.垂直,指向轴正方向.垂直,指向轴负方向 答案
.(多选)图中装置可演示磁场对通电导线的作用,电磁铁上、下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨,是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆.当电磁铁线圈两端、,导轨两端、,分别接到两个不同的直流电源上时,便在导轨上滑动.下列说法正确的是()
图
.若接正极,接负极,接正极,接负极,则向右滑动 .若接正极,接负极,接负极,接正极,则向右滑动 .若接负极,接正极,接正极,接负极,则向左滑动 .若接负极,接正极,接负极,接正极,则向左滑动 答案
解析 若接正极,接负极,则根据安培定则可知线圈之间产生向上的磁场,接正极,接负极,中将通有向外的电流,根据左手定则可知向左运动,错;若接正极,接负极,则根据安培定则可知线圈之间产生向上的磁场,接负极,接正极,中将通有向里的电流,根据左手定则可知向右运动,正确;若接负极,接正极,则根据安培定则可知线圈之间产生向下的磁场,接正极,接负极,中将通有向外的电流,根据左手定则可知向右运动,错;若接负极,接正极,则根据安培定则可知线圈之间产生向下的磁场,接负极,接正极,中将通有向里的电流,根据左手定则可知向左运动,正确.
.如图所示,中导线放在匀强磁场中、与竖直方向和水平方向都有一夹角,中导线放在条形磁铁正中间的上方,水平放置,中导线和矩形线框的两个边平行,中导线垂直纸面、在通电螺线管的正上方,各图中导线受到的安培力竖直向上的是()
答案
解析 根据左手定则可知中导线受到的安培力斜向左下,中导线受到的安培力竖直向下,选项、错;中导线处的磁场垂直纸面向外,导线受到的安培力水平向右,选项错;根据安培定
则可知中螺线管右端为极,导线处在水平向左的磁场中,根据左手定则可知导线受到的安培力竖直向上,选项正确. 题组二 安培力的大小
.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() .安培力的方向可以不垂直于直导线 .安培力的方向总是垂直于磁场的方向
.安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关
.将直导线从中点折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半 答案
解析 由左手定则可知,安培力的方向一定与磁场方向和直导线垂直,选项错、正确;安培力的大小=θ与直导线和磁场方向的夹角有关,选项错误;将直导线从中点折成直角,假设原来直导线与磁场方向垂直,若折成直角后一段与磁场仍垂直,另一段与磁场平行,则安培力的大小变为原来的一半,若折成直角后,两段都与磁场垂直,则安培力的大小变为原来的.因此安培力大小不一定是原来的一半,选项错误.
.(多选)把通有电流长度为的直导线放在磁感应强度为的匀强磁场中,下列关于安培力大小的说法正确的是() .可能为.一定为 .可能小于.可能大于 答案
解析 导线与磁场方向平行时,导线受到的安培力为,对;当导线与磁场方向垂直时,导线受到的安培力最大为,对,、错.
.如图所示,导线框中电流为,导线框垂直于磁场放置,磁感应强度为,与相距为,则所受安培力大小()
图
.= .=θ .= .=θ 答案
解析 题中磁场和电流垂直,θ角仅是导线框与金属杆间夹角,不是电流与磁场的夹角. .(多选)如图所示,纸面内的金属圆环中通有电流,圆环圆心为、半径为,、为圆环上两点,
且垂直于,磁感应强度大小为的匀强磁场垂直于纸面向里,则()
图
.整个圆环受到的安培力大小为π .整个圆环受到的安培力大小为 .圆弧受到的安培力大小为 .圆弧受到的安培力大小为 答案
解析 根据左手定则可知,整个圆环关于圆心对称的两部分受到的安培力等大反向,受到的合力为,选项错,对;圆弧受到的安培力大小等于直线段受到的安培力大小,为,选项错,对.
题组三 磁电式电流表
.下列关于磁电式电流表(结构如图所示)说法不正确的是()
图
.磁电式电流表最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈 .表盘的刻度是不均匀的
.根据指针的偏转方向,可以知道被测电流的方向 .优点是灵敏度高,缺点是允许通过的电流很弱 答案
.如图甲是磁电式电流表的结构示意图,蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布,如图乙所示,边长为的正方形线圈中通以电流,线圈中的某一条导线电流方向垂直纸面向外,导线电流方向垂直纸面向里,、两条导线所在处的磁感应强度大小均为,则()
图
.该磁场是匀强磁场 .该线圈的磁通量为 .导线受到的安培力方向向下 .导线受到的安培力大小为 答案
解析 该磁场明显不是匀强磁场,匀强磁场应该是一系列平行的磁感线,方向相同,故错误;线圈与磁感线平行,故磁通量为零,故错误;导线电流向外,磁场向右,根据左手定则,安培力向上,故错误;导线始终与磁感线垂直,故受到的安培力大小一直为,故正确. 题组四 安培力作用下的导体棒的平衡
.如图所示,长为、质量为的金属杆,被两根竖直的轻质弹簧静止吊起,金属杆处在方向垂直纸面向里的匀强磁场中.当金属杆中通有方向→的电流时,每根轻质弹簧的拉力大小为.当金属杆通有方向→的电流时,每根轻质弹簧的拉力大小为2FT.求磁场的磁感应强度的大小.
图
答案
解析 金属棒受重力、安培力、弹簧的拉力而平衡. 当中的电流方向由到时,安培力方向向上. 2FT+=①
当中的电流由到时,安培力方向向下. 4FT=+② 解方程组得=.
.两个倾角均为α的光滑斜面上,各放有一根相同的金属棒,分别通有电流和,磁场的磁感应强度大小相同,方向分别如图中甲、乙所示,两金属棒均处于静止状态,求两种情况下
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