- 安培力、左手定则
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一根通电直导线在某空间中所受安培力为零,则该空间中( )
正确答案
解析
解:若磁场与电流相互垂直时,电流不受安培力;故通电导线在磁场中不受安培和可能是磁场方向与导线方向相互平行;
故该空间内可以有磁场;且磁场一定与导线平行;
故选:C.
如图所示,一根长直导线穿过载有恒定电流的金属环的中心且垂直于环面,导线和金属环中的电流如图所示,那么金属环所受安培力( )
正确答案
解析
解:在图中,根据安培定则可知,直线电流的磁场与导线环平行,则环形导线不受安培力.故B正确,A、C、D错误.
故选:B.
欧姆在探索通过导体的电流和电压、电阻关系时,因无电源和电流表,他利用金属在冷水和热水中产生电动势代替电源,用小磁针的偏转检测电流,具体做法是:在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方,平行于小磁针水平放置一直导线,当该导线中通有电流时,小磁针会发生偏转;当通过该导线电流为I时,小磁针偏转了30°,问当他发现小磁针偏转的角度增大到60°时,通过该直导线的电流为(直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比)( )
正确答案
解析
解:当通过电流为I,根据题意可知:地磁场、电流形成磁场、合磁场之间的关系为:
当夹角为30°时,有:B1=kI=B地tan30°…①
当夹角为60°时,有:B2=kI1=B地tan60°…②
由①②解得:I1=3I,故ACD错误,B正确.
故选:B.
一段长0.2m、通有2.5A电流的直导线,在磁感应强度为B的匀强磁场中所受安培力F的情况,正确的是( )
正确答案
解析
解:长度为0.2m的通电直导线,若放置于匀强磁场的磁感应强度中,通入电流为2.5A,
A、如果B=2T,当直导线垂直于磁场时,则由公式可得安培力的大小为F=BIL=2×2.5×0.2N=1N.若不垂直,则通电导线受到的安培力小于1N,故A错误;
B、如果F=0,直导线可能与磁场平行,则B不一定为零,故B错误;
C、如果B=4 T,若垂直放置时,则安培力大小为F=BIL=4×2.5×0.2N=2N.因此F有可能是1N,故C正确;
D、如果F有最大值,通电导线一定与B垂直,故D错误,
故选C
如图所示,长为L的通电直导体棒放在光滑水平绝缘轨道上,劲度系数为k的水平轻弹簧一端固定,另一端拴在棒的中点,且与棒垂直,整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中,弹簧伸长x,棒处于静止状态.则( )
正确答案
解析
解:A、由于弹簧伸长,则安培力方向水平向右;由左手定则可得,导体棒中的电流方向从a流向b,故A错误,
B、由于弹簧伸长为x,根据胡克定律可得,kx=BIL,则有I=,故B正确;
C、若只将磁场方向缓慢顺时针转过一小角度,则水平向右方向安培力也顺时针转动一小角度,根据力的分解与平衡可得,弹力变小,导致x变小,故C错误;
D、若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度,则水平向右方向安培力也逆时针转动一小角度,根据力的分解与平衡可得,弹力变小,导致x变小,故D错误;
故选:B
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