- 磁场对通电导线的作用
- 共6047题
（1）求金属杆中电流的大小和电流的方向；
（2）若每根细线所受的拉力为0.1N，求金属导线中电流强度的大小．（g=10m/s2）
正确答案
解析
解：（1）悬线拉力为零时AB受向上的安培力大小等于重力；即：
mg=BI1L
所以有：I1=
由左手定则得方向由A指向B；
（2）当每根细线受拉力为0.1N时，由导线受力平衡得：
mg+BI2L=2F
所以：I2=
答：（1）金属导线中电流的大小为0.5A，电流的方向由A指向B；
（2）金属导线中电流强度的大小为1.5A．
（1）AB导线通电方向怎样？
（2）电流强度多大？
（3）若仅使电流反向，平衡时绳上的拉力是多大？
正确答案
解析
解：（1）由题意可知，安培力方向向上，因此根据左手定则可判断流过AB的电流方向为向右．
（2）由题意可得：
mg=BIL，所以有：I=
（3）使电流反向，绳子拉力T=mg+BIL=0.01×10+0.1×2.5×0.4=0.2N
答：（1）AB导线通电方向向右；（2）电流强度2.5A；（3）若仅使电流反向，平衡时绳上的拉力是0.2N
一段通电直导线垂直磁场方向放置，磁感应强度为1T，导线中电流大小为2A，导线长度为0.5m，则导线所受安培力大小为______N．
正确答案
1
解析
解：长度为0.5m的通电直导线，垂直放置于匀强磁场的磁感应强度为1T，通入电流为2A，则由公式可得安培力的大小为F=BIL=1×2×0.5N=1N
故答案为：1
地球是个大磁体，在赤道上，地磁场可以看成是沿南北方向的匀强磁场．如果赤道某处的磁感应强度大小为0.5×10-4T，在赤道上有一根东西方向的直导线，长为20m，通有从东到西30A的电流，则求：
（1）地磁场对这根导线的作用力有多大？方向如何？
（2）通电直导线如果南北方向放置，则地磁场对这根导线的作用力有多大？
正确答案
解析
解：（1）匀强磁场方向为由南向北，而电流方向为从东向西．则由左手定则可得安培力的方向为竖直向下．
安培力的大小为：F=BIL=0.5×10-4×20×30N=0.03N
（2）通电直导线如果南北方向放置，则地磁场对这根导线的作用力为0．
答：（1）地磁场对这根导线的作用力有0.03N，方向竖直向下；
（2）通电直导线如果南北方向放置，则地磁场对这根导线的作用力为0．
一根通电直导线在某个空间没有受到安培力的作用，那么（ ）
正确答案
解析
解：一根通电直导线在某个空间没有受到安培力的作用，则可能空间无磁场，或可能磁场的方向与电流的方向平行．故B正确，A、C、D错误．
故选B．
正确答案
解析
解：由F=BIL得：I=
由左手定则判断，电流方向O→C，故BC正确
故选：BC．
求：（1）空间所加的匀强磁场的磁感应强度的最小值及方向．
（2）若保持（1）中B的大小不变而将B的方向改为竖直向上，应把将电阻箱阻值R2调到多大才能使金属杆保持静止？
正确答案
解析
解：（1）由受力分析可知：F安=BIL=mgsinθ时F安最小
I=
得：B=5T
由左手定则知磁场方向垂直斜面向上；
（2）当B竖直时，由受力分析可得F=BIL=mgtanθ
I=0.75A
R=
答：（1）空间所加的匀强磁场的磁感应强度的最小值为5T，方向垂直斜面向上．
（2）若保持（1）中B的大小不变而将B的方向改为竖直向上，应把将电阻箱阻值R2调到3Ω才能使金属杆保持静止．
将长度为0.2m、通有1A电流的直导线放入一匀强磁场中，电流与磁场的方向如图所示．已知磁感应强度为1T，试求下列各图中导线所受安培力的大小．
（1）F1=______N（2）F2=______N（3）F3=______N（4）F4=______N．
正确答案
解析
解：由图可知电流与磁场方向平行，因此安培力的大小为0N．
由图可知电流与磁场方向垂直，因此直接根据安培力的大小为：F=BIL=0.2×1×1=0.2N．
由图可知电流与磁场方向成30°角，因此直接根据安培力的大小为：F=BILsin30°=0.2×1×1×
由图可知电流与磁场方向垂直，因此直接根据安培力的大小为：F=BIL=0.2×1×1=0.2N．
故答案为：（1）0（2）0.2（3）0.1（4）0.2
质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的导轨上，导轨宽度为d，杆ab与导轨间的动摩擦因数为μ．有电流时，ab恰好能在导轨上静止，如图，它的四个侧视图中标出四种可能的匀强磁场方向，其中杆ab又与导轨之间的摩擦力可能为零的图是（ ）
正确答案
解析
解：
①图杆子受重力、水平向右的安培力和斜面的支持力，若三个力平衡，则不受摩擦力．故①正确．
②杆子受重力，竖直向上的安培力，若重力与安培力相等，则二力平衡，不受摩擦力．故②正确．
③杆子受重力、竖直向下的安培力、支持力，要想处于平衡，一定受摩擦力．故③错误．
④杆子受重力、水平向左的安培力，支持力，要想处于平衡，一定受摩擦力．故④错误．
故选：D．
如图1所示，质量为0.05kg，长l=0.1m的铜棒，用长度也为l的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B=0.5T．不通电时，轻线在竖直方向，通入恒定电流后，棒向外偏转的最大角度θ=37°，求此棒中恒定电流多大？（不考虑棒摆动过程中产生的感应电流，g取10N/kg）
同学甲的解法如下：对铜棒受力分析如图2所示：
当最大偏转角θ=37°时，棒受力平衡，有：
FTcosθ=mg
FTsinθ=F安=BIl
得I=
同学乙的解法如下：
如图3，F安做功：WF=Fx1=BIlsin37°×lsin37°=BI（lsin37°）2
重力做功：
WG=-mgx2=-mgl（1-cos37°）
由动能定理得：WF+WG=0
代入数据解得：
I=
请你对甲、乙两同学的解法作出评价：若你对两者都不支持，则给出你认为正确的解答．
正确答案
解析
解：（1）甲和乙同学的解法均错误
错误原因：前者认为棒到达最高点速度为零时，一定处于平衡状态，或者认为偏角最大的是平衡位置；后者将安培力做功求错．
（2）正确的解法如下：金属棒向外偏转过程中，导线拉力不做功，
如图所示：安培力F做功为WF=FS1=BIL2sin37°
重力做功为WG=-mgS2=-mgL（1-cos37°）
由动能定理得BIL2sin37°-mgL（1-cos37°）=0
解得 I=
答：此棒中恒定电流的大小为
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