1安培力
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一、单选题(选择题)1. 在倾角为60o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,一匀强磁场垂直于斜面向上,如图所示,当导体棒内通有垂直于纸面向外的电流I时,导体棒恰好静止在斜面上,则磁感应强度大小为()A.B.C.D.2. 如图所示是一道闪电划破夜空击中杭州北高峰的电视塔.假设发生闪电的云层带正电,则在闪电瞬间,电视塔受到地磁场的在水平方向的作用力方向是:()A.向西B.向南C.向东D.向北3. 如图所示,由三根相同导体连接而成的正三角形线框abc固定在匀强磁场中,线框所在平面与磁场方向垂直,a、b分别与直流电源两端相接。
若导体ab受到的安培力大小为,ac段导体受到的安培力大小为,acb段导体受到的安培力大小为,正三角形abc受到的安培力大小为,则下列判断正确的是()A.B.C.D.4. 矩形金属线圈abcd位于通电长直导线附近,通电长直导线中电流I的方向如图所示,线圈与导线在同一个平面内,线圈的ab、cd边与导线平行。
在这个平面内,下列说法正确的是()A.穿过线圈abcd的磁场方向垂直纸面向外B.若线圈远离导线,则穿过线圈的磁通量会增大C.若通过直导线的电流增大,则穿过线圈的磁通量会增大D.若线圈中也通有方向为的电流,导线会吸引线圈5. 弯折导体PMN通有如图所示方向的电流,置于与PMN所在平面平行的匀强磁场中,此时导体PMN所受的安培力最大。
现将整段导体以过M点且垂直于PMN所在平面的直线为轴转动45°,则导体PMN(形状始终保持不变)所受的安培力()A.方向不变,大小变为原来的倍B.方向不变,大小变为原来的倍C.方向改变,大小变为原来的倍D.方向改变,大小变为原来的倍6. 一根重为G的金属棒中通以恒定电流,平放在倾角为30°光滑斜面上,如图所示为截面图.当匀强磁场的方向与斜面成60°斜向上时,金属棒处于静止状态,此时金属棒对斜面的压力为F N1,保持磁感应强度的大小不变,将磁场的方向顺时针旋转角时,金属棒再次处于平衡状态,此时金属棒对斜面的压力为F N2,则下列说法不正确的是A.金属棒中的电流方向垂直纸面向里B.金属棒受到的安培力为C.D.7. 如图所示,金属棒MN两端用等长的细软导线连接后水平地悬挂.MN处在向里的水平匀强磁场中,棒中通有由M流向N的电流,此时悬线受金属棒的拉力作用.为了使悬线中的拉力减小,可采取的措施有()A.使磁场反向B.使电流反向C.增大电流强度D.减小磁感应强度8. 如图所示,质量m=0.5kg、长L=1m的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为37°的光滑绝缘框架上,磁场方向垂直于框架向下(磁场范围足够大),右侧回路电源电动势E=8V,内电阻,额定功率为8W、额定电压为4V的电动机正常工作,(,,)则()A.回路总电流为B.电动机的额定电流为C.磁感应强度的大小为D.磁感应强度的大小为9. 如图为法拉第做过的电磁旋转实验,图中A是可动磁铁,B是固定导线,C是可动导线,D是固定磁铁。
安培力是什么一、什么是安培力安培力,指:通电导线在磁场中受到的作用力(磁场对电流的作用力)。
外文名为:Ampere's force.安培力是由法国物理学家安德烈·玛丽·安培(André-Marie Ampère,1775年1月20日——1836年6月10日)通过实验确定的。
在狭义相对论中,安培力与带电粒子的洛伦兹力之间有一定的联系。
二、表述及意义1、安培力表述以电流强度为I,长度为L的直导线,置于磁感应强度为B的均匀外磁场中,则导线在均匀磁场B中受到的安培力的大小为f=IBLsinα,其中α为(I,B),是电流方向与磁场方向间的夹角。
