- 安培力
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有一小段通电直导线长1cm,电流强度为5A,把它置于磁场中某点,受到的磁场作用力为0.1N,则该点磁感强度为( )
正确答案
解析
解:长为1cm,电流强度为5A,把它置入某磁场中某点,受到的磁场力为0.1N,
当垂直放入磁场时,则公式B=
若不是垂直放入磁场时,则磁感应强度比2T还要大,故C正确
故选:C
如图所示,ab、cd为两根相距2m的平行金属导轨,水平放置在竖直向下的匀强磁场中,MN是质量为3kg的金属棒,已知动摩擦因数μ=
,g=10.
(1)棒沿导轨做匀速运动时所受滑动摩擦力的大小
(2)当通以由N到M的5A的电流时,棒沿导轨做匀速运动,求出匀强磁场磁感应强度的大小及安培力的方向.
(3)当棒中电流增加到8A时,求导线受到的安培力大小和棒能获得的加速度大小.
正确答案
解析
解:(1)由滑动摩擦力可知
(2)匀速运动,摩擦力等于安培力
BIL=Fμ
安培力的方向水平向左
(3)由F=BIL得
F=BI°L=1×8×2N=16N
加速度为
答:(1)棒沿导轨做匀速运动时所受滑动摩擦力的大小为10N
(2)匀强磁场磁感应强度的大小为1T 及安培力的方向向左.
(3)导线受到的安培力大小为16N和棒能获得的加速度大小为2m/s2.
如图所示,PQ和MN为水平、平行放置的金属导轨,相距1m,导体棒ab跨放在导轨上,棒的质量m=0.2㎏,棒的中点用细绳经滑轮与物体相连,物体质量M=0.3㎏,棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,匀强磁场的磁感应强度B=2T,方向竖直向下,为了使物体保持静止,应在棒中通入多大的电流?方向如何?
正确答案
解析
解:导体棒水平方向受到向右的绳的拉力、向左的安培力和静摩擦力.
当棒刚要向右滑动时,轨道对棒的静摩擦力向左达到最大,此时电路中电流最小,设为I1,由平衡条件得:
BI1L+μmg=Mg,
得:I1==1A
当棒刚要向左滑动时,轨道对棒的静摩擦力向右达到最大,此时电路中电流最大,设为I2,由平衡条件得:
BI2L=μmg+Mg,
得:I2==2A
电流大小为1A≤I≤2A,方向由b到a
答:为了使物体保持静止,应在棒中通入多大的电流为1A≤I≤2A,方向由b到a
如图所示的几种情况中,金属导体中产生的感应电动势为BLv的是(说明:图乙中上部导体保持竖直,下部导体保持水平,长度均为L.图丁中右侧为导体竖直部分,长度为L.)( )
正确答案
解析
解:由图甲所示可知,金属导体垂直切割磁感线,则 E=Blv
由图乙所示可知,金属导体水平部分不切割磁感线,只有竖直部分切割磁感线,感应电动势 E=Blv
由图丙所示可知,v与金属导体不垂直,感应电动势 E=Blvsinθ
由图丁所示可知,金属导体切割磁感线的有效长度为l,感应电动势E=Blv,
由此可知,甲、乙、丁产生的感应电动势为BLv,故B正确,ACD错误;
故选:B.
如图所示,放在蹄形磁铁两极间的导体棒ab,当通有由b向a的电流时,受到的安培力方向向右,磁铁的上端是______极;如果磁铁上端是S极,导体棒中的电流方向由a向b,则导体棒受到的安培力方向为______.(选填“向左”、“向右”)
正确答案
N
向右
解析
解:电流方向由b到a,安培力向右,根据左手定则,知磁场方向竖直向下,所以磁铁上端是N极.
磁铁上端是S极,电流方向自a到b,根据左手定则,知安培力方向向右.
故答案为:N,向右.
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