- 安培力、左手定则
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(2015秋•佛山校级期末)如图所示,金属棒MN放置在处于云强磁场中的两条平行金属导轨上,与金属导轨组成闭合回路,当回路通有电流(电流方向如图中所示)时,关于金属棒受到安培力F的方向和大小,下列说法中正确的有( )
正确答案
解析
解:A、流由N流向M,由左手定则判断安培力的方向向右,故A正确;
C、由安培力公式F=BIL知增大电流强度,F增大,故C正确D减小;
故选:AC.
如图所示,质量为3Kg的导体棒,放在间距为d=1m的水平放置的导轨上,其中电源电动势E=6V,内阻r=0.5Ω,定值电阻R0=11.5Ω,其它电阻均不计.(g取10m/s2)求:
(1)若磁场方向垂直导轨平面向上,大小为B=2T,此时导体棒静止不动,导轨与导体棒间的摩擦力为多大?方向如何?
(2)若磁场大小不变,方向与导轨平面成θ=60°角(仍与导体棒垂直),此时导体棒所受的摩擦力多大?
正确答案
解析
解:(1)以金属棒为研究对象,
棒静止不动
水平方向Ff=F安 方向向左
根据闭合电路欧姆定律得:
棒所受安培力F安=BId
Ff=F安=
(2)棒受力分析如图
棒与轨道间的最大静摩擦力增大,棒仍静止
答:(1)若磁场方向垂直导轨平面向上,大小为B=2T,此时导体棒静止不动,导轨与导体棒间的摩擦力为1N,方向向左
(2)若磁场大小不变,方向与导轨平面成θ=60°角(仍与导体棒垂直),此时导体棒所受的摩擦力为N
长为L=1m通以电流I=0.5A的导线,垂直于磁感线方向放在磁感应强度B=2T的某一匀强磁场中,则该导线受到的安培力大小为( )
正确答案
解析
解:长度为1m的通电直导线,垂直放置于匀强磁场的磁感应强度为2T,通入电流为0.5A,则由公式可得安培力的大小为F=BIL=2×0.5×1N=1N.
故选:B.
如图所示,将长50cm、质量为10g的均匀金属棒ab的两端用两只相同的弹簧悬挂成水平状态,位于垂直纸面向里的匀强磁场中,当金属棒中通过0.4A的电流时,弹簧恰好不伸长,求:(g取10m/s2)
(1)匀强磁场中磁感应强度是多大?
(2)当金属棒中通过0.2A由a到b的电流时,弹簧伸长为1cm,如果电流方向由b到a,而电流大小不变,弹簧又伸长是多少?
正确答案
解析
解:(1)由题可知 F安=mg 即 BIL=mg
解之得,
(2)当电流由a→b
F安+2kx=mg 即 BIL+2kx=mg
解之得,N/m=2.5N/m
当电流由b→a
mg+F安=2kx1
解之得,=
=0.03m=3cm
答:(1)匀强磁场中磁感应强度是0.5T;
(2)当金属棒中通过0.2A由a到b的电流时,弹簧伸长为1cm,如果电流方向由b到a,而电流大小不变,弹簧又伸长是3cm.
长直导线AB附近,有一带正电的小球,用绝缘丝线悬挂在M点,当导线通以如图所示的恒定电流时,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:根据右手螺旋定则知,小球所处的磁场方向垂直纸面向里,但是小球处于静止状态,不受洛伦兹力作用.故D正确,A、B、C错误.
故选:D.
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