- 安培力、左手定则
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如图所示,质量为M,长为L,通有电流为QUOTE的导体棒ab静止在水平导轨上,水平导轨放置在竖直向上的匀强磁场中,其磁感应强度为B,ab处于静止状态,则ab受到的摩擦力大小为______,方向为______,受到的支持力为______.
正确答案
BIL
水平向右
mg
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=F=BIL,方向:水平向右;
N竖直方向:N=mg,方向:竖直向上;
故答案为:BIL,水平向右,mg.
通电螺线管内部的磁场可以通过安培定则来判断,如图所示是其剖面图.在其内部放置一通电直导线MN,电流方向如图所示,则MN受到的磁场力( )
正确答案
解析
解:首先根据安培定则判断通电螺线管内部产生的磁场方向:水平向左.
电流方向与磁感线方向平行,导线不受安培力作用.
故选:A
(2015秋•栖霞市期末)如图所示,水平放置的两个平行导轨与输出电压12V的直流电源相连,两个导轨间的距离为0.2m,一个质量为40g的均匀金属棒ab垂直放在金属轨道上处于静止状态,图中滑动变阻器接入电路的电阻为3Ω,其余电阻不计.取g=10m/s2.现在金属棒所在的空间加一个垂直ab方向的匀强磁场后,金属棒仍然静止且对导轨的压力恰好为零,求匀强磁场的磁感应强度的大小和方向.
正确答案
解析
解:金属棒处于静止状态,受力平衡,且对导轨的压力恰好为零,则金属棒受到重力和安培力两个力,合力为零,则安培力大小F=mg,方向竖直向上,根据左手定则可知,匀强磁场的磁感应强度方向水平向左,根据F=mg=BIL得:
B=
答:匀强磁场的磁感应强度的大小为0.5T,方向水平向左.
如图所示,在与水平方向成60°角的光滑金属导轨间连一电源,电源电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω,在相距L=1m的平行导轨上垂直于导轨放一重为0.3N的金属棒ab,棒在两导轨间电阻R=4.5Ω,其余电阻不计,磁场方向竖直向上,这是棒恰好静止.求:
(1)流过金属棒的电流强度大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度.
正确答案
解析
解:(1)根据闭合电路的欧姆定律可知:
(2)导体ab处于平衡状态,故有:IBL=mgtan60°
代入数据解得:B=
答:(1)流过金属棒的电流强度大小为0.3A;
(2)匀强磁场的磁感应强度T
关于安培力的说法,正确的是( )
正确答案
解析
解:A、当电流的方向和磁场方向平行的时候不受安培力的作用,所以A错误;
B、安培力大小与磁感应强度,与电流大小,还有电流与磁场的夹角都有关,所以B错误;
C、根据左手定则可知,安培力的方向一定垂直于通电直导线,并且安培力的方向总是垂直于磁场和通电导线所构成的平面,所以CD正确;
故选CD.
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