- 磁场对通电导线的作用
- 共6047题
如图所示,四边形的通电闭合线框abcd处在垂直线框平面的均强磁场中,它受到的安培力的合力( )
正确答案
解析
解:若通以顺时针的电流方向,根据左手定则可知:各边所受的安培力背离中心处.如图所示:
由公式F=BIL得出各边的安培力的大小,从而得出安培力大小与长度成正比,采用合成法可以得到线圈所受磁场力的合力为零;当然可以直径采用等效法,由于是闭合线圈,等效长度为零,故安培力的合力为零.
故D正确,A、B、C错误.
故选:D.
一根长L=2m的直导线,通有I=1A的电流,把它放在B=0.2T的匀强磁场中,并与磁场方向垂直,导线所受的安培力有多大?这条导线在与磁场方向垂直的平面内沿安培力的方向移动了s=0.4m,安培力对导线所做的功为多少?
正确答案
解析
解:(1)当电流I垂直于磁感应强度B时,导线受到的安培力
F=BIL=0.4N
(2)根据W=Fs有
W=Fs=0.16J
答:导线所受的安培力为0.4N;安培力做功为0.16J.
下列四幅图中通电导体受力方向表示正确的是( )
正确答案
解析
解:A、如图所示,由左手定则可知,通电导线所受安培力垂直导线向左,故A正确;
B、如图所示,由左手定则可知,通电导线所受安培力水平向左,故B错误;
C、如图所示,由左手定则可知,通电导线所受安培力竖直向下,故C错误;
D、如图所示,由左手定则可知,通电导线所受安培力水平向左,故D正确;
故选:AD.
磁场中放置一根与磁场方向垂直的通电导线,它的电流是2.5A,导线长1cm,受到的安培力为5×10-2N.求:
(1)这个位置的磁感应强度是多大?
(2)如果把通电导线中的电流增大到5A,这一点的磁感应强度是多大?电流受力的大小是多大?
正确答案
解析
解:(1)由安培力大小公式 F=BIL得:
B==
T=2T.
(2)当导线中的电流增大为5A时,因磁感应强度不变.有:
F=BI′L=2×5×0.01N=0.1N;
答:(1)磁感应强度大小2T;
(2)若导线中的电流增大为5A时,这一点的磁感应强度仍是2T,导线受到的安培力大小0.1N.
电流为I的直导线处于磁感应强度为B的匀强磁场中,所受磁场力为F.关于电流I、磁感应强度B和磁场力F三者之间的方向关系,下列图示中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据电流和磁场的方向,由左手定则知安培力的方向水平向左,故A错误.
B、根据电流和磁场的方向,由左手定则知安培力的方向水平向右,故B正确.
C、根据电流和磁场的方向,由左手定则知安培力的方向竖直向上,故C错误.
D、根据电流和磁场的方向,由左手定则知安培力的方向垂直于导线斜向左上方,故D错误.
故选B.
通以1A电流,长1m的直导线垂直放入匀强电场中,所受安培力为1N,则该磁场的磁感应强度为______;如将电流变为2A,导线受到的安培力为______.
正确答案
1T
2N
解析
解:当B与I垂直时有F=BIL,则:B
受到的电场力为:F=BI′L=1×2×1N=2N.
故答案为:1T,2N.
如图所示,两金属导轨倾斜放置,匀强磁场垂直导轨平面向上,导轨左端连接电源、滑动变阻器,在导轨上垂直导轨放置一金属棒,开关闭合后金属棒静止,当滑动变阻器的滑片P由左端向右端滑动时,金属棒仍保持静止,在此过程中金属棒所受摩擦力( )
正确答案
解析
解:当滑动变阻器的滑片p由左端向右端滑动时,变阻器在路电阻减小,电路中电流增大,金属棒所受的安培力增大.
变阻器滑片移动之前,
若金属棒的重力沿斜面向下的分力等于安培力,金属棒不受静摩擦力,当安培力增大时,金属棒将向上运动趋势,受到沿斜面向下的静摩擦力,静摩擦力增大;
若金属棒的重力沿斜面向下的分力小于安培力,金属棒所受静摩擦力沿斜面向下,当安培力增大时,根据平衡条件得知,静摩擦力增大;
若金属棒的重力沿斜面向下的分力大于安培力,金属棒所受静摩擦力沿斜面向上,当安培力增大时,根据平衡条件得知,静摩擦力或能一直减小,也可能先减小后反向增大;故BC正确,AD错误.
故选:BC
如图所示,有一用两根绝缘细绳悬挂在磁场中的直导线,质量为m,长度为L,磁场磁感应强度大小为B,方向竖直向下,当给直导线通一横电流时,直导线向纸面外摆动,最大摆角为60°,则通入的电流( )
正确答案
解析
解:整个过程根据动能定理可得-mgl(1-cos60°)+BILlsin60°=0-0
解得,根据左手定则可知,方向由右向左
故选:C
已知长为L=10cm的导线放在磁感应强度为B=0.2T磁场中,导线与磁场方向垂直,电流大小为I=3A,
(1)试在图中画出导线所受安培力的方向;
(2)导线所受安培力为多大?
正确答案
解析
解:(1)如图:
(2)F=BIL
=0.2×3×0.1N
=0.06N
答:(1)在图中画出导线所受安培力的方向如图;
(2)导线所受安培力为0.06N.
如图所示,长方形线框abcd通有顺时针方向的电流I,放在直线电流I′附近,以下关于线框四个边受到安培力的说法正确的是( )
正确答案
解析
解:根据右手螺旋定则,直线电流右边的磁场方向垂直纸面向里,ad边所处的磁场大于bc边所处的磁场,根据左手定则,ab边和cd边所受的安培力大小相等,方向相反.ad边所受的安培力方向向左,bc边所受的安培力方向向右,根据F=BIL,知ad边所受的安培力大于bc边所受的安培力,所以线框所受安培力的合力向左.
故选:C.
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