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题型:填空题
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填空题

通电导线在磁场中受到的力称为______(选填“安培力”或“洛伦兹力”),如下图电流垂直纸面向里,磁场(即磁感线方向)平行纸面向下,由左手定则可知,该力的方向______(选填“水平向左”或“水平向右”).

正确答案

安培力

水平向左

解析

解:通电导线P在磁场中受到的力称为安培力;

根据左手定则可知:让四指指向电流方向,磁场方向穿过手心,则大拇指指向为所受力的方向,由此可知导体棒ab受力的方向向左.

故答案为:安培力,向左.

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题型:简答题
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简答题

如图所示,PQ和MN为水平放置的平行金属导轨,间距为L=1.0m,导体棒ab跨放在导轨上,棒的质量为m=20g,棒的中点用细绳经轻滑轮与物体c相连,物体c的质量M=30g.在垂直导轨平面方向存在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场,磁场方向竖直向上,重力加速度g取10m/s2

(1)若导轨是光滑的,为了使物体c能保持静止,应该在棒中通入多大的电流?电流的方向如何?

(2)若导轨是粗糙的,且导体棒与导轨间的最大静摩擦力为导体棒ab重力的0.5倍,若要保持物体c静止不动,应该在棒中通入多大的电流?电流的方向如何?

正确答案

解析

解:(1)当导轨光滑时,有共点力平衡可知,Mg=BIL

I=

有左手定则可知方向由a到b

(2)当轨道粗糙时由共点力平衡可知

当摩擦力向左时,BIL+μmg=Mg

I=

当摩擦力向右时BIL=Mg+μmg

I=

故电流范围为1A≤I≤2A

由左手定则可知电流由a到b

答:(1)若导轨是光滑的,为了使物体c能保持静止,应该在棒中通入1.5A的电流.电流的方向由a到b

(2)若导轨是粗糙的,且导体棒与导轨间的最大静摩擦力为导体棒ab重力的0.5倍,若要保持物体c静止不动,应该在棒中通入1A≤I≤2A的电流,电流的方向由a到b

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题型:简答题
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简答题

如图所示,在B=1T、竖直向下的匀强磁场中有两条光滑且平行的金属轨道a、b,相距0.1m,一跟重1N的导体棒横放在双轨上并与轨道垂直,若轨道与水平面的夹角为30°,那么,要使导体棒保持静止不动,通过它的电流要多大?方向如何?

正确答案

解析

解:要使杆静止在斜面上,则杆的受力如图,由左手定则得:通过ab的电流方向为a到b

F=BIL

由平衡条件得:F=mgtan30°

I=

答:电流方向由a到b,大小为0.58A

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题型: 多选题
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多选题

位于同一水平面上的两根平行导电导轨,放置在斜向左上方、与水平面成60°角足够大的匀强磁场中,现给出这一装置的侧视图,一根通有恒定电流的金属棒正在导轨上向右做匀速运动,在匀强磁场沿顺时针缓慢转过30°的过程中,金属棒始终保持匀速运动,已知金属间的动摩擦因数小于0.3,则磁感强度B的大小变化可能是(  )

A始终变大

B始终变小

C先变大后变小

D先变小后变大

正确答案

A,D

解析

解:以金属棒为研究对象,受重力、安培力、弹力和摩擦力,如图所示

安培力F=BIL,

两角的关系θ=90°-α,

f=μN,

由平衡条件得:

G=N+BILsinθ,f=BILcosθ,

解得:B=

当B转过30°的过程中,安培力与沿顺时针转动,所以θ从30°减小到0°,

据数学知识可知:

磁感应强度可能始终变大,也可能先变小后变大,故AD正确,BC错误;

故选:AD.

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题型: 单选题
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单选题

一根长为0.1m的电流为1A的通电导线,在磁场中某处受到的安培力大小为0.4N,则该处的磁感应强度为(  )

A一定等于4T

B大于或等于4T

C小于或等于4T

D可能为0

正确答案

B

解析

解:当通电导线与磁场垂直时,磁场最小,为:

F=BIL=B×1×0.1N=0.4N

解得:B=4T

故B正确,CD错误.

故选:B

下一知识点 : 匀强磁场
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