- 安培力、左手定则
- 共6197题
在赤道附近的地磁场可看做是匀强磁场,磁感应强度的大小是0.5×10-4T.如果赤道上有一根沿东西方向的直导线,长60m,通有从西向东的电流20A,则地磁场对这根导线的作用力大小为______N,方向______.
正确答案
解析
解:安培力的公式可得:
F=BIL=0.50×10-4×60×20N=6×10-2N;
由左手定则知安培力方向竖直向上;
故答案为:6×10-2N,竖直向上.
如图所示,水平放置的两根平行金属导轨相距O.2m,上面有一质量为O.4kg的均匀金属棒ab垂直导轨放置,金属棒与导轨间的摩擦因数为0.2.电源电动势为6V、内阻为0.5Ω.金属棒所在位置存在一个磁感应强度大小为B=1T,方向垂直导轨平面向上的匀强磁场,不计金属导轨与金属棒的电阻,若使金属棒ab能静止在导轨上,则滑动变阻器阻值变化范围为______.(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.g=1Om/s2)
正确答案
0≤R≤1Ω
解析
解:由题意可知,最大安培力等于最大静摩擦力,即滑动摩擦力.则有:F安=μN=0.2×0.4×10N=0.8N;
因安培力表达式,F=BIL,而闭合电路的电流大小,I=;
则有:=0.8N;
代入数据,解得:最大电阻R==1Ω,所以滑动变阻器阻值变化范围为0≤R≤1Ω;
故答案为:0≤R≤1Ω
赤道上的地磁场可以看成匀强磁场,长为50cm的通电直导线垂直于地磁场方向放置于赤道上,当导线中电流为30A时,导线受到的安培力大小为3×10-2N.求:
(1)赤道上地磁场的磁感应强度大小;
(2)若导线中的电流减小为20A时,导线受到的安培力大小.
正确答案
解析
解:(1)由安培力大小公式 F=BIL得,
B==
T=2×10-3T.
(2)当导线中的电流减小为20A时,因磁感应强度不变.
F=BI′L=2×10-3×20×0.5N=2×10-2N;
答:(1)赤道上地磁场的磁感应强度大小2×10-3T;
(2)若导线中的电流减小为20A时,导线受到的安培力大小2×10-2N.
如图所示,直导线处于足够大的磁场中,与磁感线成θ=30°角,导线中通过的电流为I,为了增大导线所受的安培力,可采取的办法是 ( )
正确答案
解析
解:A、由公式F=BIL,当增大电流时,可增大通电导线所受的磁场力.故A正确;
B、由公式F=BIL,当增加直导线的长度时,可增大通电导线所受的磁场力.故B正确;
C、当使导线在纸面内顺时针转30°时,导线沿磁场方向投影长度缩短,则所受磁场力变小,故C错误;
D、当使导线在纸面内顺时针转45°时,导线沿磁场方向投影长度缩短,则所受磁场力变小,故D错误;
故选:AB
在匀强磁场中,有一条长1.2m电阻为6Ω的通电导线,导线中的电流为5A,导线与磁场方向垂直时,所受安培力为1.8N,求:
(1)磁感应强度B的大小.
(2)10s内电流在导线上产生的热量.
正确答案
解析
解:(1)由F=BIL得磁感应强度为:
B==
=0.3T.
(2)导线上产生的热量为:
Q=I2Rt=52×6×10=1500J.
答:(1)磁感应强度B的大小为0.3T.
(2)10s内电流在导线上产生的热量为1500J.
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