安培力、左手定则
共6197题

· 安培力、左手定则

安培力、左手定则
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题型：简答题

简答题

在倾角为α的光滑斜面上，置一通有电流为I、长为L、质量为m的导体棒，如图所示，试求：

（1）欲使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向

（2）欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力，应加匀强磁场B的大小和方向．

正确答案

解析

解：（1）欲使棒静止，则棒受三力平衡，设安培力与斜面的夹角为θ，则：

BILcosθ=mgsinα

解得：B=，

当θ=0°时，B最小，且有：Bmin=．

方向垂直斜面向上．

（2）欲使棒对斜面无压力，则安培力要平衡棒的重力，其受力图如图所示，由平衡条件有：

BIL=mg，

解得：B=

方向为水平向左．

答：（1）欲使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值为，方向为垂直斜面向上；

（2）欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力，外加匀强磁场B的大小为，方向为水平向左．

题型：单选题

单选题

如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在它的左上方固定一根直导线，导线与磁场垂直，若给导线通以垂直于纸面向里的电流，则（　　）

A磁铁对桌面压力不变

B磁场对桌面压力减小

C桌面对磁铁没有摩擦力

D桌面对磁铁摩擦力向左

正确答案

解析

解：根据条形磁体磁感线分布情况得到直线电流所在位置磁场方向，如图，在根据左手定则判断安培力方向，如左图；

根据牛顿第三定律，电流对磁体的作用力向右下方，如右图

根据平衡条件，可知通电后支持力变大，静摩擦力变大，向左．

故选：D．

题型：单选题

单选题

（2015秋•青岛期末）一通电直导体棒用两根绝缘轻质细线悬挂在天花板上，静止在水平位置（如正面图）．现在通电导体棒所处位置加上匀强磁场，使导体棒能够静止在偏离竖直方向θ角（如侧面图）的位置．如果所加磁场的强弱不同，则磁场方向的范围是（以下选项中各图，均是在侧面图的平面内画出的，磁感应强度的大小未按比例画）（　　）

正确答案

解析

解：对导体棒受力分析可知导体棒受到的安培力与重力和绳子的拉力的合力大小相等，方向相反，故由左手定则可以判断出磁场的方向范围；故C正确，ABD错误

故选：C

题型：填空题

填空题

如图所示，在倾角都为θ的光滑导轨上，放一根长为l、质量为m的金属棒ab，在金属棒所在空间存在磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场，金属棒ab在磁场中始终处于静止状态，则金属棒ab中的电流大小为______，方向为______．（填“a到b”或“b到a”）

正确答案

b到a

解析

解：F安=BIl ①

由平衡条件有：F安=mgtanθ ②

由①②可得：F=

方向：由b指向a

故答案为：、b 到a．

题型：单选题

单选题

（2015秋•历城区期末）如图所示，质量为m的导体棒MN静止在水平导线上，导轨宽度为L，导体棒离开左侧连接电源的导线距离为d，已知电源的电动势为E，内阻为r，导体棒的电阻为R，其余部分与接触电阻不计，磁场方向垂直导体棒斜向上与水平面的夹角为θ，磁感应强度为B，则（　　）

A导体棒两端的电势差为E

B导体棒所受安培力为sinθ

C穿过导体棒和电源所围成回路的磁通量大小为BLd

D轨道对导体棒的摩擦力为sinθ

正确答案

解析

解：A、有闭合电路的欧姆定律可知导体棒两端的电压为U=，故A错误；

B、回路中的电流为I=，受到的安培力为F=BIL=，故B错误；

C、穿过导体棒和电源所围成回路的磁通量大小为∅=BLdsinθ，故C错误

D、根据共点力平衡可知受到的摩擦力为f=，故D正确

故选：D

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