- 磁场对通电导线的作用
- 共6047题
如图所示,金属棒MN两端用细软导线连接后悬挂于a、b两点,棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中.棒中通有从M向N的电流时,悬线上有拉力.为了使金属棒MN向纸外偏转,可采取的方法是( )
正确答案
解析
解:A、适当减小磁感应强度,安培力向上,不会向纸外偏转,故A错误;
B、将磁场反向,安培力向下,不会向纸外偏转,故B错误;
C、将磁场方向变为平行纸面向上,根据左手定则,安培力向外,故会向纸外偏转,故C正确;
D、将电流反向安培力向下,不会向纸外偏转,故D错误;
故选:C.
如图,质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、Oʹ,并处于匀强磁场中.当导线中通以沿x正方向的电流I,且导线保持静止时,悬线与竖直方向夹角为θ.则磁感应强度方向和大小可能为( )
正确答案
解析
解:A、当磁场沿x正方向时,磁场与电流平行,导线不受安培力,导线不可能向右偏转,悬线与竖直方向的夹角θ=0°,不符合题意,故A错误;
B、当磁场沿y正方向时,由左手定则可知,导线受到的安培力竖直向上,当BIL=mg,B=导线静止,悬线的拉力为零,故B错误
C、磁感应强度方向为z负方向,根据左手定则,直导线所受安培力方向沿y正方向,根据平衡条件:BILRcosθ=mgRsinθ,所以B=tanθ,所以C正确
D、当磁场沿y负方向时,由左手定则可知,导线受到的安培力竖直向上,当BIL=mg,B=导线静止,与竖直方向夹角θ=0°,不符合题意,故D错误
故选:C
如图所示,金属棒AB长L=0.1m,质量m=0.1kg,通有向右的电流,电流强度I=10A,当加一个垂直纸面的磁场时,悬线拉力恰好为零.则关于所加磁场的磁感应强度大小和方向,下列说法中正确的是(取g=10m/s2)( )
正确答案
解析
解:悬线拉力恰好为零,则导线受到竖直向上的安培力,且与重力大小相等,
BIL=mg,解得:B=1T,由左手定则可知,磁场垂直于纸面向里;
故选B.
在赤道上某处有一支沿竖直方向安置的避雷针,当带有负电的乌云经过避雷针上方时,避雷针开始放电形成瞬间电流,此时地磁场对避雷针的作用力的方向为( )
正确答案
解析
解:当带有负电的乌云经过避雷针上方时,避雷针开始放电形成瞬间电流,负电电荷从上而下通过避雷针,所以电流的方向为从下而上,磁场的方向从南向北,根据左手定则,安培力的方向向西.故C正确,A、B、D错误.
故选:C
如图所示,长为L=1m的导体棒ab,用软导线悬挂在磁感应强度为B=0.2T的、方向水平的匀强磁场中,若通以从a→b的电流I=1A,求:
(1)ab受到的安培力.
(2)若悬线恰好没有拉力,求ab的质量.
正确答案
解析
解:(1)ab受到的安培力F=BIL=0.2×1×1=0.2N;
(2)ab静止,由平衡条件得:F=mg,
ab的质量m==
=0.02kg;
答:(1)ab受到的安培力为0.2N.
(2)若悬线恰好没有拉力,ab的质量为0.02kg.
将长为0.5m的通电直导线垂直放在磁感应强度为0.2T的匀强磁场中,并通一电流强度为2A的电流.则导线所受安培力大小是( )
正确答案
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0.2T,通入电流为2A,则由公式可得安培力的大小为F=BIL=0.2×2×0.5N=0.2N.
故选:B
倾角为θ的光滑斜面处在垂直斜面向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,斜面上有一水平放置的通电直导线,其切面图如图所示.通电导线的质量为m,长度为l,电流方向垂直纸面向里.若通电导线沿斜面向下做匀速直线运动,求:
(1)通电直导线受到的安培力的方向和大小;
(2)通电直导线的电流多大?
正确答案
解析
解:由左手定则可知,通电直导线受到的安培力沿斜面向上.通电导线做匀速直线运动,所以受力平衡,可求安培力的大小.B⊥I,安培力F=BIl,可求得通电直导线的电流.
(1)由左手定则得,通电直导线受到的安培力沿斜面向上.
对通电直导线受力分析如图所示.通电直导线受力平衡,有:
F=mgsin θ
方向沿斜面向上.
(2)由F=BIl得,通电直导线的电流
I==
答:(1)通电直导线受到的安培力的方向为沿斜面向上,大小为mgsin;
(2)通电直导线的电流为
如图所示,在水平直导线正下方,放一个可以自由转动的小磁针.现给直导线通以向右的恒定电流,不计其它磁场的影响,则小磁针的N极将垂直于纸面向______转动(填“里”或“外”)
正确答案
里
解析
解:当通入如图所示的电流时,根据右手螺旋定则可得小磁针的位置的磁场方向是垂直纸面向里,由于小磁针静止时N极的指向为磁场的方向,所以小磁针的N极将垂直于纸面向里转动.
故答案为:里
如图所示,质量为m、长度为L的金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂,处于竖直向上的匀强磁场中,棒中通以由M向N的电流I,平衡时两悬线与竖直方向的夹角均为θ,已知重力加速度为g,则磁场的磁感应强度大小为( )
正确答案
解析
解:对导体棒受力分析
导体棒处于平衡状态,设绳子拉力为T,因此有:
Tcosθ=mg ①
Tsinθ=F安=BIL ②
联立①②解得:B=tanθ
故选:B
如图所示,一导体棒放置在处于匀强磁场中的两条平行金属导轨上,并与金属导轨组成闭合回路.当回路中通有电流I时,导体棒会受到安培力作用.如要使安培力增大,则以下方法正确的为 ( )
正确答案
解析
解:由安培力的公式F=BIL 可得,增大磁感应强度 或增大电流强度均可实现安培力增大.
故选:A
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