- 安培力、左手定则
- 共6197题
在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中,有一条与磁场方向垂直的通电直导线,电流为2A,长为30cm,则导线所受的安培力有多大?
正确答案
解析
解:导线与磁场垂直,导线受到的安培力为:
F=BIL=0.5×0.3×2N=0.3N;
答:导线和磁场方向垂直时,通电导线所受安培力为0.3N
如图所示,一根金属棒MN,两端用细软导线连接后水平悬挂于天花板上的a、b两点,棒中通有方向从M流向N的电流.为了增大悬线的弹力,可以在金属棒的中部加一匀强磁场,关于该磁场的方向,以下措施可行的是( )
正确答案
解析
解:AB、导线受到重力的方向是向下的,悬线的拉力与重力的大小相等,要增加悬线拉力的话,导线受到的安培力的方向必须是向下的,根据左手定则可知,此时磁场的方向应该是垂直纸面向外的,所以A错误B正确;
CD、当磁场的方向平行纸面向上或者是平行纸面向下时,此时受到的安培力是水平的,悬线的拉力等于安培力与重力的合力,此时拉力的大小也要比原来的大,所以CD正确.
故选BCD.
所示为利用电磁作用输送非导电液体装置的示意图.一边长为L.截面为正方形的塑料管道水平放置,其右端面上有一截面积为A的小喷口,喷口离地的高度为h.管道中有一绝缘活塞,在活塞的中部和上部分别嵌有两根金属棒a、b,其中棒b的两端与一电压表相连,整个装置放在竖直向上的匀强磁场中,当棒a中通有垂直纸面向里的恒定电流I时,活塞向右匀速推动液体从喷口水平射出,液体落地点离喷口的水 平距离为s.若液体的密度为ρ,不计所有阻力,求:
(1)活塞移动的速度;
(2)该装置的功率;
(3)磁感应强度B的大小.
正确答案
解析
解:(1)设液体从喷口水平射出的速度为v0,活塞移动的速度为v,则:
v0=s ①
由 v0A=Vl2 ②
所以活塞移动的速度:
v=()v0=
③
(2)设装置功率为P,△t时间内有△m质量的液体从喷口射出:
P△t=△m(v02-v2) ④
由于流出的水的质量为:
△m=L2v△tρ ⑤
故P=L2vρ(v02-v2)=
(1-
)v03
所以该装置的功率为:
P=(
)
⑥
(3)因为装置的功率即为安培力的功率,即:
P=F安v ⑦
故L2ρv(v02-
v02)=BILv ⑧
所以磁感强度B的大小为:
B==
答:(1)活塞移动的速度为;
(2)该装置的功率为(
)
;
(3)磁感应强度B的大小为.
如图所示,在垂直于纸面的磁场B中,通有电流I的导线长为L,与水平方向夹角为α,则这根通电导线受到的安培力是______.
正确答案
BIL
解析
解:由图可知电流虽然与水平线有一定夹角,但仍与磁场方向垂直,因此直接根据安培力的大小为:F=BIL.
故答案为:BIL
如图所示,平行导轨的倾角为θ,导轨间距离为L,处在磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中;导轨中接入电动势为E、内阻为r的直流电源.电路中有一阻值为R的电阻.将质量为m的导体棒ab由静止释放后下滑,已知ab棒的电阻也为R,已知棒与导轨间的动摩擦因数为μ,求导体棒在释放瞬间的加速度大小.
正确答案
解析
解:受力分析如图所示,
导体棒受重力mg、支持力FN摩擦力f和安培力F,
x轴方向上 mgsinθ-Fcosθ-f=ma,
y轴方向上 FN=mgcosθ+Fsinθ,
摩擦力为 f=μFN,
其中安培力 F=BIL
电流强度 I=
根据以上方程可以解得,
a=gsinθ(1-μ)-.
答:导体棒在释放瞬间的加速度的大小为gsinθ(1-μ)-.
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