如图甲所示,一根重G=0.2 N、长L=1 m的金属棒ab,在其中点弯成60°角,将此通电导体放入匀强磁场中,导体两端a、b悬挂于两相同的弹簧下端,当导体中通以
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如图甲所示,一根重G=0.2 N、长L=1 m的金属棒ab,在其中点弯成60°角,将此通电导体放入匀强磁场中,导体两端a、b悬挂于两相同的弹簧下端,当导体中通以
题型:不详
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如图甲所示,一根重G=0.2 N、长L=1 m的金属棒ab,在其中点弯成60°角,将此通电导体放入匀强磁场中,导体两端a、b悬挂于两相同的弹簧下端,当导体中通以I=2 A的电流时,两根弹簧比原长各缩短Δx=0.01 m.已知匀强磁场的方向水平向外,磁感应强度B=0.4 T,求:
(1)导线中电流的方向.
(2)弹簧的劲度系数k.
答案
(1)b→a (2)10N/m
解析
试题分析:(1)通电后,根据左手定则可判断安培力的方向,F、F′的方向各与导线垂直(如图乙所示),而F、F′的合力则是竖直向上的,所以导线中电流的流向应为b→a.
(2)ab在重力G,弹簧弹力
、
,安培力F、F′的作用下处于平衡状态,则:
解得:
="10" N/m.
点评:通过受力分析,得知安培力的方向、大小,用左手定则判断电流的方向,求弹簧的劲度系数时还可以根据金属棒的有效长度计算。
举一反三
质量为m的金属导体棒置于倾角为
的导轨上,棒与导轨间的摩擦系数为
,当导体棒通电时,恰能在导轨上静止,如图所示的四个图中标出了四种可能的匀强磁场的磁感应强度 B的方向,其中棒与导轨间的摩擦力可能为零的是( )
题型:不详
难度:
|
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如图所示,条形磁铁放在水平桌面上,一根通电直导线被水平悬挂在磁铁中心的正上方处,保持导线跟磁铁垂直。导线中通有如图中所示电流,磁铁保持静止状态。以下判断正确的是( )
A.磁铁受到向右的摩擦力作用
B.磁铁不受摩擦力作用
C.磁铁对桌面的压力大于自身的重力
D.磁铁对桌面的压力小于自身的重力
题型:不详
难度:
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粗细均匀的直导线
ab
的两端悬挂在两根相同的弹簧下边,
ab
恰好处在水平位置(如图所示).已
知
ab
的质量为
m
=10 g,长度
L
=60 cm,沿水平方向与
ab
垂直的匀强磁场的磁感应强度
B
=0.4T.
(1)要使两根弹簧能处在自然状态,既不被拉长,也不被压缩,
ab
中应沿什么方向、通过多大的电流?
(2)当导线中有方向从
a
到
b
、大小为0.2 A的电流通过时,两根弹簧均被拉长了Δ
x
=1 mm,求该弹簧的劲度系数.
题型:不详
难度:
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如图所示,小磁针的正上方平行放置一根直导线,当导线中通过图示方向的电流时,小磁针将
A.转动,N极转向读者
B.转动,S极转向读者
C.不转动
D.N极向上转,S极向下转
题型:不详
难度:
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电流为
l
的直导线处于磁感应强度为B的匀强磁场中,所受磁场力为
F
。关于电流
I
、磁感应强度
B
和磁场力
F
三者之间的方向关系,下列图示中正确的是
题型:不详
难度:
|
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