- 安培力、左手定则
- 共6197题
如图所示,匀强磁场的磁感应强度方向竖直向上,一倾角为α的光滑斜面上,静止一根长为L,重力G,通有电流I的金属棒.求:
(1)匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)导体棒对斜面的压力大小.
正确答案
解析
解:由左手定则知金属棒受水平向右的安培力,对金属棒进行受力分析,运用合成法,如图;
由平衡条件得:F安=BIL=Gtanα
则B=
(2)由上图,根据三角函数关系知:
N=
答:(1)匀强磁场的磁感应强度大小为
(2)导体棒对斜面的压力大小为.
在磁场中,放置一小段长为L,通有电流I的导线,关于导线所在处的磁感强度,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、若磁感应强度为零,导线所受的安培力为零,故A正确.
B、当电流的方向与磁场方向垂直时,F=BIL,磁感应强度B=,故B错误.
C、根据左手定则知,安培力的方向不是该点磁场的方向,故C错误.
D、移去导线,该处的磁感应强度不变,故D错误.
故选:A.
关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、B、根据左手定则可知,安培力方向与磁场和电流组成的平面垂直,即与电流和磁场方向都垂直,故A错误,B正确;
C、磁场与电流不垂直时,安培力的大小为F=BILsinθ,则安培力的大小与通电导线和磁场方向的夹角有关,故C正确;
D、若将直导线在垂直于磁场的方向的平面内从中折成直角,安培力的大小一定变为原来的;若将直导线从中折成直角,当一部分电流方向与磁场的方向平行,所受安培力为0,所以安培力的大小一定变为原来的一半;故D错误.
故选:BC.
如图所示,一弓形线圈通以逆时针方向的电流,在其圆弧的圆心处,垂直于纸面放置一直导线,当直导线通有指向纸内的电流时,线圈将( )
正确答案
解析
解:根据右手螺旋定则知,直线电流产生的磁场在纸面内是同心圆,方向为顺时针,由于圆弧的方向与磁场的方向平行,不受安培力,在ab直线部分上下各取一小段,根据左手定则判断得知,a端的受力向内,b端的受力向外,可知a端向纸内、b端向纸外转动,当转动90度后,ab直线部分与直线电流平行,电流方向相同,根据同种电流相互吸引,知会靠近导线.故A正确,B、C、D错误.
故选:A.
如图所示,一劲度系数为k的轻质弹簧,下面挂有匝数为n的矩形线框abcd.bc边长为l,线框的下半部分处在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,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,方向如图所示,开始时线框处于平衡状态.令磁场反向,磁感应强度的大小仍为B,线框达到新的平衡.则在此过程中线框位移的大小△x及方向是( )
正确答案
解析
解:线框在磁场中受重力、安培力、弹簧弹力处于平衡,安培力为:FB=nBIL,且开始的方向向上,然后方向向下,大小不变.
设在电流反向之前弹簧的伸长x,则反向之后弹簧的伸长为(x+△x),
则有:kx+nBIL-G=0
k(x+△x)-nBIL-G=0
解之可得:△x=,且线框向下移动.
故选:B
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