安培力、左手定则
共6197题

安培力、左手定则
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热门试卷

题型：简答题

简答题

如图所示，在磁感应强度B=1.0T，方向竖直向下的匀强磁场中，有一个与水平面成θ=37°角的导电滑轨，滑轨上放置一个可自由移动的金属杆ab，已知接在滑轨中的电源电动势E=12V，内阻不计，ab杆长L=0.5m，质量m=0.2kg，杆与滑轨间的动摩擦因数μ=0.1，滑轨与ab杆的电阻忽略不计，求：要使ab杆在滑轨上保持静止，滑动变阻器R的阻值在什么范围内变化？（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．可以认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，结果保留一位有效数字）

正确答案

解析

解：对导体棒受力分析，回路中的电流为：I=

导体棒受到的安培力为：F=BIL

讨论：

1、当摩擦力沿斜面向上，电流强度最小，电阻最大，由共点力平衡得：

mgsin37°-f-Fcos37°=0

mgcos37°+Fsin37°-FN=0

f=μFN

联立解得：Rmax=4.96Ω

2、当摩擦力沿斜面向下，电流强度最大，电阻最小由共点力平衡得：

mgsin37°+f-Fcos37°=0

mgcos37°+Fsin37°-FN=0

f=μFN

联立解得：Rmin=3.18Ω

故可变电阻在3.18Ω～4.96Ω范围内．

答：滑动变阻器R的阻值在3.18Ω～4.96Ω范围内变化．

题型：多选题

多选题

图所示为一电流表的原理示意图．质量为m的均质细金属棒MN的中点处通过一挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连，绝缘弹簧劲度系数为k；在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外；与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，MN的长度大于．当MN中没有电流通过且处于平衡状态时，MN与矩形区域的cd边重合；当MN中有电流通过时，指针示数可表示电流强度．则（　　）

A当电流表示数为零时，弹簧伸长量是

B若要电流表正常工作，MN的N端应与电源正极相接

C若k=200N/m，=0.20 m，=0.050 cm，B=0.20T，此电流表的量程是2A

D若将量程扩大到2倍，磁感应强度应变为原来的

正确答案

A,D

解析

解：A、设当电流表示数为零时，弹簧的伸长量为△x，则有mg=k△x①

由①式得②，所以A正确；

B、为使电流表正常工作，作用于通有电流的金属棒

MN的安培力必须向下，因此M端应接正极，所以B错误；

C、设电流表满偏时通过MN间

电流强度为Im，则有③，联立②③并代入数据得Im=2.5A，故C错误；

D、设量程扩大后，磁感应强度变为B′，则有⑤，由

①⑤式得⑥，所以磁感应强度减半，故D正确．

故选：AD

题型：简答题

简答题

如图所示，质量m=0.1kg的导体棒静止于倾角为30度的斜面上，导体棒长度L=0.5m，通入垂直纸面向里的电流，电流大小I=2A，整个装置处于磁感应强度B=0.5T，方向竖直向上的匀强磁场中．求：

（1）导体棒所受安培力的大小和方向

（2）导体棒所受静摩檫力的大小和方向．

正确答案

解析

解：（1）F安=BIL=0.5×2×0.5（N）=0.5N

由左手定则可知安培力方向水平向右

（2）建立如图坐标系，分解G和F安

在x轴方向上：

FX=F安cos30°=0.433N

GX=Gsin30°=0.5N

由共点力平衡得导体棒受摩檫力方向

沿斜面向上，大小为：Ff=GX-FX=0.067N

答：（1）导体棒所受安培力的大小为0.5N和方向为水平向右．

（2）导体棒所受静摩檫力的大小0.067N和方向为沿斜面向上．

题型：填空题

填空题

地球是一个大磁体，在赤道上，地磁场可看成沿南北方向的匀强磁场．如果赤道某处的磁感应强度大小为0.5×10-4T，在此处有一根东西方向的直导线，长20m，载有从西向东的电流10A．地磁场对这根导线作用的安培力大小为______N，方向______．

正确答案

0.01

竖直向上

解析

解：匀强磁场方向为由南向北，而电流方向为从西向东．则由左手定则可得安培力的方向为竖直向上．

安培力的大小为F=BIL=0.5×10-4×10×20N=0.01N

故答案为；0.01，竖直向上．

题型：单选题

单选题

通电导线在磁场中所受到的力叫（　　）

A洛伦兹力

B安培力

C电场力

D静电力

正确答案

解析

解：通电导线在磁场中受到的力叫安培力

故选：B

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