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题型: 单选题
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单选题

如图所示,用两支相同的弹簧秤吊着一根铜棒,铜棒所在的虚线框范围内有垂直纸面的匀强磁场,棒中通入自左向右的电流.当棒静止时,两弹簧秤示数均为F1;若将棒中电流反向而保持大小不变,当棒静止时,两弹簧秤的示数均为F2,且F2>F1,根据上面所给的信息不能求出(  )

A安培力的大小

B磁场的方向

C铜棒的重力

D磁感应强度的大小

正确答案

D

解析

解:A、令铜棒的重力为G,安培力的大小为F,则由平衡条件得:

2F1=G-F…①

当电流反向时,磁场力变为竖直向下,此时同样根据导体棒平衡有:

2F2=G+F…②

由①和②可得:

G=F1+F2

F=F2-F1

因此可确定安培力的大小与铜棒的重力,故AC正确

B、因为电流反向时,弹簧秤的读数F2>F1,所以可以知道电流自左向右时,导体棒受到的磁场力方向向上,根据左手定则可以确定磁场的方向为垂直纸面向里,故B正确

D、由于无法确定电流大小,所以磁感应强度的大小不知,故D错误

本题选不能求的,故选:D

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题型: 单选题
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单选题

如图所示,有界磁场的方向竖直向下,通电直导线ab的两端都在磁场的边界之外,当直导线由水平位置1绕端点a在竖直平面内转到位置2,且b端仍在磁场右边界之外,则通电导线所受安培力是(  )

A数值变大,方向不变

B数值变小,方向不变

C数值不变,方向改变

D数值,方向均保持不变

正确答案

D

解析

解:通电直导线所受的安培力F=BILsinα,α是导线与磁场方向的夹角,由题知,B、I、Lsinα不变,则F大小不变;

根据左手定则判断可知,安培力方向始终与纸面垂直向里或向外,保持不变.故D正确,ABC错误.

故选:D.

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题型: 单选题
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单选题

(2015秋•丰城市校级期末)在倾角为α的光滑绝缘斜面上,放一根通电的直导线,如图,当加上如下所述的磁场后,有可能使导线静止在斜面上的是(  )

A加竖直向下的匀强磁场

B加垂直斜面向上的匀强磁场

C加水平向右的匀强磁场

D加沿斜面向下的匀强磁场

正确答案

A

解析

解:A、加竖直向下的匀强磁场,根据左手定则可知,安培力的方向向左,重力支持力与安培力可以三力平衡.故A正确;

B、加垂直斜面向上的匀强磁场,根据左手定则可知,安培力的方向沿斜面的方向向下,重力支持力与安培力不可能平衡.故B错误;

C、加水平向右的匀强磁场,根据左手定则可知,安培力的方向竖直向下,重力、支持力与安培力不可以平衡.故C错误;

D、加沿斜面向下的匀强磁场,根据左手定则可知,安培力的方向垂直于斜面向下,重力、支持力与安培力三力不可能平衡.故D错误.

故选:A

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题型:简答题
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简答题

在与水平面成60°角的光滑金属导轨间连一电源,在相距为1m的平行导轨上放一质量为0.3kg的金属棒ab,通以3A的由b向a的电流,磁场方向竖直向上,这时棒恰好静止.求:(1)磁感应强度B

(2)棒对导轨的压力大小.(g取10m/s2

正确答案

解析

解:如图所示受力分析

BIL=mgtanθ  

B=

代入数据得:B=T

FN=

代入数据得:FN=6N

由牛顿第三定律,压力与支持力是作用力与反作用力,所以压力为6N.

答:(1)磁感应强度B为T;

(2)棒对导轨的压力大小为6N.

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题型: 单选题
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单选题

一通电直导线用细线悬挂于匀强磁场中,磁场及电流方向如图.通电导线所受安培力的方向是(  )

A水平向左

B水平向右

C竖直向上

D竖直向下

正确答案

D

解析

解:根据图示磁场与电流方向,由左手定则可得,安培力方向竖直向下,故ABC错误,D正确;

故选D.

