- 安培力、左手定则
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(2015•贵州二模)如图所示,在倾角为α的光滑斜面上,垂直纸面放置一根长为L,质量为m的直导体棒.在导体棒中的电流I垂直纸面向里时,欲使导体棒静止在斜面上,下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确的是( )
正确答案
解析
解:A、外加匀强磁场的磁感应强度B的方向垂直斜面向上,则沿斜面向上的安培力、支持力与重力,处于平衡状态,则大小B═mg;故A正确;
B、外加匀强磁场的磁感应强度B的方向竖直向上,则水平向右的安培力、支持力与重力,处于平衡状态,则大小B=mg;故B正确;
C、外加匀强磁场的磁感应强度B的方向垂直斜面向下,则沿斜面向下的安培力、支持力与重力,所以棒不可能处于平衡状态,故C错误;
D、外加匀强磁场的磁感应强度B的方向竖直向下,则水平向左的安培力、支持力与重力,所以棒不可能处于平衡状态,故D错误;
故选:AB
把一根柔软的螺旋形弹簧(能导电)竖直悬挂起来,使它的下端刚好跟杯里的水银面相接触,并使它组成如图所示的电路图.当开关S接通后,将看到的现象是( )
正确答案
解析
解:当有电流通过弹簧时,构成弹簧的每一圈导线周围都产生了磁场,根据安培定则知,各圈导线之间都产生了相互的吸引作用,弹簧就缩短了,当弹簧的下端离开水银后,电路断开,弹簧中没有了电流,各圈导线之间失去了相互吸引力,弹簧又恢复原长,使得弹簧下端又与水银接触,弹簧中又有了电流,开始重复上述过程.
故选:D.
下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、规定:某处小磁针的北极受磁场力的方向就是该处磁场的方向,故A正确;
B、若电荷在某处不受磁场力作用,则该处的磁感应强度不一定为零,可能电荷的运动方向与磁场方向平行,故B错误;
C、安培力的大小除与磁场、电流及长度有关外,还与如何放置有关,故C错误;
D、磁感应强度为B的匀强磁场中,长为L、电流为I的遥电直导线所受到的安培力的大小,与电流和磁场的夹角有关,介于零(含零)和BIL(含BIL)之间,故D正确;
故选:AD
如图所示,MN,PQ为平行光滑导轨,导轨间距为L=1m,长度足够长,其电阻忽略不计,与地面成30°角固定,N、Q间接一电阻R′=1.0Ω,M、P端与电池组和开关组成回路,电动势E=3V,内阻r=1.0Ω.导轨区域加有与两导轨所在平面垂直的匀强磁场,现将一条质量为m=0.08kg,电阻R=1.0Ω的金属棒置于导轨上,并保持金属棒ab水平,当开关S接通后金属棒ab恰静止不动,则( )
正确答案
解析
解:A、由于静止平衡,由受力分析,有:
BL=mgsinθ
根据闭合电路欧姆定律,有:
I=
带入数据后解得:
I==2A,
B==
=0.4T,故AB错误;
C、断开S后,金属导线切割磁感线产生感应电流,则安培力与重力的分力平衡,
则有:BIL=mgsin30°;
且I=,
解得:v==5m/s,故C正确,D错误;
故选:C.
如图所示,三根通电直导线P、Q、R相互平行,通过正三角形的三个顶点,三条导线通入大小相等,方向垂直纸面向里的电流;通电直导线产生磁场的磁感应强度
,I为通电导线的电流强度,r为距通电导线的距离的垂直距离,K为常数;则R受到的磁场力的方向是( )
正确答案
解析
解:由安培定则可知,通电指导线P、Q在R处产生的磁场方向水平向右,即沿X轴正方向,则R处的磁场方向沿X轴正方向;
由左手定则可知,通电直导线R所受安培力垂直于R指向Y轴负方向.选项BCD错误,A正确.
故选A.
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