- 安培力、左手定则
- 共6197题
正确答案
解析
解：导线与磁场垂直，导线受到的安培力：
F=BIL=0.1×2×0.2=0.04N，故ABC错误，D正确．
故选：D．
正确答案
解析
解：设ab=bc=l，由题意有：l=0.5m
导线在磁场内有效长度为L=2lsin60°，故整个通电导线受到安培力大小为：
F=BIL=BI•2lsin60°=0.08×25×2×0.5×
故答案为：
为了降低潜艇噪音，提高其前进速度，可用电磁推进器替代螺旋桨．潜艇下方有左、右两组推进器，每组由6个相同的、用绝缘材料制成的直线通道推进器构成，其原理示意图如下．在直线通道内充满电阻率ρ=0.2Ω∙m的海水，通道中a×b×c=0.3m×0.4m×0.3m的空间内，存在由超导线圈产生的匀强磁场，其磁感应强度B=6.4T、方向垂直通道侧面向外．磁场区域上、下方各有a×b=0.3m×0.4m的金属板M、N，当其与推进器专用直流电源相连后，在两板之间的海水中产生了从N到M，大小恒为I=1.0×103A的电流，设电流只存在于磁场区域．不计电源内阻及导线电阻，海水密度ρm=1.0×103kg/m3．
（1）求一个直线通道推进器内磁场对通电海水的作用力大小，并判断其方向；
（2）在不改变潜艇结构的前提下，简述潜艇如何转弯？如何“倒车”？
（3）当潜艇以恒定速度v0=30m/s前进时，海水在出口处相对于推进器的速度v=34m/s，思考专用直流电源所提供的电功率如何分配，求出相应功率的大小．
正确答案
解析
解：（1）安培力的大小，F=BIL=6.4×1000×0.3=1.92×103N，
根据左手定则可知，方向：垂直于BI平面向右；
（2）开启或关闭不同个数的左、右两侧的直线通道推进器，实施转弯．
改变电流方向，或改变磁场方向，可以改变海水所受磁场力的方向，实施“倒车”．
（3）电源提供的电功率中的第一部分为牵引功率
P1=F牵v0
根据牛顿第三定律：F安=12BIL，
当v0=30m/s时，代入数据得：
P1=F牵v0=12×1.92×103×30W=6.9×105W
电源提供的电功率中的第二部分为单位时间内海水的焦耳热功率
推进器内海水的电阻
P2=12I2R=6×106W
电源提供的电功率中的第三部分为单位时间内海水动能的增加量
单位时间内通过推进器的水的质量为
m=ρmbcv水对地=480kg
单位时间内其动能增加为
答：（1）一个直线通道推进器内磁场对通电海水的作用力大小为1.92××103N，其方向为垂直于BI平面向右；
（2）开启或关闭不同个数的左、右两侧的直线通道推进器，实施转弯．
改变电流方向，或改变磁场方向，可以改变海水所受磁场力的方向，实施“倒车”．
（3）当潜艇以恒定速度v0=30m/s前进时，海水在出口处相对于推进器的速度v=34m/s，电源提供的电功率中的第一部分为牵引功率，其大小6.9×105W；电源提供的电功率中的第二部分为单位时间内海水的焦耳热功率，其大小为6×106W；电源提供的电功率中的第三部分为单位时间内海水动能的增加量，其功率的大小为4.6×104W．
如图所示，A、B、C为3根无限长的直导线放在光滑、绝缘的水平面上，AB间距离小于BC间距离，恰好都处于静止状态．由此可以判定，3根无限长的直导线中电流最小的是______，3根无限长的直导线中两根的电流方向
正确答案
B
AC
解析
解：3根无限长的直导线放在光滑、绝缘的水平面上，恰好都处于静止状态．则导线间通过安培力处于平衡，由于同向电流方向相互吸引、反向电流方向相互排斥．所以两边的电流方向相同，即A与C同向，而B与A、C方向相反．同时AB间距离小于BC间距离，则由此可知，对于B来说，C的电流大于A的；然而对于C来说，则B的电流小于A的，所以直导线中电流最小是B导线，
故答案为：B； AC
正确答案
解析
解：当磁场方向垂直于斜面向上时，此时磁感应强度最小，有共点力平衡可知：
mgsinθ=BIL
解得：B=
故答案为：
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