- 安培力、左手定则
- 共6197题
如图所示,在一个足够大、垂直纸面的匀强磁场中,用金属细线将粗细均匀的金属棒吊起,使其呈水平状态.已知金属棒长L=0.1m,质量m=0.1㎏,棒中通有I=20A方向向右的电流,g=10m/s2.
(1)若细线拉力恰好为零,求磁场的磁感应强度B的大小和方向;
(2)若棒中电流大小不变,方向变为向左,金属棒依然呈水平状态,试计算金属棒对每根细线的拉力大小.
正确答案
解析
解:(1)细线拉力恰好为零,根据平衡条件得:
BIL=mg
解得:B==
=0.5T
根据左手定则知磁感应强度B2的方向为垂直纸面向里
(2)若电流反向,设每根细线的拉力为F,安培力大小不变,方向反向,据平衡条件得:
BIL+mg=2F
解得:F=mg=0.1×10=1N
答:(1)若细线拉力恰好为零,磁场的磁感应强度B的大小为0.5T,方向为垂直纸面向里;
(2)若棒中电流大小不变,方向变为向左,金属棒依然呈水平状态,金属棒对每根细线的拉力大小为1N.
(2012秋•荔湾区校级期末)关于洛伦兹力和安培力,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、B、C、安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现,洛伦兹力是安培力的微观形式,故安培力和洛伦兹力是性质相同的力,本质上都是磁场对运动电荷的作用力,故A错误,B正确,C错误.
D、安培力不是洛伦兹力,安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现,故D错误;
故选:B.
下图分别表示匀强磁场的磁感应强度B、闭合电路中一部分直导线的运动速度v和电路中产生的感应电流I的相互关系,其中正确是( )
正确答案
解析
解:A、伸开右手时,让磁感线穿过掌心,大拇指所指方向即为运动方向,则感应电流方向应沿导线向下,故A错误;
B、伸开右手时,让磁感线穿过掌心,大拇指所指方向即为运动方向,则感应电流方向垂直纸面向外,故B正确;
C、伸开右手时,大拇指所指方向即为运动方向,则无感应电流,没有切割磁感线.故C错误
D、伸开右手时,让磁感线穿过掌心,大拇指所指方向即为运动方向,则感应电流方向垂直纸面向,则D错误.
故选:B
(2015秋•大庆校级期末)如图,用粗细均匀的电阻丝折成边长为L的平面等边三角形框架,每个边长L的电阻均为r,三角形框架的两个顶点与一电动势为E、内阻为r的电源相连接,垂直于框架平面有磁感应强度为B的匀强磁场,则三角形框架受到的安培力的合力大小为( )
正确答案
解析
解:根据左手定则判断出各段受到的安培力的方向,如图
等效电路为r和2r并联,并联后总电阻为:=
则路端电压U=•
=
E
根据欧姆定律:I12==
I3==
则安培力F1=F2=BI12L=,F1,F2的夹角为120°,根据平行四边形定则其合力大小为:
F3=BI3L=
故三角形框架受到的安培力的合力大小为:+
=
故选:D.
在磁感应强度为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6A,导线长80cm,求通电直导线所受的安培力大小是多少?
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=5×6×0.8N=24N;
答:导线和磁场方向垂直时,通电导线所受安培力为24N
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