- 安培力、左手定则
- 共6197题
一根长0.2m的导线,通以3A的电流后垂直放入磁场,它受到的磁场的作用力为6X10-2N,则
(1)磁场的磁感应强度B多大?
(2)当导线的长度在原位置缩短为原来的一半时,磁感应强度又为多大?此时导线受到的磁场的作用力为多少?
正确答案
解析
解:
(1)由F=BIL可得磁感应强度为:;
(2)磁感应强度与导线长度无关,当导线的长度在原位置缩短为原来的一半时,磁感应强度仍为0.1T.
此时导线受到的磁场的作用力为.
答:
(1)磁场的磁感应强度B为0.1T.
(2)当导线的长度在原位置缩短为原来的一半时,磁感应强度为0.1T,此时导线受到的磁场的作用力为0.03N.
如图所示,质量为m=50g的铜棒长 L=10cm,用长度均为L′的两根轻软导线水平地悬吊在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=
T,通电后,棒向纸外偏转的最大偏角θ=37°,此铜棒中电流强度的大小I=______A.(cos37°=0.8,g取10m/s2)
正确答案
11.25
解析
解:对导体棒受重力,绳的拉力,安培力,侧视图如图(从右向左看),受力图如下所示:
根据力的平衡得:
BIL=mgtan37°
故答案为:11.25.
关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、B、根据左手定则可知,安培力方向与磁场和电流组成的平面垂直,即与电流和磁场方向都垂直,故A错误,B正确;
C、磁场与电流不垂直时,安培力的大小为F=BILsinθ,则安培力的大小与通电导线和磁场方向的夹角有关,故C错误;
D、当电流方向与磁场的方向平行,所受安培力为0,将直导线从中折成直角,让其中的一半与磁场的方向平行,安培力的大小将变为原来的一半;将直导线在垂直于磁场的方向的平面内从中折成直角,安培力的大小一定变为原来的,故D错误.
故选:B.
(2015秋•德阳月考)如图所示,两平行光滑金属导轨固定在绝缘斜面上,导轨间距为L,劲度系数为k的轻质弹簧上端固定,下端与导体棒ab相连,弹簧与导轨平面平行并与ab垂直,棒垂直跨接在两导轨上,空间存在垂直导轨平面斜向上的匀强磁场,磁感应强度为B.当棒通以方向由a到b、大小为I的电流时,棒处于平衡状态,平衡时弹簧伸长量为x1;保持电流大小不变,使棒中电流反向,则棒平衡时下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:当棒通以方向由a到b、大小为I的电流时,由左手定则知,受到的安培力沿导轨斜向上,大小为BIL
设导轨与水平面的夹角为θ,则由平衡条件得:mgsinθ=BIL+kx1
当保持电流大小不变,使棒中电流反向,由左手定则知,受到的安培力沿导轨斜向下,大小还是BIL
此时有mgsinθ+BIL=kx
因此解得x=
弹力沿着斜面向上,则弹簧是伸长的;
故选:A.
在磁感应强度为1.0T的匀强磁场中,放一条与磁场方向垂直的长度为0.5m的通电导线,导线中的电流为4.0A.这段导线在与磁场方向垂直的光滑水平面内,沿安培力的方向从静止开始移动了1.0m,求:
(1)导线在磁场中受到的安培力大小;
(2)安培力对导线所做的功;
(3)导线获得的动能.
正确答案
解析
解:(1)当B与I垂直时,
F=BIL=1.0T×4.0A×0.5m=2N
(2)当力与位移方向相同时:
W=FL=2N×1m=2J
(3)根据动能定理,导线获得的动能等于安培力做的功:
Ek=W=2J
答:(1)导线在磁场中受到的安培力大小2N;
(2)安培力对导线所做的功2J;
(3)导线获得的动能2J.
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