- 安培力
- 共3605题
如图所示,水平放置的圆环线圈,半径为r,单位长度的质量m1=16kg,有一圆锥形的磁场,线圈所在位置的磁感应强度为B=0.8T,锥形的顶角为60°,为使线圈悬浮,应通以多大的电流?(g=10m/s2)
正确答案
解析
解:对通电环受力分析可知BI•2πrsin30°=mg
mg=2πrm1
联立解得I=40A
答:应通以40A的电流
关于安培力、磁感应强度的有关说法,正确的是( )
正确答案
解析
解:A、当当电流方向与磁场平行时不受安培力.故A错误;
B、将I、L相同的通电导体放在同一匀强磁场的不同位置,若I与B的方向不同,则受安培力不一定相同.故B错误;
C、磁感线的疏密表示磁场的强弱,并不是沿磁感线的方向磁场减弱.故C错误;
D、由ABC的分析可得,D正确.
故选:D
关于磁感应强度B、电流I、导线长为L和电流所受磁场力F的关系,下面的说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、在B为零的地方,则F一定为零,而F为零时,则B不一定为零,可能B与I平行.故A正确,B错误.
C、若B=1T,I=1A,L=1m,根据F=BILsinα,知只有B垂直I时,则F=BIL=1N,故C错误;
D、若F=1T,I=1A,L=1m,根据F=BILsinα,知只有B垂直I时,则F=BIL=1N,B=1T,故D错误;
故选:A.
如图所示,铜棒ab长0.1m,质量为6×10-2kg,两端与长为1m的轻铜线相连静止于竖直平面内.整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5T,现接通电源,使铜棒中保持有恒定电流通过,铜棒发生摆动,已知最大偏转角为37°,
(1)在此过程中铜棒的重力势能增加了多少;
(2)通电电流的大小为多大.(不计空气阻力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)
正确答案
解析
解:(1)铜棒上升的高度h=L1(1-cos37°),则重力势能的增加量为:
△Ep=mgL1(1-cos37°)=0.06×10×0.1×0.2J=0.012J
(2)对铜棒运用动能定理得:
FAL1sin37°-mgL1(1-cos37°)=0
代入数据解得:FA=0.2N
根据FA=BIL得:
I==
=4A
答:(1)在此过程中铜棒的重力势能增加了0.012J;(2)通电电流的大小为4A.
如图所示,在倾角θ=30°的绝缘斜面上,固定一宽L=0.25m的平行金属导轨,在导轨上端接入电源和滑动变阻器,电源电压为U=12V.一质量m=20g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好,整个装置处于磁感应强度B=0.8T,方向垂直于斜面向下的匀强磁场中.金属导轨光滑,导轨与金属棒的电阻不计,取g=10m/s2,要保持金属棒在导轨上静止,求:
(i) 通过金属棒的电流;
(ii)滑动变阻器R接入电路中的阻值.
正确答案
解析
解:(i)有共点力平衡可知BIL=mgsin30°
代入数据解得:I=0.5A
(ii)设变阻器接入电路的阻值为R,根据欧姆定律可得:
代入数据解得:R=24Ω
答:(i) 通过金属棒的电流为0.5A;
(ii)滑动变阻器R接入电路中的阻值为24Ω
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