34安培力的应用
每课一练(粤教版选修31)
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知识点一直流电动机模型
图3-4-111.如图3-4-11所示,固定的长直导线竖直放置,通以竖直向上的直流电.现在在导线右侧放一可以自由移动的矩形通电线框,它们在同一平面内,则线框的运动情况是A.线框平动,远离直导线B.线框平动,靠近直导线C.从上向下看线框顺时针转动,并靠近直导线D.从上向下看线框逆时针转动,并远离直导线.
解析解答本题的关键就在于要了解直线电流的磁场的特点.根据安培定则可知,在导线右方区域的磁场的磁感线分布情况如右图所示.由左手定则可知ad边所受的安培力向上,
bc边所受的安培力向下,这两个力是一对平衡力,相互抵消.ab边所受的安培力向左,cd
边所受的安培力向右,但由于ab边所在位置的磁场比cd边所在位置的磁场强,所以ab边所受的向左的安培力大于cd边所受的向右的安培力.所以整个线框所受的合力向左.答案B2.如图3-4-12所示,在倾角为α的光滑斜面上,垂直纸面放置一根长为L,质量为m的直导体棒.当导体棒中的电流I垂直纸面向里时,欲使导体棒静止在斜面上,可将导体棒置于匀强磁场中,当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向在纸面内由竖直向上逆时针至水平向左的过程中,关于B的大小的变化,正确的说法是.
f图3-4-12A.逐渐增大C.先减小后增大B.逐渐减小D.先增大后减小
解析通电导线在斜面上受到重力、支持力和磁场力,当磁场方向竖直向上时,导线受到的磁场力方向水平向右.当磁场方向水平向左时,磁场力的方向竖直向上,把重力、支持力和磁场力放在一个三角形中进行研究,可知磁场力先减小后增大,所以磁感应强度先减小后增大.答案C3.如3-4-13图中①②③所示,在匀强磁场中,有三个通电线圈处于如下图中所示的位置,则.
图3-4-13
A.三个线圈都可以绕OO′轴转动B.只有②中的线圈可以绕OO′轴转动C.只有①②中的线圈可以绕OO′轴转动D.只有②③中的线圈可以绕OO′轴转动
解析①线圈中导线受力在水平方向;②线圈中导线受一转动力矩;③线圈中导线不受力.答案B知识点二磁电式电表4.要想提高磁电式电流表的灵敏度,不可采用的办法有A.增加线圈匝数B.增加永久性磁铁的磁感应强度C.减少线圈面积D.减小转轴处摩擦解析当给电流表通入电流I时,通电线圈就在磁力矩作用下转动,同时螺旋弹簧即游.
f丝就产生一个反抗力矩,二力矩平衡时,电流表的指针就停在某一位置.r