- 安培力、左手定则
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(2016•南通模拟)研究磁场对电流作用的实验装置如图所示,光滑导体棒ab垂直放置在两根平行的水平金属导轨上,闭合电键,下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A、导体棒处在磁场中,由于导体棒中的电流方向未知,故无法判断ab棒的运动方向,故AB错误;
C、若导体棒中的电流由a到b,根据左手定则可知受到的安培力向左,故向左运动,故C正确,D错误
故选:C
在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中,放一条与磁场方向垂直的、长度为1.2m的通电直导线,导线中的电流为3A,这条导线在与磁场方向垂直的平面内沿安培力的方向移动一段距离,若安培力对导线做了0.9J的功,则导线移动的距离为______m.
正确答案
0.5
解析
解:由于导线和磁场垂直,故可知导线受到的安培力为:
F=BIL=0.5×3×1.2N=1.8N.
导线在与磁场方向垂直的平面内沿安培力的方向移动一段距离,故安培力做功为:
W=Fx,
解得:
故答案为:0.5.
如图所示,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,金属棒中通以由M向N的电流,平衡时两悬线与竖直方向夹角为θ,如果仅改变下列某一个条件,θ角的相应变化情况是( )
正确答案
解析
解:导体棒受力如图所示,tanθ=
=
,
A、棒中电流I变大,θ角变大,故A正确;
B、两悬线等长变短,θ角不变,故B错误;
C、金属棒质量变大,θ角变小,故C错误;
D、磁感应强度变大,θ角变大,故D错误;
故选:A.
如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,放置一质量为m的导体棒,棒长为l,棒中通有垂直纸面向里的电流,电流大小为I.若使金属棒静止在斜面上,则下面关于磁感 应强度B的判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A、当安培力方向沿斜面向上时,磁感应强度最小mgsinθ=ILBmin;
,
方向垂直斜面向下,故AB错误.
C、若B=,则mg=BIL,的方向竖直向上,则安培力水平向右,与重力的合力不是0,棒不能平衡.故C错误;
D、若B=,则mg=BIL,的方向竖直向左,则安培力水平向上,与重力的合力是0.故D正确.
故选:D
如图所示,PQ和MN为水平、平行放置的金属导轨,相距1m,导体棒导体棒ab跨放在导轨上,棒的质量为m=0.2kg,棒的中点用细绳经滑轮与物体相连,物体A的质量M=0.3kg,棒与导轨的动摩擦因数为μ=0.5,匀强磁场的磁感应强度B=2T,方向竖直向下,为了使物体匀速上升,应在棒中通入多大的电流?(g=10m/s2)
正确答案
解析
解:对道题ab有共点力平衡得F-f-Mg=0
F=BIL
f=μmg
联立解得I=2A
答:为了使物体匀速上升,应在棒中通入2A的电流
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