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题型:填空题
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填空题

水平放置的平行金属导轨相距为d,导轨一端与电源相连,垂直于导轨平面的匀强磁场的磁感应强度为B,方向如图所示.金属棒ab静止在导轨上,棒与导轨成60°角,此时,通过金属棒的电流为I,则金属棒所受的安培力大小为______

正确答案

解析

解:通电导体垂直于磁场的长度为:

故安培力的大小为:

故答案为:

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题型:填空题
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填空题

一长为L的直导线置于匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向垂直于直导线,若在导线中通以电流I,方向如图所示,则该导线所受安培力的大小等于______,方向为______

正确答案

BIL

向右

解析

解:导线所受的安培力F=BIL,根据左手定则知,安培力的方向水平向右.

故答案为:BIL,向右.

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题型:简答题
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简答题

如图所示的立体图中,质量m,长L,通有电流为I的导体棒ab静止在水平导轨上,匀强磁场磁感应强度为B,其方向与导轨平面成θ角斜向下并与ab垂直,ab处于静止状态.

求:

(1)棒ab受到的摩擦力Ff大小和方向

(2)受到的支持力FN

正确答案

解析

解:通过导体棒的电流 I,则导体棒受到的安培F=BIL,

根据左手定则可知:安培力的方向如图所示,

由平衡条件得:

水平方向:Ff=Fsinθ=BILsinθ,方向:水平向左;

N竖直方向:FN=mg+Fcosθ=mg+BILcosθ,方向:竖直向上;

答:(1)摩擦力的大小为BILsinθ,方向:水平向左.

(2)受到的支持力的大小为mg+BILcosθ,方向:竖直向上.

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题型:填空题
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填空题

长为0.2m的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0.8N,则磁场的磁感应强度为______T,当导线中的电流增大为2A时,导线受到的安培力为______N.

正确答案

4

1.6

解析

解:

(1)由F=BIL可得磁感应强度为:

(2)导线受到的磁场的作用力为:F=BI′L=4×2×0.2N=1.6N.

故答案为:4;1.6.

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题型:简答题
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简答题

如图所示,闭合电路中有一段长为0.10m的直导体棒,垂直于匀强磁场方向放置,当导体棒中的电流为2A时,导体棒受到的安培力为0.04N,则:

(1)判断安培力的方向;

(2)求磁感应强度的大小;

(3)当导体棒中的电流增大为3A时,求受到的安培力大小.

正确答案

解析

解:(1)由左手定则可知,安培力的方向为垂直导体棒向上;

(2)磁场的磁感应强度为:

 B===0.2T

(3)电流为3A时,安培力为:

F′=BI′L=0.2×3×0.1N=0.06N

答:(1)安培力的方向垂直导体棒向上;

(2)求磁感应强度的大小为0.2T;

(3)当导体棒中的电流增大为3A时,求受到的安培力大小为0.06 N.

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题型: 单选题
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单选题

如图所示,闭合直角三角形线框abc处在匀强磁场中,通有图示方向的恒定电流,下列说法中正确的是(  )

Aab边在磁场中受到的安培力最大

B三条边受到安培力的大小相等

Cbc边在磁场中不受安培力作用

D线框受到磁场力的作用力的合力不为零

正确答案

A

解析

解:因通电导线垂直放置于磁场,则有,安培力的大小F=BIL.

A、ab边在磁场中受到的安培力最大,故A正确,B错误;

C、bc边通电且垂直放置磁场中,则受到安培力作用,故C错误;

D、根据左手定则,三边受到的安培力的大小与长度成正比,则其三个力构成一个三角形,因此其合力,恰好为零,故D错误;

故选:A.

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题型:填空题
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填空题

如图所示,劲度系数为k=20N/m的轻质弹簧下端挂有一个质量为m=0.2kg的矩形线框abcd,bc边长为l=0.4m,线框的下半部处在匀强磁场中,磁感应强度大小为B=1T,方向与线框平面垂直,在图中垂直于纸面向里,线框中通以电流I=1A,方向如图所示,线框处于平衡状态,g=10N/kg,则弹簧伸长量△x=______m.

正确答案

0.08

解析

解:当存在垂直于纸面向里的磁场时,由左手定则判断线框所受安培力向上,根据受力平衡:

F+BIL=mg;

即为k△x+BIL=mg;

解得:=0.08m.

故答案为:0.08.

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题型: 多选题
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多选题

如图所示,倾角为θ的光滑斜面固定在水平面上.斜面上垂直纸面放置一根长为L,质量为m的直导体棒.当导体棒中的电流I垂直纸面向里时,欲使导体棒静止在斜面上,可加一个平行于纸面的匀强磁场,重力加速度为g.下列有关磁场的描述中正确的是(  )

A若磁场方向竖直向上,则B=

B若磁场方向平行斜面向上,则B=

C若磁场方向垂直斜面向上,则B=

D若磁场方向垂直斜面向上,则B=

正确答案

A,C

解析

解:A、外加匀强磁场的磁感应强度B的方向竖直向上,则水平向右的安培力、支持力与重力,处于平衡状态,则大小B=;故A正确;

B、若磁场方向平行斜面向上,安培力的方向垂直于斜面向下,此时导线不可能平衡.故B错误;

C、外加匀强磁场的磁感应强度B的方向垂直斜面向上,则沿斜面向上的安培力、支持力与重力,处于平衡状态,则大小B=;故C正确D错误;

故选:AC

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题型:简答题
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简答题

如图所示,在磁感强度为1特的匀强磁场中,有两根相同的弹簧下面挂一条长为0.5米,质量为0.1千克的均匀金属棒MN,这时弹簧伸长10厘米.要使弹簧不伸长,求金属棒MN上通过电流的大小和方向.

正确答案

解析

解:要使弹簧不伸长,受到的安培力向上,故电流方向由M指向N

此时安培力等于重力

即mg=BIL

I=

答:通过电流的大小为2A和方向由M指向N

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题型: 单选题
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单选题

如图所示,一根质量为m的金属棒AC用软线悬挂在磁感强度为B的匀强磁场中,通入A→C方向的电流时,悬线张力不为零,欲使悬线张力为零,可以采用的办法是(  )

A不改变电流和磁场方向,适当增大电流

B只改变电流方向,并适当减小电流

C不改变磁场和电流方向,适当减小磁感强度

D只改变磁场方向,并适当减小磁感强度

正确答案

A

解析

解:A、不改变电流和磁场方向,适当增大电流,可增大安培力,能使悬线张力为零.故A正确;

B、只改变电流方向,金属棒所受安培力方向向下,悬线张力一定不为零.故BD错误;

C、不改变磁场和电流方向,金属棒所受的安培力方向仍向上,适当减小磁感强度,安培力减小,悬线张力增加,所以C错误.

故选A

下一知识点 : 磁场对运动电荷的作用
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