- 安培力、左手定则
- 共6197题
如图所示,一正方形线圈,其中电流I恒定不变,用两条长度相等的绝缘细线静止悬挂于水平长直导线CD的正下方.当导线CD中没有电流时,两条细线中拉力都是T,当导线CD中电流为I1时,两条细线中拉力都是klT(O<k1<1),当导线CD中电流为I2时,两条细线中拉力都是k2T(k2>1).下列正确的是( )
正确答案
解析
解:A、当导线CD中没有电流时,两条细线中拉力都是T;
当导线CD中电流为I1时,两条细线中拉力都是klT(O<k1<1);
故拉力减小,说明CD与导线框是吸引力,同向电流相互吸引,故CD导线与线框上边电流同向,故I1的方向是C→D;故A正确;
B、当导线CD中没有电流时,两条细线中拉力都是T;当导线CD中电流为I2时,两条细线中拉力都是k2T(k2>1);故说明CD导线与线框上边间是排斥力,是异向电流,故I2的方向是D→C;故B错误;
C、D、由于不知道k1、k2的具体大小,故无法判断电流I1与I2的大小,故C错误,D错误;
故选:A.
如图所示,矩形线圈abcd置于匀强磁场中,线圈平面和磁场垂直.ab=cd=0.2m,bc=ad=0.1m.线圈中的电流强度I=4.0A,方向如图.已知穿过线框的磁通量φ=0.016Wb.求:
(1)匀强磁场的磁感强度B=?
(2)底边bc所受磁场力的大小和方向?
正确答案
解析
解:(1)由φ=BS可得:B=
(2)受到的安培力为:F=BILbc=0.8×4×0.1N=0.32N
由左手定则可知安培力向上
答:(1)匀强磁场的磁感强度为0.8T
(2)底边bc所受磁场力的大小为0.32N,方向向上
如图所示,光滑的平行导轨间距为L,倾角为θ,处在竖直方向的匀强磁场中.导轨中接入电动势为E、内阻为r的直流电源,电路中其余电阻不计,欲使将质量为m、电阻为R的导体棒静止在斜面上,求磁感应强度B的大小和方向.
正确答案
解析
解:回落中的电流为:I=
对导体棒受力分析磁场方向竖直向上,可知:mgtanθ=BIL
解得:B=
答:磁感应强度B的大小为,方向竖直向上
如图,金属导轨水平放置,导轨间的距离为L,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面成θ角.金属导轨的一端接有电动势为E、内阻为r的直流电源.现把一根金属杆ab放在金属导轨上,金属杆静止.金属杆ab质量为m,长为L,电阻为R,求:
(1)通过金属杆ab的电流;
(2)棒ab受到的摩擦力,及棒ab对导轨的压力.
正确答案
解析
解:(1)导体不动,电路中只有电源和导体有电阻,所以有:I=
(2)金属杆ab静止,合外力为零,则:
安培力为:F=BIL
摩擦力为:f=Fsinθ
得:f=
支持力为:N=mg+Fcosθ
得:N=mg+
由牛顿第三定律得棒ab对导轨的压力为:N′=mg+
答:(1)通过金属杆ab的电流为;
(2)棒ab受到的摩擦力为,及棒ab对导轨的压力为mg+
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(多选)如图,在光滑水平面上一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来,此时磁铁对水平面压力大小为N1,现在磁铁左上方位置固定一导体棒,当导体棒中通以垂直纸面向里的电流后,磁铁对水平面压力大小为N2,则以下说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、B、以导体棒为研究对象,根据左手定则判断可知,其所受安培力方向为斜向右下方,根据牛顿第三定律分析得知,磁铁受到的安培力方向斜向左上方,则磁铁将向左运动,弹簧被压缩,长度将变短.故A正确,B错误.
C、D由于磁铁受到的安培力方向斜向左上方,对地面的压力减小,则N1>N2.故C错误D正确.
故选:AD.
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