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高中物理
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磁场对通电导线的作用:安培力、左手定则
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试题详情
◎ 题干
如图甲所示,质量为m=5g,长l=10cm的铜棒,用长度亦为l的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=
1
3
T.未通电时,轻线在竖直方向,通入恒定电流后,棒向外偏转的最大角度θ=53°,求此棒中恒定电流的大小.
某同学的解法如下:对铜棒进行受力分析,通电时导线向外偏转,说明安培力方向垂直电流和磁场方向向外,受力如图乙所示(侧视图).
当最大偏转角θ=53°时,棒受力平衡,有:tanθ=
F
mg
=
BIl
mg
I=
mgtanθ
Bl
=
0.005×10×
4
3
1
3
×0.01
=20A
(1)请你判断,他的解法是否正确?错误的请指出错误所在,并改正.
(2)此棒的最大动能是多少?
◎ 答案
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◎ 解析
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◎ 知识点
根据n多题专家分析,试题“如图甲所示,质量为m=5g,长l=10cm的铜棒,用长度亦为l的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=13T.未通电时,轻线在竖直方向,通入恒定电流后,棒向外…”主要考查了你对
【磁场对通电导线的作用:安培力、左手定则】
等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
◎ 相似题
与“如图甲所示,质量为m=5g,长l=10cm的铜棒,用长度亦为l的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=13T.未通电时,轻线在竖直方向,通入恒定电流后,棒向外”考查相似的试题有:
● ab、cd,两棒用细线系住,匀强磁场的方向如图甲所示.而磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示,不计ab、cd间电流的相互作用,则0到t0的时间内细线中的张力变化为()A.由0到t0时
● 如图,一段通电直导线平行于磁场方向放入匀强磁场中,导线上从左向右的电流如图示,当导线以其中O点轴轴转过90°过程中,导线受到的安培力A.大小、方向都不变B.大小由零增至最
● 闭合矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,磁场的方向与导线框垂直,规定垂直纸面向里为磁场的正方向,abcda方向为电流的正方向,水平向右为安培力的正方向,磁感应强度B随时间t
● MN为一金属导线,长L=0.5m,质量m=0.1kg,用细线悬在B=0.4T的匀强磁场中,如图所示,若悬线的拉力为零,试求金属导线中电流的方向与大小.(g=10m/s2)
● (12分)如图所示,水平放置的平行金属导轨,相距l=0.50m,左端接一电阻R=0.20Ω,磁感应强度B=0.40T的匀强磁场方向垂直于导轨平面,导体棒ab垂直放在导轨上,并能无摩擦地沿