- 安培力、左手定则
- 共6197题
如图1,两根光滑平行导轨水平放置,间距为L,其间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B.垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒.从t=0时刻起,棒上有如图2的持续交变电流I、周期为T,最大值为Im,图1中I所示方向为电流正方向.则金属棒( )
正确答案
解析
解:A、根据左手定则知,导体棒开始所受的安培力方向水平向右,根据F=BIL知,安培力在第一个内做匀加速直线运动,在第二个
内,安培力方向水平向左,大小不变,做匀减速直线运动,根据运动的对称性知,一个周期末速度为零,金属棒的速度方向未变.知金属棒一直向右移动,先向右做匀加速直线运动,再向右做匀减速运动,速度随时间周期性变化.故A、B正确.
C、因为电流周期性变化,则安培力也周期性变化.故C正确.
D、在一个周期内,动能的变化量为零,则安培力在一个周期内做功为零.故D错误.
故选:ABC.
一只玩具小船的下部有个如图所示的装置,强磁体的下面有两块金属极板P和Q(P、Q与磁体绝缘),P、Q通过开关分别和电源的正、负极相连接并浸没在导电的水中,接通电源,则( )
正确答案
解析
解:由题意可知,下端磁场的方向大体竖直向下,据左手定则判断可知,通电水受向左的安培力,所以水对接触的船底左的摩擦力,故船向左运动,故A正确,BCD错误.
故选:A.
如图所示,条形磁铁放在水平桌面上,在其正中央上方固定一根长直导线,导线与条形磁铁垂直.当导线中通以垂直纸面向里的电流时,用FN表示磁铁对桌面的压力,F静表示桌面对磁铁的摩擦力,则导线通电后与通电前受力相比较是( )
正确答案
解析
解:(1)磁铁的磁感线在它的外部是从N极到S极,因为长直导线在磁铁的中央上方,所以此处的磁感线是水平的,电流的方向垂直与纸面向里,根据左手定则,导线受磁铁给的“安培力”方向竖直向上,如下图所示:
(2)长直导线是固定不动的,根据物体间力的作用是相互的,导线给磁铁的反作用力方向就是竖直向下的;
(3)因此磁铁对水平桌面的压力除了重力之外还有通电导线的作用力,压力是增大的;因为这两个力的方向都是竖直向下的,所以磁铁不会发生相对运动,也就不会产生摩擦力.
故选:C.
安培力的表达式:F=______.
正确答案
BIL
解析
解:当通电导体处在磁场中时,受到的安培力大小为:F=BIL,该公式成立的条件是匀强磁场且要求磁场和电流方向垂直.
故答案为:BIL.
如图是自动跳闸的闸刀开关,闸刀处于垂直纸面向里匀强磁场中,当CO间的闸刀刀片通过的直流电流超过额定值时,闸刀A端会向左弹开断开电路.以下说法正确的是( )
正确答案
解析
解:
AB、当MN通电后,闸刀开关会自动跳开,可知安培力应该向左,由左手定则判断,电流方向O→C,故A错误,B正确.
C、跳闸时闸刀受到安培力而运动断开,故跳闸时闸刀所受安培力做正功,故C错误.
D、跳闸的作用力是一定的,依据安培力F=BIL可知,电流I变小,故D正确.
故选:BD.
扫码查看完整答案与解析