时间:2019-03-16 02:15:22
1、简答题 把长0.10m的直导线全部放人匀强磁场中,如图所示,保持导线和磁场方向垂直.已知磁场的磁感应强度B的大小为5.0×10-3T,当导线中通过的电流为3.0A,方向是A→B时,求:
(1)此时棒AB受到的安培力F的大小;
(2)若悬线拉力恰好为零,判断磁场的磁感应强度B的方向.
参考答案:(1)导体棒长为L=0.1m,磁感应强度5.0×10-3T,电流为3.0A,并且导体棒和磁场垂直,
所以导体棒受到的安培力大小为
F安=BIL=5.0×10-3×3.0×0.1=1.5×10-3N,
(2)若悬线拉力恰好为零,说明重力和安培力大小相等方向相反,
所以安培力的方向向上,根据左手定则可知,磁感应强度B的方向是垂直纸面向里的.
答:(1)此时棒AB受到的安培力F的大小为1.5×10-3N;
(2)磁感应强度方向垂直纸面向里.
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 如图所示,两个同心圆,半径分别为r和2r,在两圆之间的环形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B.圆心O处有一放射源,放出粒子的质量为m,带电荷量为q,假设粒子速度方向都和纸面平行, 不计粒子重力。
(1)图中箭头表示某一粒子初速度的方向,OA与初速度方向夹角为60°,要想使该粒子经过磁场第一次通过A点,则初速度的大小是多少?
(2)要使粒子不穿出环形区域,则粒子的初速度不能超过多少?
参考答案:(1)(2)
本题解析:如图所示,设粒子在磁场中的轨道半径为,则由几何关系可得:
,又
,联立解得
(2)设粒子轨迹与磁场外界相切时,粒子在磁场中的轨道半径为,则由几何关系有:
可得:,又
,可得
故要使粒子不穿出环形区域,粒子的初速度不能超过
考点:带电粒子在匀强磁场中的运动.
本题难度:一般
3、填空题 长为0.2m的直导线,通有0.4A的稳恒电流,该导线处于磁感应强度为1.0T的匀强磁场中,该通电直导线所受到的安培力的最大值为?N,最小值为?N
参考答案:0.08 0
本题解析:当导线和磁场方向垂直时,安培力最大为
当导线和磁场方向平行时,安培力最小,为0
点评:关键是知道安培力大小和导线与磁场方向关系有关
本题难度:简单
4、实验题 某同学用图示实验装置研究电流在磁场中的受力方向与电流方向、磁场方向之间的关系。
(1)该同学将观察到的实验现象记录如下表,在表中部分记录缺失,请补充完整。
(2)某次实验中闭合电键后,金属棒P不动,可能的原因是:__________________________________________。
参考答案:(1)(2)金属棒受到的摩擦力太大,金属棒与导轨接触不良,磁场太弱,电流太小等
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 -通电直导线用细线悬挂于匀强磁场中,磁场及电流方向如图.通电导线所受安培力的方向是( )
A.水平向左
B.水平向右
C.竖直向上
D.竖直向下
参考答案:根据图示磁场与电流方向,由左手定则可得,安培力方向竖直向下,故ABC错误,D正确;
故选D.
本题解析:
本题难度:一般