- 安培力
- 共3605题
匀强磁场（各点的磁感应强度大小、方向均不变的磁场）中长2cm的通电导线垂直磁场方向，当通过导线的电流为2A时，它受到的磁场力大小为4×10-3N，问：
（1）该处的磁感应强度B是多大？
（2）若电流不变，导线长度减小到1cm，则它受到的磁场力F和该处的磁感应强度B各是多少？
（3）若导线长不变，电流增大为5A，则它受到的磁场力F和该处的磁感应强度B各是多少？
（4）若让导线与磁场平行，该处的磁感应强度多大？通电导线受到的磁场力多大？
正确答案
解：（1）根据F=BIL得：B=
（2）若电流不变，导线长度减小到1cm，磁感应强度不变，仍然为0.1T，
则磁场力为：F=BIL′=0.1×2×0.01N=2×10-3N．
（3）若导线长不变，电流增大为5A，磁感应强度不变，磁场力为：
F=BI′L=0.1×5×0.02N=0.01N．
（4）让导线与磁场方向平行，磁感应强度仍然为0.1T，此时所受的磁场力为零．
答：（1）该处的磁感应强度为0.1T．
（2）磁场力F为2×10-3N，磁感应强度为0.1T．
（3）磁场力为0.01N，磁感应强度为0.1T．
（4）磁感应强度为0.1T，通电导线所受的磁场力为0．
解析
解：（1）根据F=BIL得：B=
（2）若电流不变，导线长度减小到1cm，磁感应强度不变，仍然为0.1T，
则磁场力为：F=BIL′=0.1×2×0.01N=2×10-3N．
（3）若导线长不变，电流增大为5A，磁感应强度不变，磁场力为：
F=BI′L=0.1×5×0.02N=0.01N．
（4）让导线与磁场方向平行，磁感应强度仍然为0.1T，此时所受的磁场力为零．
答：（1）该处的磁感应强度为0.1T．
（2）磁场力F为2×10-3N，磁感应强度为0.1T．
（3）磁场力为0.01N，磁感应强度为0.1T．
（4）磁感应强度为0.1T，通电导线所受的磁场力为0．
（1）磁场的方向；
（2）安培力的大小；
（3）铜棒的重力．
正确答案
解：（1）因为电流反向时，弹簧秤的读数F2＞F1，所以可以知道电流自左向右时，导体棒受到的磁场力方向向上，根据左手定则可以确定磁场的方向为垂直纸面向里；
（2）令铜棒的重力为G，安培力的大小为F，则由平衡条件得：
2F1=G-F ①
当电流反向时，磁场力变为竖直向下，此时同样根据导体棒平衡有：
2F2=G+F ②
由①和②可得：
棒的重力G=F1+F2
安培力F的大小F=F2-F1
答：（1）磁场的方向垂直纸面向里；
（2）安培力的大小：F=F2-F1
（3）铜棒的重力F=F2+F1
解析
解：（1）因为电流反向时，弹簧秤的读数F2＞F1，所以可以知道电流自左向右时，导体棒受到的磁场力方向向上，根据左手定则可以确定磁场的方向为垂直纸面向里；
（2）令铜棒的重力为G，安培力的大小为F，则由平衡条件得：
2F1=G-F ①
当电流反向时，磁场力变为竖直向下，此时同样根据导体棒平衡有：
2F2=G+F ②
由①和②可得：
棒的重力G=F1+F2
安培力F的大小F=F2-F1
答：（1）磁场的方向垂直纸面向里；
（2）安培力的大小：F=F2-F1
（3）铜棒的重力F=F2+F1
（1）导体棒所受安培力的大小；
（2）1min内通过导体棒某一横截面的电量．
正确答案
解：（1）导体棒所受的安培力为：
F=BIL=5×10-2×1×0.5N=2.5×10-2N．
（2）通过导体棒某一横截面的电量为：
q=It=1×60C=60C．
答：（1）导体棒所受安培力的大小为2.5×10-2N；
（2）1min内通过导体棒某一横截面的电量为60C．
解析
解：（1）导体棒所受的安培力为：
F=BIL=5×10-2×1×0.5N=2.5×10-2N．
（2）通过导体棒某一横截面的电量为：
q=It=1×60C=60C．
答：（1）导体棒所受安培力的大小为2.5×10-2N；
（2）1min内通过导体棒某一横截面的电量为60C．
正确答案
解：要使杆静止在斜面上，则杆的受力如图，由左手定则得：通过ab的电流方向为a到b
F=BIL
由平衡条件得：F=mgtan30°
I=
答：电流方向由a到b，大小为0.58A
解析
解：要使杆静止在斜面上，则杆的受力如图，由左手定则得：通过ab的电流方向为a到b
F=BIL
由平衡条件得：F=mgtan30°
I=
答：电流方向由a到b，大小为0.58A
（1）要使两根弹簧能处在自然状态，既不被拉长，也不被压缩，ab中应沿什么方向、通过多大的电流？
（2）当导线中有方向从a到b、大小为0.2A的电流通过时，两根弹簧均被拉长了△x=1mm，求该弹簧的劲度系数．
正确答案
解：（1）只有当ab受到的磁场力方向竖直向上且大小等于ab的重力时，两根弹簧才能处于自然状态，根据左手定则，ab中的电流应由a到b，电流的大小由mg=BIL
求得：I=
（2）当导线中通过由a到b的电流时，受到竖直向上的磁场力作用，被拉长的两根弹簧对ab有竖直向上的拉力，同时ab受竖直向下的重力，平衡时平衡方程为：
BIL+2k△x=mg
可得弹簧的劲度系数为：k=
答；（1）要使两根弹簧能处在自然状态，既不被拉长，也不被压缩，电流方向从a到b、通过0.4A的电流．
（2）当导线中有方向从a到b、大小为0.2A的电流通过时，两根弹簧均被拉长了△x=1mm，求该弹簧的劲度系数24N、m．
解析
解：（1）只有当ab受到的磁场力方向竖直向上且大小等于ab的重力时，两根弹簧才能处于自然状态，根据左手定则，ab中的电流应由a到b，电流的大小由mg=BIL
求得：I=
（2）当导线中通过由a到b的电流时，受到竖直向上的磁场力作用，被拉长的两根弹簧对ab有竖直向上的拉力，同时ab受竖直向下的重力，平衡时平衡方程为：
BIL+2k△x=mg
可得弹簧的劲度系数为：k=
答；（1）要使两根弹簧能处在自然状态，既不被拉长，也不被压缩，电流方向从a到b、通过0.4A的电流．
（2）当导线中有方向从a到b、大小为0.2A的电流通过时，两根弹簧均被拉长了△x=1mm，求该弹簧的劲度系数24N、m．
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