安培力、左手定则
共6197题

· 安培力、左手定则

安培力、左手定则
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题型：单选题

单选题

（2015秋•洛阳期末）有一段通电导线，长为1cm，电流为5A，把它置于某个匀强磁场中，受到的安培力大小为1N，则该匀强磁场的磁感应强度（　　）

A大小一定等于20T

B大小不小于0.2T

C方向一定跟安培力方向相同

D方向一定跟安培力方向垂直

正确答案

解析

解：A、根据安培力公式F=BILsinθ得：Bsinθ=，则B=，sinθ≤1，则B≥20T，故AB错误；

C、根据左手定则可知，磁感应强度方向与安培力的方向一定垂直，故C错误，D正确．

故选：D

题型：简答题

简答题

如图所示，均匀导体棒OA质量为m=1.0kg，上端与水平固定光滑转轴O连接，下端固定一个质量为0.5kg的小球A，小球套在圆周的光滑金属导轨MN上，与MN良好接触．圆弧MN的圆心在O点，端点M和N位于同一水平线上，MN单位长度的电阻r=0.2Ω/m，电源的电动势E=3.0V，内阻不计，电路中其它电阻都忽略不计．整个装置置于方向水平向里的匀强磁场中．闭合电键K后，棒OA在偏离竖直方向θ=rad角处静止．g取10m/s2．则匀强磁场的磁感强度为多大？

正确答案

解析

解：设棒OA长为L，当导体棒偏离θ角时，以O为转轴，由力矩平衡条件得：

F安•=mgsinθ•+mgsinθ•L，

其中F安=BIL

对整个电路，由欧姆定律有：E=I（•2πL+L•θ）r

联立解得：B=π（T）≈0.87T

答：匀强磁场的磁感强度为0.87T．

题型：简答题

简答题

如图为“电流天平”，可用于测定磁感应强度．在天平的右端挂有一矩形线圈，设其匝数n=5匝，底边cd长L=20cm，放在垂直于纸面向里的待测匀强磁场中，且线圈平面与磁场垂直．当线圈中通入如图方向的电流I=100mA时，调节砝码使天平平衡．若保持电流大小不变，使电流方向反向，则要在天平右盘加质量m=8.2g的砝码，才能使天平再次平衡．求：

（1）cd边所受的安培力大小；

（2）磁感应强度B的大小为（g=10m/s2）．

正确答案

解析

解：开始时cd边所受的安培力方向竖直向上，电流反向后，安培力的方向变为竖直向下．相当于右边了两个安培力的重量．即mg=2FA．

则有：．

FA=NBIL，所以为：B=．

答：（1）cd边所受的安培力大小为4.1×10-2 N；

（2）磁感应强度B的大小为0.41T

题型：单选题

单选题

如图，在天平右盘底部挂有一个矩形线圈，其一部分悬在方向水平向里的匀强磁场中，矩形线圈通有顺时针方向电流，现天平右侧向下倾斜，下列措施有可能使天平平衡的是（　　）

A增大磁感应强度

B增加通过线圈的电流

C改变电流的方向

D在不改变线圈质量的同时，增加底边的长度

正确答案

解析

解：要使天平平衡，可以减小右侧作用力，或增加左侧作用力；

由左手定则可知，左侧矩形线圈受到的安培力向下；

A、由F=BIL可知，增大磁感应强度，可以增大安培力，使天平右侧受力变大，天平不会平衡，故A错误；

B、由F=BIL可知，增加线圈的电流，安培力变大，天平右侧受到的作用力变大，天平更加不平衡，故B错误；

C、由左手定则可知，改变电流方向，安培力向上，天平右侧受到的作用力变小，可以使天平平衡，故C正确；

D、由F=BIL可知，在不改变线圈质量的同时，增加底边的长度，天平右侧受到的作用力变大，天平不能平衡，故D错误．

故选：C．

题型：简答题

简答题

如图所示，在一个范围足够大、磁感应强度B=0.40T的水平匀强磁场中，用绝缘细线将金属棒吊起使其呈水平静止状态，且使金属棒与磁场方向垂直．已知金属棒长L=0.20m，质量m=0.020kg，取g=10m/s2．

（1）若棒中通有I=2.0A的向左的电流，求此时金属棒受到的安培力F的大小；

（2）改变通过金属棒的电流大小，若细线拉力恰好为零，求此时棒中通有电流的大小．

正确答案

解析

解：（1）此时金属棒受到的安培力大小F=BIL=0.16N

（2）悬线拉力恰好为零，金属棒沿竖直方向受重力和安培力，

由金属棒静止可知安培力F´=mg

所以此时金属棒中的电流I´===2.5A

答：（1）若棒中通有I=2.0A的向左的电流，求此时金属棒受到的安培力F的大小0.16N；

（2）改变通过金属棒的电流大小，若细线拉力恰好为零，求此时棒中通有电流的大小2.5A．

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