安培力、左手定则
共6197题

安培力、左手定则
共6197题

热门试卷

题型：简答题

简答题

如图所示，螺线管横截面积为S，线圈匝数为N，电阻为R1，管内有水平向右的磁场，磁感应强度为B．螺线管与足够长的平行金属导轨MN、PQ相连并固定在同一平面内，与水平面的夹角为θ，两导轨间距为L．导轨电阻忽略不计．导轨处于垂直斜面向上、磁感应强度为B0的匀强磁场中．金属杆ab垂直导轨，杆与导轨接触良好，并可沿导轨无摩擦滑动．已知金属杆ab的质量为m，电阻为R2，重力加速度为g．忽略螺线管磁场对金属杆ab的影响、忽略空气阻力．

（1）螺线管内方向向右的磁场B不变，当ab杆下滑的速度为v时，求通过ab杆的电流的大小和方向；

（2）将ab杆下滑的速度为v时，螺线管内方向向右的磁场才开始变化，其变化率=k（k＞0）．讨论杆加速度的方向与k的取值的关系．

正确答案

解析

解：（1）切割产生的感应电动势E1=B0Lv，

则电流的大小I==，

根据右手定则知，通过ab的电流方向为b→a．

（2）根据法拉第电磁感应定律得，螺线管中磁场变化产生的感应电动势．

产生的感应电动势方向与ab切割产生的感应电动势方向相反．

则感应电流的大小I=，

当时，加速度方向向上．

即，加速度方向向上．

当时，加速度方向向下．

即k，加速度方向向下．

答：（1）通过ab的电流方向为b→a，大小为．

（2），加速度方向向上；k，加速度方向向下．

题型：简答题

简答题

如图所示，磁感应强度B=1T的匀强磁场中，两根完全相同的弹簧吊一根长度为10cm的均匀轻质金属棒ab，通过的电流为1A，问：

（1）若弹簧处于伸长状态，则ab中应通过的电流方向如何？

（2）金属棒ab受到的安培力为多大？

正确答案

解析

解：（1）由题意可知，安培力向下，根据左手定则可知

电流方向为a→b

（2）据公式：F安=BIL=1×1×0.1=0.1（N）

答：（1）若弹簧处于伸长状态，则ab中应通过的电流方向由a指向b

（2）金属棒ab受到的安培力为0.1N

题型：单选题

单选题

通电线圈在磁场中受到安培力作用会发生扭转，下列器件或设备中根据这个原理设计和工作的是（　　）

A电容器

B变压器

C避雷针

D电动机

正确答案

解析

解：A、电容器的原理是两个靠近的极板，与通电线圈在磁场中受到安培力作用无关．故A错误；

B、变压器的原理是互感，与通电线圈在磁场中受到安培力作用无关．故B错误；

C、避雷针的原理是尖端放电，与通电线圈在磁场中受到安培力作用无关．故C错误；

D、通电线圈在磁场中受到安培力作用会发生扭转，人们利用该原理设计制作了电动机．故D正确．

故选：D

题型：简答题

简答题

有一小段通电导线，长为10厘米，其中的电流强度为5安培，把它置于匀强磁场中某处，受到的磁场力为100牛顿，则该处的磁感应强度B是多少？

正确答案

解析

解：当导线与磁场垂直时

根据磁感应强度的定义式有：，

得：

故磁场的强度最小为200T

答：该处的磁感应强度B最小为200T

题型：简答题

简答题

如图所示，电源电动势E=2V，r=0.5Ω，竖直导轨电阻可忽略，金属棒的质量m=0.1kg，R=0.5Ω，它与导体轨道的动摩擦因数μ=0.4，有效长度为0.2m，靠在导轨的外面，为使金属棒不下滑，我们施一与纸面夹角为60°且与导线垂直向外的磁场，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：

（1）此磁场是斜向上还是斜向下？

（2）B的范围是多少？（计算结果保留2位有效数字）（=1.73，g取10m/s2）

正确答案

解析

解：以静止的金属棒为研究对象，画出其侧视图，受力如图．

要使金属棒静止，通电金属棒所受安培力一定要有向左的分量，由左手定则判定磁场方向应斜向下，

根据平衡条件，若摩擦力方向向上，则：B1ILsin60°+uB1ILcos60°=mg

若摩擦力方向向下，则：B2ILsin60°-uB2ILcos60°=mg

电流为：I=，

代入数据解得：B1=2.3T，B2=3.8T．

B的范围为2.3T≤B≤3.8T．

答：（1）磁场方向应斜向下．

（2）B的范围为2.3T≤B≤3.8T．

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