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题型: 单选题
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单选题

(2015秋•汕头期末)如图,长为L,质量都为m的两相同导体棒a、b,a被放置在光滑的斜面上,b被固定不动,a、b在同一水平面上且保持平行,斜面倾角45°,当a、b中通有电流强度为I的反向电流时,a恰好能在斜面上保持静止,则b在a处所产生的磁感应强度B的大小为(  )

A

B

C

D

正确答案

B

解析

解:对电流a受力分析,如图所示:

根据平衡条件,有:

F=mgtan45°=mg

故电流b在电流a处所产生的磁感应强度B的大小为:

B=

故选:B

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题型: 多选题
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多选题

如图所示,在倾角为α的光滑斜面上,垂直纸面放置一根直导体棒,在导体棒中通有垂直纸面向里的电流,图中a点在导体棒正下方,b点与导体棒的连线与斜面垂直,c点在a点左侧,d点在b点右侧.现欲使导体棒静止在斜面上,下列措施可行的是(  )

A在a处放置一电流方向垂直纸面向外的直导体棒

B在b处放置一电流方向垂直纸面向里的直导体棒

C在c处放置一电流方向垂直纸面向里的直导体棒

D在d处放置一电流方向垂直纸面向里的直导体棒

正确答案

A,D

解析

解:对直导体棒受力分析,除受到重力与支持力外,还要受到安培力才能平衡,根据重力与支持力的方向,若安培力在两虚线范围内,则会处于平衡;

再根据同向电流相互吸引,所以只有在d处放置一电流方向垂直纸面向里的直导体棒,才能保持导体棒静止在斜面上,故AD正确,BC错误;

故选:AD

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题型:简答题
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简答题

如图所示,在倾角为37°的固定光滑金属导轨上,放置一个长L=0.4m、质量m=0.3kg的导体棒,导体棒垂直导轨且接触良好.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,电阻R=2.5Ω,其余电阻不计.现外加一与导体棒垂直的匀强磁场,(sin37°=0.6,cos37°=0.8  g=10m/s2)求:

(1)使导体棒静止在斜面上且对斜面无压力,所加磁场的磁感应强度B的大小和方向;

(2)使导体棒静止在斜面上,所加磁场的磁感应强度B的最小值和方向.

正确答案

解析

解:(1)设导体棒中电流大小为I,E=I(R+r)

解得 I=1.5A           

若导体棒静止在斜面上且对斜面无压力,安培力竖直向上,

则有 mg=IlB

解得 B=5T        

根据左手定则可以判定,磁场的方向水平向左                

(2)能使导体棒静止在斜面上,且所加磁场磁感应强度B的最小时,

安培力的方向应平行于斜面向上                            

则mgsinα=BIl

 解得 B=3T          

根据左手定则可以判定,磁场的方向垂直于斜面向上         

答:(1)使导体棒静止在斜面上且对斜面无压力,所加磁场的磁感应强度B的大小为5T,方向水平向左;

(2)使导体棒静止在斜面上,所加磁场的磁感应强度B的最小值为1T,方向垂直于斜面向上.

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题型:简答题
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简答题

在磁感应强度为0.80T的匀强磁场中,放一根与磁场方向垂直,长度为0.50m的通电导线.导线在与磁场方向垂直的平面内,沿磁场力方向移动20cm.导线中的电流为10A,求磁场力对通电导线做的功.

正确答案

解析

解:通电导线受到的安培力:

F=BIL=0.8×0.5×10N=4N

磁场力对通电导线做的功:

W=FS=4×0.2J=0.8J

答:磁场力对通电导线做的功为0.8J.

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题型:填空题
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填空题

一根长为0.20m的直导线,垂直于某匀强磁场方向放置,当导线中通有1A的电流时,导线受到的安培力大小为0.08N,则磁场的磁感应强度为______T.

正确答案

0.4

解析

解:根据F=BIL得,磁感应强度为:B== T=0.4T

故答案为:0.4.

下一知识点 : 磁场对运动电荷的作用
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