(B是磁感应强度,I是电流强度,L是导线垂直于磁感线的长度;f、L、I及B的单位分别为N、m、A及T。
)安培力的方向由左手定则判定。
对于任意形状的电流受非匀强磁场的作用力,可把电流分解为许多段电流元IΔL,每段电流元处的磁场B可看成匀强磁场,受的安培力为ΔF=IΔL·Bsinα,把这许多安培力矢量相加就是整个电流受的力。
注意,当电流方向与磁场方向相同或相反时,即α=0或π时,电流不受磁场力作用。
当电流方向与磁场方向垂直时,电流受的安培力最大为F=BIL。
安培力的实质是形成电流的定向移动的电荷所受洛伦兹力的合力。
磁场对运动电荷有力的作用,这是从实验中得到的结论。
同样,当电荷的运动方向与磁场平行时不受洛伦兹力作用,也是从实验观察中得知。
当电流方向与磁场平行时,电荷的定向移动方向也与磁场方向平行,所受洛伦兹力为零,其合力安培力也为零。
洛伦兹力不做功是因为力的方向与粒子的运动方向垂直,根据功的公式W=FScosθ,θ=90°时,W=0。
而安培力是与导线中的电流方向垂直,与导线的运动方向并不一定垂直,一般遇到的情况大多是在同一直线上的,所以安培力做功不为零。
2、结论实验表明:把一段通电直导线MN放在磁场里,当导线方向与磁场方向垂直时,电流所受的安培力最大;当导线方向与磁场方向一致时,电流不受安培力;当导线方向与磁场方向斜交时,电流所受的安培力介于最大值和零之间。
【公开课课件】高中物理第1课安培力一、教学内容本节课选自高中物理教材《电磁学》第二章“磁现象”的第四节“安培力”。
具体内容包括:安培力的定义,安培力大小的计算,安培力方向的判定,以及安培力在实践中的应用。
二、教学目标1. 理解安培力的概念,掌握安培力大小的计算方法和安培力方向的判定规律。
2. 通过实践情景引入和例题讲解,培养学生运用安培力知识解决实际问题的能力。
3. 培养学生的科学思维和团队合作精神,激发学生学习物理的兴趣。
三、教学难点与重点教学难点:安培力方向的判定,安培力大小计算公式的应用。
教学重点:安培力的概念,安培力大小计算方法和安培力方向的判定规律。
四、教具与学具准备教具:磁铁、电流表、导线、电源、滑动变阻器、示波器等。
学具:笔记本、教材、计算器等。
五、教学过程1. 实践情景引入:展示磁铁吸引铁钉的现象,引导学生思考磁现象背后的原理。
2. 知识讲解:(1)安培力的定义:电流在磁场中受到的力。
(2)安培力大小的计算:F = BILsinθ,其中B为磁感应强度,I为电流强度,L为导线长度,θ为导线与磁场方向的夹角。
(3)安培力方向的判定:左手定则。
3. 例题讲解:讲解安培力在实际问题中的应用,如电流表的工作原理等。
4. 随堂练习:布置相关练习题,让学生运用安培力知识解决问题,巩固所学。
5. 小组讨论:分组讨论安培力的应用,培养学生团队合作精神。
六、板书设计1. 安培力的定义2. 安培力大小的计算公式:F = BILsinθ3. 安培力方向的判定:左手定则4. 例题解析5. 随堂练习题七、作业设计1. 作业题目:(1)计算题:已知电流强度、导线长度和磁感应强度,求安培力大小。
(2)应用题:分析电流表的工作原理,说明安培力在其中所起的作用。
2. 答案:八、课后反思及拓展延伸2. 拓展延伸:引导学生关注安培力在科技发展中的应用,如磁悬浮列车、电动机等。
鼓励学生在课后进行相关研究,提升学生的科学素养。
《安培力》知识清单一、安培力的定义安培力是指通电导线在磁场中受到的作用力。
简单来说,当电流通过导线时,如果导线处于磁场中,就会受到一种力的作用,这个力就是安培力。
二、安培力的大小安培力的大小与多个因素有关,主要包括以下几个方面:1、电流的大小(I):电流越大,安培力通常越大。
2、导线在磁场中的有效长度(L):这里的有效长度是指垂直于磁场方向的导线长度。
