- 安培力、左手定则
- 共6197题
如图所示,一根通电直细铜棒MN,电流的方向M到N,用两等长的细线水平地悬吊在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于纸面水平向里,此时两根细线处于张紧状态,下列哪些措施可使细线中拉力变为零( )
正确答案
解析
解:棒处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中,棒中通有电流,方向从M流向N,根据左手定则可得,安培力的方向竖直向上,由于此时悬线上有拉力,为了使拉力等于零,则安培力必须增加.所以适当增加电流强度,或增大磁场,故AC正确,BD错误;
故选:AC
载流长直导线周围磁场的磁感应强度大小与直导线中电流成正比,与距导线的距离成反比.矩形线圈abcd通以逆时针方向的恒定电流,用两根轻质绝缘细线挂在水平长直导线MN正下方,如图所示.开始时MN内不通电流,此时两细线内的张力均为T0.当MN中通过的电流为I时,两细线内的张力均减小为T,重力加速度为g,下列判断正确的有( )
正确答案
解析
解:A、当MN通以强度为I的电流时,两细线内的张力均减小为T,知此时线框所受安培力合力方向竖直向上,则ab边所受的安培力的向上,cd边所受安培力方向向下,知磁场方向垂直纸面向里,则I方向向左,故A正确;
B、当MN内不通电流时,根据线框处于平衡状态有:2T0=mg,当MN中通过电流为I时,根据题意可知:
ab所受安培力为:…①
cd所受安培力为:…②
此时两细线内的张力均减小为T,则有:
2T+(F1-F2)=mg=2T0…③
当绳子中的张力为零时,此时导线中的电流为I1,则有:
(F′1-F′2)=mg=2T0…④
联立①②③④解得:
,故B正确;
C、根据B选项可知,当MN内的电流强度变为时,线圈的瞬时加速度大小为g,方向竖直向上,故C错误;
D、磁感应强度与距离成反比,越远线框所受的向上的安培力越小,因此线圈下落的加速度越来越大,故D错误.
故选:AB.
经过多年的研究,我国超高速电磁炮的研制已经到了最后阶段,不久将问世.电磁炮的原理是:利用安培力推动炮弹沿导轨加速运动,达到每秒几十公里的超高速状态.如图是电磁炮的原理图,其中轨道平面为水平面,磁场方向竖直向上.要使炮弹正常发射并提高发射速度( )
正确答案
解析
解:要提高电磁炮的发射速度,需要增加安培力做的功,由左手定则知若要安培力向右,则电流方向从b至a,
在加速距离不变的情况下,可以考虑增加安培力,根据安培力公式F=BIL,可以增加磁感应强度B或增加电流I,
故选:B.
如图,金属杆ab静放在水平固定的“U”形金属框上,处于竖直向上的匀强磁场中.现使ab突然获得一初速度v向右运动,下列表述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、B、ab棒突然获得一初速度,切割磁感线,产生感应电动势,形成感应电流,根据楞次定律,来拒去留,受向左的安培力,故安培力做负功,故A错误,B错误;
C、D、由于安培力做负功,故棒做减速运动;
根据E=BLv和I=,有:I=
;
由于速度减小,故感应电流逐渐减小,故C正确,D错误;
故选:C.
安培力的大小当磁感应强度B的方向与导线方向成θ角时,F=______,这是一般情况下的安培力的表达式,以下是两种特殊情况:
(1)当磁场与电流______时,安培力最大,Fmax=BIL.
(2)当磁场与电流______时,安培力等于零.
正确答案
解析
解:安培力的大小当磁感应强度B的方向与导线方向成θ角时,F=BLIsinθ;
(1)当当磁场与电流垂直时sin90°=1,安培力最大,Fmax=BLI;
(2)当磁场与电流时,sin0=0,则安培力等于零,
故答案为:(1)BILsinθ; (2)垂直; 平行.
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