安培力
共3605题

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安培力
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题型：简答题

简答题

如图所示，在磁感应强度为4.0×10-2T的匀强磁场里（即各处的磁感应强度大小方向都相同），有一条与磁场方面垂直，长8cm的通电直导线ab，如图所示，该通电导线所受的安培力大小为1.0×10-2N，方向垂直于纸面指向读者．

（1）求导线中电流的大小

（2）在图上标出电流的方向．

正确答案

解：（1）根据安培力的公式：F=BIL得：

（2）由磁场的方向向右，安培力的方向向外，根据左手定则可得电流的方向向下，如图．

答：（1）导线中电流的大小为3.125A

（2）电流的方向向下，如图：

解析

解：（1）根据安培力的公式：F=BIL得：

（2）由磁场的方向向右，安培力的方向向外，根据左手定则可得电流的方向向下，如图．

答：（1）导线中电流的大小为3.125A

（2）电流的方向向下，如图：

题型：简答题

简答题

如图所示，在与水平方向成60°角的光滑金属导轨间连一电源，在相距1m的平行导轨上放一重为3N的金属棒ab，棒上通过3A的电流，磁场方向竖直向上，这时棒恰好静止，求：

（1）匀强磁场的磁感应强度；

（2）ab棒对导轨的压力；

（3）若要使B取值最小，其方向应如何调整？并求出最小值．

正确答案

解：（1）棒静止时，受力如图．

则有：F=Gtan60°

即BIL=Gtan60°

解得B=．

故匀强磁场的磁感应强度大小为．

（2）ab棒对导轨的压力与FN大小相等．

故ab棒对导轨的压力为6N．

（3）若要使B取值最小，即安培力F最小．显然当F平行斜面向上时，F有最小值，此时B应垂直于斜面向上，且有：

F=Gsin60°

所以BminIL=Gsin60°

．

故当B垂直于斜面向上时，有最小值，为．

解析

解：（1）棒静止时，受力如图．

则有：F=Gtan60°

即BIL=Gtan60°

解得B=．

故匀强磁场的磁感应强度大小为．

（2）ab棒对导轨的压力与FN大小相等．

故ab棒对导轨的压力为6N．

（3）若要使B取值最小，即安培力F最小．显然当F平行斜面向上时，F有最小值，此时B应垂直于斜面向上，且有：

F=Gsin60°

所以BminIL=Gsin60°

．

故当B垂直于斜面向上时，有最小值，为．

题型：简答题

简答题

如图1、图2．已知通电直导体放在匀强磁场中，请说出导体的电流方向或所受的安培力方向．（回答向左、向右、向上、向下、向里、向外）

正确答案

解：磁场的方向向上，电流的方向向右，根据左手定则，电流受到的安培力方向向外．

图2中，磁场的方向向右，安培力的方向向上，根据左手定则可知，电流的方向向外．

答：图1中安培力的方向向外，图2中电流的方向向外．

解析

解：磁场的方向向上，电流的方向向右，根据左手定则，电流受到的安培力方向向外．

图2中，磁场的方向向右，安培力的方向向上，根据左手定则可知，电流的方向向外．

答：图1中安培力的方向向外，图2中电流的方向向外．

题型：简答题

简答题

将长0.5m通过4A电流的通电导线放在磁感应强度B为0.4T的匀强磁场中，当导线和磁场方向垂直时，通电导线所受安培力为多大？

正确答案

解：导线与磁场垂直，导线受到的安培力F=BIL=0.4×0.5×4N=0.8N；

答：导线和磁场方向垂直时，通电导线所受安培力为0.8N．

解析

解：导线与磁场垂直，导线受到的安培力F=BIL=0.4×0.5×4N=0.8N；

答：导线和磁场方向垂直时，通电导线所受安培力为0.8N．

题型：简答题

简答题

如图所示，光滑的平行导轨倾角为θ，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，导轨中接入电动势为E、内阻为r的直流电源．电路中有一阻值为R的电阻，其余电阻不计，将质量为m、长为L的导体棒由静止释放，求导体棒在释放瞬间的加速度的大小．

正确答案

解：受力分析如图所示，导体棒受重力mg、支持力FN和安培力F，由牛顿第二定律：

|mgsin θ-Fcosθ|=ma①

F=BIL②

I=③

由①②③式可得

a=|gsin θ-|．

答：导体棒在释放瞬间的加速度的大小为|gsinθ-|．

解析

解：受力分析如图所示，导体棒受重力mg、支持力FN和安培力F，由牛顿第二定律：

|mgsin θ-Fcosθ|=ma①

F=BIL②

I=③

由①②③式可得

a=|gsin θ-|．

答：导体棒在释放瞬间的加速度的大小为|gsinθ-|．

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