- 安培力
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如图所示,置于匀强磁场中的通电导线,其中不受安培力作用的是( )
正确答案
解析
解:A、电流的方向与磁场方向垂直,受安培力作用.故A错误.
B、电流的方向与磁场方向成θ角,受安培力作用.故B错误.
C、电流的方向与磁场的方向平行,导线不受安培力作用.故C正确.
D、电流的方向与磁场方向垂直,导线受安培力作用.故D错误.
故选:C.
如图所示,将圆柱形强磁铁吸在干电池负极,金属导线折成上端有一支点、下端开口的导线框,使导线框的顶端支点和底端分别与电源正极和磁铁都接触良好但不固定,这样整个线框就可以绕电池轴心旋转起来.下列判断中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、小磁铁产生的磁场方向为螺丝的下端A向下流向磁铁,对螺丝的下端平台侧面分析,
扁圆柱形磁铁上端为S极,下端为N极
周围磁感线由上往下斜穿入螺丝内部
在垂直于纸面向外的径向上,磁感应线有垂直于纸面向里的分量
在此径向上的负电荷由下往上运动,由左手定则知:
此负电荷受到垂直于径向沿纸面向右的洛伦兹力,即在径向的左垂线方向;
同理,其他任一径向上的电荷均受到左垂线方向的洛伦兹力(中心原点除外)
所以,由上往下看(俯视),螺丝沿逆时针转动,
所以该装置的原理是电流在磁场中的受力,不是电磁感应.故A错误,B正确;
C、因为电源消耗的总功率一部分转化为内能,另一部分转化为动能,所以总功率大于热功率.故C正确.
D、受到的安培力开始时使线圈做加速运动,当安培力等于阻力时速度达到最大.故D错误
故选:BC
如图所示,电源电动势E,内电阻不计,光滑的倾斜导轨电阻可忽略,质量m的金属棒ab,其电阻为R,导轨间距为L,斜面倾角为θ,为了使金属棒能够靠在导轨上面静止不动,可施加一竖直方向匀强磁场(重力加速度取g),求:
(1)磁场的方向,并画出金属棒静止时的受力示意图;
(2)磁感应强度B的大小.
正确答案
解析
解:(1)导体棒受重力、支持力和水平方向的安培力,根据共点力平衡条件,磁场力水平向右才能平衡,根据左手定则,磁场方向竖直向下;
(2)静止时,根据共点力平衡条件,有:
mgsinθ=BILcosθ…①
电:流…②
由①②得:
答:1)磁场的方向竖直向下,金属棒静止时的受力示意图如图所示;
(2)磁感应强度B的大小为.
利用图装置可测磁感应强度B,矩形线圈宽为L,磁场垂直于纸面,当线圈中通以方向如图所示的电流I时,天平平衡.当电流改为反方向时(大小不变),右边再加质量为m的砝码后,天平重新平衡,由此可知( )
正确答案
解析
解:由题知,当电流改为反方向时(大小不变),右边再加质量为m的砝码后,天平重新平衡,说明电流反向后,线框所受的安培力方向由原来的向下变成向上,即开始线圈所受安培力的方向向下,根据安培定则判断可知,B的方向垂直纸面向里.
开始线圈所受安培力的方向向向下,电流方向相反,则安培力方向反向,变为竖直向上,相当于右边少了两倍的安培力大小,所以右边应加砝码,根据天平平衡有:
mg=2BIL,所以B=.故D正确.
故选:D
如图所示为闭合回路的一部分直导线在磁场中垂直切割磁感线的示意图,在图中根据已知条件分别标出感应电流方向或切割速度方向或磁场方向(有磁铁的标出N、S极).
正确答案
解析
解:左图,磁场方向垂直向外,切割的速度方向垂直杆子向下,根据右手定则知,电流的方向沿棒向下,如图所示.
右图,磁场方向竖直向下,产生的感应电流方向垂直纸面向里,根据右手定则,知切割的方向水平向右.如图所示.
故答案为:如图所示.
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