则可知金属棒受安培力方向向上,如图所示。F安+F拉=mg若要F拉=0,则应增加安培力,由F=BIL可以判定A、C正确。答案:AC5.有一通电金属导线在赤道上方,东西向水平放置,电流方向向东,它受到地磁场的作用力方向为A.向东C.向上B.向西D.向下图2
解析:赤道上方的地磁场方向从南向北,导线东西向水平放置,电流方向向东,根据左手定则可判断导线受力方向向上。答案:C6.如图3所示,磁场B方向、通电直导线中电流I的方向以及通电直导线所受磁场力F的方向,其中正确的是
图3解析:根据左手定则可以判断A项中安培力方向应垂直导线向上;B项中不受安培力的作用;D项中安培力方向垂直纸面向外;故C正确,A、B、D错误。答案:C7如图4所示,直导线处于足够大的磁场中,与磁感线成θ=30°角,导线中通过的电流为I,为了增大导线中所受的安培力,可采取的办法是
A.增大电流IB.增加直导线的长度图4
fC.使导线在纸面内顺时针转30°D.使导线在纸面内逆时针转60°解析:由F=BILsi
θ知:增大电流I或导线长度,导线所受安培力都增大,故A、B选项均正确;将导线顺时针转30°,此时B∥I,F=0,将导线沿逆时针转60°,B⊥I,F增大,故C错、D对。答案:ABD二、非选择题解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,有数值计算的要注明单位,或按照题目要求作答8如图5所示,在磁感应强度为40×10
-2
T的匀强磁场中,有一条
与磁场方向垂直的长8cm的通电直导线ab,通电直导线所受的安培力是10×10
-2
N,方向垂直于纸面向外,求导线中电流的大小和方向。图5
解析:由公式F=BIL可知I=10×102F=A=31A,BL40×10-2×008
-
根据左手定则可判断电流的方向由b指向a。答案:31A,方向由b指向a9如图6所示,在同一水平面的两导轨相互平行,并在竖直向上的磁场中,一根质量为36kg、有效长度为2m的金属棒放在导轨上,当金属棒中的电流为5A时,金属棒做匀速运动;当金属棒中的电流增大到8A时,金属棒能获得2ms2的加速度。则磁场的磁感应强度为多少?解析:设金属棒所受的摩擦力为Ff,根据题意得:BI1L-Ff=0①BI2L-Ff=ma②36×2ma由①②式得B==T=12T。I2-I1L8-5×2答案:12T随堂基础巩固1.下列哪些措施是利用了静电A.精密仪器外包有一层金属外壳B.家用电器如洗衣机接有地线C.手机一般装有一根天线D.以上都不是解析:精密仪器外包有一层金属外壳是防止外界静电或其他电信号的干扰;家用r