- 安培力、左手定则
- 共6197题
如图所示,一位于xy平面内的矩形通电线圈只能绕Ox轴转动,线圈的四个边分别与x、y轴平行.线圈中电流方向如图.当空间加上如下所述的哪一种磁场时,线圈会转动起来( )
正确答案
解析
解:A、磁场方向沿x轴,线圈左右两边不受安培力,根据左手定则可知,里面的边所受安培力方向向上,外面的边所受安培力方向向下,根据题意线圈不能转动.故A错误.
B、磁场方向沿y轴,线圈前后两边不受安培力,根据左手定则可知,线圈左边所受安培力方向向上,右边所受安培力方向向下,由题意线圈可以绕Ox轴转动.故B正确.
C、磁场方向沿z轴,根据左手定则可知,线圈左右两边所受安培力平衡,前后两边所受安培力也平衡,整个线圈所受安培力的合力为零,无法转动,不符合题意.故C错误.
D、加方向沿z轴的变化磁场,线圈中产生感应电流,与C项情况相同,根据左手定则可知,整个线圈所受安培力的合力为零,无法转动,不符合题意.故D错误.
故选B.
如图所示,在水平放置的光滑绝缘杆ab上,挂有两个相同的金属环M和N.当两环均通以图示的相同方向的电流时,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:同向电流相互吸引,异向电流相互排斥,知两线圈的运动情况是相互靠近.故B正确,A、C、D错误.
故选:B.
如图所示,有一匀强磁场,磁感应强度B=2T.有一段长L=0.2m的导线垂直磁场方向放置,当导线中通以I=1.0A的水平向右的电流时,问:
(1)判断导线所受安培力的方向是垂直导线向上还是向下?
(2)求导线所受到的安培力F的大小?
正确答案
解析
解:由左手定则可以判断出,导线所受安培力的方向垂直导线向上.
导线受到的安培力:F=BIL=2×1×0.2N=0.4N
答:(1)导线所受安培力的方向是垂直导线向上
(2)求导线所受到的安培力F的大小为0.4N
如图所示的匀强磁场,磁感应强度为0.1T,通电直导线与磁场方向垂直,导线长度为0.1m,导线中电流为1A.该导线所受安培力的大小为( )
正确答案
解析
解:电流的方向与磁场垂直,则安培力F=BIL=0.1×1×0.1N=0.01N.
故选:A.
图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场.现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力,来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向.所用部分器材已在图中给出,其中D为位于纸面内的U形金属框,其底边水平,两侧边竖直且等长;E为直流电源;R为电阻箱;
为电流表;S为开关.此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线.
(2)完成下列主要实验步骤中的填空
①按图接线.
②保持开关S断开,在托盘内加入适量细沙,使D处于平衡状态;然后用天平称出细沙质量m1.
③闭合开关S,调节R的值使电流大小适当,在托盘内重新加入适量细沙,使D重新处于平衡状态,然后读出电流表的示数I,并用天平称出此时细沙的质量m2
④用米尺测量______.
(3)用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小,可以得出B=______.
(4)判定磁感应强度方向的方法是:若______,磁感应强度方向垂直纸面向外;反之磁感应强度方向垂直纸面向里.
正确答案
解析
解:(2)④安培力与电流长度有关,安培力合力等于金属框架下边受的安培力,所以需要测量D的底边长度L
(3)根据平衡条件,有:|m2-m1|g=BIL
解得:
(4)若m2>m1.则安培力的方向向下,根据左手定则可得,磁场的方向向外;反之磁感应强度方向垂直纸面向里.
故答案为:(2)④D的底边长度l;(3);(4)m2>m1.
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