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题型: 单选题
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单选题

一条形磁铁放在绝缘的水平面上,一导线垂直于纸面放置,通有垂直于纸面向里的恒定电流I,现将导线从磁铁的左上方附近水平移动到磁铁右上方附近的过程中,如图所示,关于磁铁受到水平面的摩擦力的说法中正确的是(  )

A始终受到向右的摩擦力作用

B始终受到向左的摩擦力作用

C受到的摩擦力大小恒定不变

D受到的摩擦力大小先减小后变大

正确答案

D

解析

解:A、以导线为研究对象,由左手定则判断可知,导线在左侧的时候,受到的安培力斜向右下方,当导线运动到右侧的时候导线受到的安培力斜向左下方,

根据牛顿第三定律得知,导线对磁铁的安培力方向先是斜向左上方,后是右上方,所以磁铁先是有向左运动的趋势,后是有向右运动的趋势,所以受到的摩擦力先向右后向左,所以AB错误;

C、导线在中间的时候没有摩擦力的作用,所以受到的摩擦力大小先减小后变大,所以C错误,D正确;

故选:D.

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题型:填空题
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填空题

等边三角形的金属框abc,置于垂直纸面指向读者的匀强磁场中,且线框平面与磁感线垂直,方向如图所示,则线框各边所受安培力的方向为垂直于线框各边且指向三角形______(填“外侧”或“内侧”);

线框所受安培力的合力是______

正确答案

外侧

解析

解:根据左手定则可知通电导线中的安培力方向垂直于线框各边且指向三角形向外侧,由于此时电流与磁场方向垂直,因此安培力的大小为:F=BIL,根据平行四边形定则可知,将安培力合成,力与力夹角为120°,则有合力为零.

故答案为:外侧,零

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题型: 单选题
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单选题

质量为m的金属导体棒置于倾角为α的导轨上,棒与导轨间的摩擦系数为μ,当导体棒通电时,恰能在导轨上静止,如图所示的图中标出了四种可能的匀强磁场B的方向,其中棒与导轨间的摩擦力可能为零的是(  )

A

B

C

D

正确答案

C

解析

解:A、金属棒受重力、竖直向下的安培力、支持力,要想处于平衡,一定受摩擦力.故A错误.

B、棒受重力,水平向右的安培力和斜面的支持力,要想处于平衡,一定受摩擦力.故B错误;

C、棒受重力,竖直向上的安培力和斜面的支持力,若三个力平衡,不受摩擦力.故C正确;

D、棒受重力,水平向右的安培力和斜面的支持力,要想处于平衡,一定受摩擦力.故D错误;

故选:C

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题型: 单选题
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单选题

用两个一样的弹簧吊着一根铜棒,铜棒所在虚线范围内有垂直于纸面的匀强磁场,棒中通以自左向右的电流(如图所示),当棒静止时,弹簧秤的读数为F1;若将棒中的电流方向反向,当棒静止时,弹簧秤的示数为F2,且F2>F1,根据这两个数据,不能确定(  )

A磁场的方向

B磁感强度的大小

C安培力的大小

D铜棒的重力

正确答案

B

解析

解:A、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,故A能确定;

B、由于电流大小不知,所以无法确定磁感应强度的大小,故B不能确定;

CD、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 与安培力F的大小F=F2-F1

因此可确定安培力的大小与铜棒的重力,故CD能确定;

本题选不能确定的,故选:B.

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题型:简答题
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简答题

如图所示,MN、PQ为水平放置的平行导轨,通电导体棒ab垂直放置在导轨上,已知导体棒质量m=1kg,长l=2m,通过的电流I=5A,方向如图所示,导体棒与导轨间的动摩擦因数μ=,空间有与导体棒垂直的匀强磁场,现导体棒水平向右匀速运动,g取10m/s2.则:

(1)若磁场沿竖直方向,求磁感应强度的大小和方向;

(2)若磁场沿水平方向,求磁感应强度的大小和方向.

正确答案

解析

解:(1)根据受力分析可知:磁场竖直向上,

由B1IL=μmg,解得

(2)根据受力分析可知:水平向左,

由B2IL=mg,解得B=1T

答:(1)磁感应强度的大小为和方向竖直向上;

(2)若磁场沿水平方向,求磁感应强度的大小为1T和方向水平向左.

下一知识点 : 左手定则
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