- 通电直导线在磁场中受到的力
- 共166题
1．一根长0.2m、通有2.0A电流的通电直导线，放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，受到的安培力大小不可能是（ ）
正确答案
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知识点
14．如图甲所示，两根足够长的光滑金属导轨ab、cd 与水平面成
（1）金属棒的质量m和定值电阻R0的阻值；
（2）当电阻箱R取2
正确答案
（1）金属棒以速度vm下滑时，根据法拉第电磁感应定律有：E=Blvm
由闭合电路欧姆定律有：E=I
当金属棒以最大速度vm下滑时，
根据平衡条件有：BIl=mgsinθ 由
图象可知：
解得：m=0.2kg，R0=2Ω
（2）设此时金属棒下滑的速度为v，
根据法拉第电磁感应定律有：E/=I/
根据牛顿第二定律有：mgsinθ-BI′l=ma
联立解得：v=0.5m/s
解析
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知识点
19．如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37º，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源。现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2。已知sin37º=0.60，cos37º=0.80.
求：
（1）通过导体棒的电流；
（2）导体棒受到的安培力大小；
（3）导体棒受到的摩擦力。
正确答案
解：（1）导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路
根据闭合电路欧姆定律有：I=
（2）导体棒受到的安培力：F安=BIL=0.30N
（3）导体棒所受重力沿斜面向下的分力F1= mg sin37º=0.24N
由于F1小于安培力，故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f
根据共点力平衡条件 mg sin37º+f=F安
解得：f=0.06N
解析
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知识点
22.如图丁所示为一电流表的原理示意图．质量为m的均质细金属棒MN的中点处通过一挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连，绝缘弹簧劲度系数为k.在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外．与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，MN的长度大于.当MN中没有电流通过且处于平衡状态时，MN与矩形区域的cd边重合；当MN中有电流通过时，指针示数可表示电流强度。（不计通电时电流产生的磁场的作用）
（图丁）
（1）当电流表示数为零时，弹簧伸长多少？（重力加速度为g）
（2）若要电流表正常工作，MN的哪一端应与电源正极相接？
（3）若k＝2.0 N/m，＝0.20 m，＝0.050 m，B＝0.20 T，此电流表的量程是多少？
正确答案
（1）设当电流表示数为零时，弹簧的伸长量为Δx，
则有mg＝kΔx ①
由①式得：Δx＝. ②
（2）为使电流表正常工作，作用于通有电流的金属棒MN的安培力必须向下，
因此M端应接正极．
（3）设电流表满偏时通过MN间电流强度为Im，
则有BIm＋mg＝k(＋Δx) ③
联立②③并代入数据得Im＝2.5 A． ④
解析
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知识点
5．矩形导线框abcd放在匀强磁场中，在外力控制下处于静止状态，如图a（甲）所示。磁感线方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图象如图a（乙）所示。t=0时刻，磁感应强度的方向垂直导线框平面向里，在0~4s时间内，导线框ad边所受安培力随时间变化的图象（规定以向左为安培力正方向）可能是下列的（ ）
A
B
C
D
正确答案
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知识点
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