- 安培力、左手定则
- 共6197题
如图,将一个光滑斜面置于匀强磁场中.通电直导体棒置于斜面上.电流方向垂直纸面向里.以下四个图中,有可能使导体棒在斜面上保持静止的是( )
正确答案
解析
解:A、导线所受安培力水平向右,受重力和支持力,三个力可以平衡,所以导线能静止在光滑的斜面上,故A正确;
B、导线所受安培力竖直向上,若其大小等于重力,则导线可以静止在光滑的斜面上,故正确;
C、导线所受安培力竖直向下,受重力和支持力,三个力的合力不能为零,所以导线不能静止在光滑的斜面上,故C错误;
D、导线所受安培力水平向左,所受合外力的合力不能为零,所以导线不能静止在光滑的斜面上,故D错误.
故选AB.
如图,通电导线MN与矩形线圈abcd共面,位置靠近cd且相互绝缘.当线圈中通有abcda方向电流时,线圈所受安培力的合力方向( )
正确答案
解析
解:图中矩形线圈abcd的bc边、ad边电流方向相反,安培力相反,平衡;
cd离MN较近,ab边离MN较远,故合力与cd边受到的安培力同向;
根据安培定则,电流MN在cd导线位置产生的磁场方向垂直向内,根据左手定则,安培力向左,故合力向左;
故选:A.
如图所示,有一水平放置的U形导体框架,内接电动势为E、内阻为r的直流电源,其上水平放一根电阻为R、长度为L、质量为m的金属棒.它的中点系一细线,通过固定于木架CD中心的定滑轮与质量为M的重物相连接,整个空间有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B,重物由静止开始向下运动,滑轮质量及一切摩擦阻力均不计,导体框架电阻亦不计,求:
(1)重物开始向下运动瞬间的加速度.
(2)重物向下运动时的最大速度.
(3)重物以最大速度运动时,电路中每秒钟所放出的热量.
正确答案
解析
解:(1)刚开始运动时,导体棒受到安培力为F安=
由牛顿第二定律可知
Mg-F安=ma
a=
(2)当导体受到的安培力等于重力时,速度达到最大为v
产生的感应电动势为e=BLv
回路中电流为I=
故BIL=Mg
联立解得v=
(3)回路中电流为I==
每秒产生热量为Q=I2(R+r)t=
答:(1)重物开始向下运动瞬间的加速度为.
(2)重物向下运动时的最大速度为.
(3)重物以最大速度运动时,电路中每秒钟所放出的热量为
如图所示,在倾角均为a的光滑斜面上,放有一个相同的金属棒,分别通于电流I1和I2,磁场的磁感应强度大小相同,方向如图所示两金属棒均处于平衡状态,则I1:I2=______.
正确答案
1:cosα
解析
解:导体棒受力如图,根据共点力平衡得,
F1=mgtanα,N1=.
F2=mgsinα,N2=mgcosα.
所以导体棒所受的安培力之比F1:F2=1:cosα
斜面对导体棒的弹力大小之比N1:N2=1:cos2α
因为F=BIL,所以I1:I2=F1:F2=1:cosα
故答案为:1:cosα.
在磁感应强度为0.8T的匀强磁场中,放一条与磁场方向垂直、长度为2m的通电导线,导线中的电流为5.0A,求这条导线所受安培力?如果将导线转动90度,使导线与磁场平行,求此时导线受到的安培力?
正确答案
解析
解:导体受到的安培力为:F=BIL=5×2×0.8=8N,
当导体转动90度,导体与磁场平行,这时导体受到的安培力为0.
答:导线所受的安培力大小为8N,导体与磁场平行时,导体受到的安培力为0.
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