安培力
共3605题

· 安培力

安培力
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题型：简答题

简答题

如图所示，在与水平方向成θ=45°角的光滑金属导轨间连一电源，在相距L的平行导轨上放一重为mg的金属棒ab，棒上通过I的电流，磁场方向竖直向上，这时棒恰好静止，求

（1）画出金属棒的平面受力分析图

（2）匀强磁场的磁感应强度B．

正确答案

解析

解：（1）金属棒的平面受力分析图如图所示．

（2）根据共点力平衡得，mgtan45°=FA=BIL，

解得B=．

答：（1）金属棒的平面受力分析图如图所示．

（2）匀强磁场的磁感应强度为．

题型：简答题

简答题

（2015秋•银川月考）电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的高能杀伤武器，具有速度快命中率高，发射成本低，减少污染等特点，是21世纪的理想兵器，它的主要原理如图所示，1982年澳大利亚大学制成的能把2.2g的弹体加速到10km/s的电磁炮（常规炮弹约为20km/s），若轨道宽为2m，长为100m，通过的电流为10A，求：

（1）轨道间所加的匀强磁场的磁感应强度B

（2）磁场力的最大功率．

正确答案

解析

解：（1）对炮弹发射过程由动能定理：，

炮弹受到的安培力：F=BIL，

代入数据：B=55T

（2）磁场力的最大功率为：P=Fv，

代入数据：P=1.1×107W

答：（1）所加的匀强磁场磁感应强度是55T．

（2）发射炮弹过程中，磁场力的最大功率是1.1×107W．

题型：简答题

简答题

如图所示，一根轻弹簧将质量为m，长度为L的绝缘直导线悬挂在竖直平面内，直导线在匀强磁场中处于水平静止状态．匀强磁场的方向垂直于纸面向里，大小为B，当导线中通有如图所示的恒定电流时，水平直导线将向______（填“上”或“下”）运动，待稳定后弹簧又处于静止状态，此时弹簧对直导线施加的拉力大小为______．

正确答案

解析

解：导体棒长为L，磁感应强度B，电流为I，并且导体棒和磁场垂直，

所以导体棒受到的安培力大小为F=BIL，

根据左手定则可知，安培力的方向为向下，所以水平直导线将向下运动．

静止时，导线处于受力平衡状态，所以弹簧的向上的弹力F=mg+ILB．

故答案为：下 mg+ILB

题型：简答题

简答题

如图，已知电源电动势E=12V，ab金属棒的电阻R=4Ω，长为1m，B=4T，其余电阻不计，求开关闭合时，ab棒所受安培力的大小和方向．

正确答案

解析

解：通电时回路中的电流为：I=

受到的安培力为：F=BIL=4×3×1N=12N，方向向左

答：安培力大小为12N，方向向左

题型：简答题

简答题

如图所示，在同一水平面内的两导轨相互平行，相距为2m，并处在竖直向上的匀强磁场中，一根质量为3.6kg的金属棒放在导轨上，当金属棒中的电流为5A时，金属棒作匀速运动；当金属棒中的电流增加到8A时，金属棒获得2m/s2的加速度，求：

（1）金属棒在导轨上运动时所受的摩擦力，

（2）磁场的磁感应强度．

正确答案

解析

解：当金属棒匀速运动时有：Ff=BI1L

当金属棒中电流为8A时，根据牛顿第二定律：BI2L-Ff=ma

联立以上方程代入数据解得：Ff=12N

联立并代入数据得：B=1.2T

答：（1）金属棒在导轨上运动时所受的摩擦力为12N，

（2）磁场的磁感应强度为1.2T．

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