热门试卷

解：水平方向：Fμ=Fsinθ

竖直方向：FN=Fcosθ+mg

且F=BIL

从而得：Fμ=BILsinθ，FN=BILcosθ+mg

答：棒MN受到的支持力和摩擦力分别为BILcosθ+mg、BILsinθ．

解：（1）要使弹簧恢复原长，安培力方向应向上，由左手定则可判定电流方向为由A向B；当安培力等于重力时弹簧恢复原长，有：

BIL=mg，

代入数据解得：I==0.5A

（2）电流方向改变而大小不变，导体棒受到的安培力大小不变，方向与原来相反，由弹力与安培力和重力平衡：

2kx=BIL+mg，

即：2kx=2mg，

解得：x==0.02m

答：（1）要使弹簧恢复原长，应通入由M向N的电流；电流强度为0.5A．

（2）若使电流方向改变而大小不变，稳定后弹簧的伸长量为0.02m．

解：设外电压为U，则通过杆的电流为I=

当杆静止时，F安=F

即BL=F，

  所以：U== V=8 V．

通过电源的总电流

I=== A=3 A．

由闭合电路的欧姆定律得：

E=U+Ir=8 V+3×1 V=11 V．

答：电源电动势为11 V．

解：（1）电流的方向与磁场垂直，根据磁感应强度的定义式得：B=T

（2）磁感应强度与电流的大小无关，所以当通过的电流加倍时，磁感应强度仍然是0.4T；导线受到的安培力：F′=BI′L=0.4×4.0×0.2=0.32N

答：（1）磁场磁感应强度是0.4T

（2）当通过的电流加倍时，磁感应强度是0.4T，导线所受安培力大小是0.32N．

解：（1）由静止可知：qE=mg

当小球恰好离开斜面时，对小球受力分析，受竖直向下的重力、电场力和垂直于斜面向上的洛伦兹力，此时在垂直于斜面方向上合外力为零．

则有：（qE+mg）cosθ=qvB

解得v=．

（2）对小球受力分析，在沿斜面方向上合力为（qE+mg）sinθ，且恒定，故沿斜面方向上做匀加速直线运动．由牛顿第二定律得：

（qE+mg）sinθ=ma

得：a=2gsinθ

v=at

解得t=．

答：（1）小球沿斜面下滑的速度v为，小球对斜面的正压力再次为零．

（2）小球从释放到离开斜面一共历时．

解：（1）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；

（2）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：

棒的重力为：G=F1+F2

安培力F的大小为：F=F2-F1

答：（1）磁场的方向垂直纸面向里；

（2）安培力的大小为F2-F1，铜棒的重力为F2+F1

解：（1）因为物体受重力、支持力、安培力处于平衡，知安培力的方向水平向右，根据左手定则知电流方向由N→M．

（2）物体受力如图所示，根据共点力平衡得，FA=mgtan45°=4N，方向水平向右．

（3）根据F=BIL得，B=．

答：（1）棒MN中的电流方向N→M

（2）棒MN所受磁场力的大小为4N，方向水平向右．

（3）磁感应强度B的大小为10T．

解：（1）根据闭合电路的欧姆定律可得I=

（2）根据共点力平衡可得μmg=BIL

答：（1）通过金属ab杆的电流I为3A

（2）金属杆ab与导轨之间的动摩擦因数μ为0.048

解：（1）由安培力大小公式 F=BIL得，

B=．

（2）当导线中的电流减小为20A时，因磁感应强度不变．

F=BI′L=1×10-4×10×10N=1×10-2N； 

答：（1）赤道上地磁场的磁感应强度大小1×10-4T

（2）若导线中的电流减小为20A时，导线受到的安培力大小1×10-2N．