3、磁感应强度(B):磁场越强,即磁感应强度越大,安培力越大。
其计算公式为:F =BILsinθ,其中θ是电流方向与磁场方向的夹角。
当电流方向与磁场方向垂直时(θ = 90°),sinθ = 1,安培力最大,F = BIL。
当电流方向与磁场方向平行时(θ = 0°或 180°),sinθ = 0,安培力为零。
三、安培力的方向安培力的方向可以用左手定则来判断。
伸出左手,让磁感线垂直穿过手心,四指指向电流的方向,那么大拇指所指的方向就是安培力的方向。
需要注意的是,安培力的方向总是垂直于电流和磁场所在的平面。
四、安培力的应用1、电动机电动机是利用安培力的原理工作的。
通过在磁场中对通电线圈施加安培力,使线圈转动,从而将电能转化为机械能。
在电动机中,通常会使用多个线圈和换向器,以保证线圈能够持续转动。
2、磁悬浮列车磁悬浮列车的运行也离不开安培力。
通过控制轨道上的磁场和列车上的电流,产生安培力,使列车悬浮在轨道上方,并推动列车前进。
这种方式减少了列车与轨道之间的摩擦力,大大提高了列车的运行速度和效率。
3、电磁起重机电磁起重机利用通电线圈产生的磁场吸引铁质物体。
当电流通过线圈时,产生的磁场对铁质物体施加安培力,将其吊起。
在放下物体时,只需切断电流,磁场消失,安培力也随之消失,物体便会落下。
五、安培力与洛伦兹力的关系安培力是洛伦兹力的宏观表现。
洛伦兹力是指运动电荷在磁场中受到的力。
当大量的自由电荷定向移动形成电流时,这些电荷所受洛伦兹力的总和在宏观上就表现为安培力。
《1. 安培力》同步训练(答案在后面)一、单项选择题(本大题有7小题,每小题4分,共28分)1、两个完全相同的通电直导线分别放置在水平和垂直方向上,如果它们通过相等的电流,则它们受到安培力的大小关系为:A、水平方向的通电直导线受到的安培力大B、垂直方向的通电直导线受到的安培力大C、两者受到的安培力大小相等D、无法确定2、当一通电线圈置于均匀磁场中并且电流从左向右流过线圈时,线圈所受的安培力的方向为:A、垂直于纸面向外B、垂直于纸面向里C、沿纸面指向线圈内侧D、沿纸面指向线圈外侧3、在磁场中,一通电导线垂直放置,导线长为L,电流强度为I,磁感应强度为B。
问导线受到的安培力是多少?选项:A. F = BILB. F = I/BLC. F = biologyL/BD. F = BL^2/I4、一种新研制的磁悬浮列车,其磁悬浮原理主要是通过电流在磁场中的安培力来实现。
若列车的轨道旁有一个磁感应强度为0.5T的均匀磁场,列车通过轨道每隔100m 有一个垂直于列车运动方向的磁场。
列车以20m/s的速度匀速行驶,电流为100A。
计算:(1)列车在磁感应强度为0.5T的磁场中,以20m/s的速度匀速行驶时,若电流为100A,则每100m会受到多大的安培力?(2)如果列车每100m运行的安培力造成10N的阻力,列车在这种磁场中每100m 需要消耗多少电能?选项:A. (1)F = 10N(2)电能消耗 = 10JB. (1)F = 1000N(2)电能消耗 = 1000JC. (1)F = 50N(2)电能消耗 = 5JD. (1)F = 100N(2)电能消耗 = 100J5、一通电直导线在磁场中受到的安培力的大小为F,当导线与磁场垂直时,安培力达到最大值。
若将导线的长度加倍,同时将导线的电流减半,则安培力的大小变为多少?A. 0.5FB. FC. 2FD. 4F6、一通电直导线在磁场中受到的安培力为F,若保持导线长度不变,将磁场强度B减半,同时将导线中的电流I减半,则安培力的大小变为多少?A. 0.5FB. FC. 0.25FD. 2F7、一质量为m的小磁针静止在水平面内,磁针受到水平匀强磁场B的作用而平衡,若该磁场的方向再有一个微小旋转θ角,则磁针所受的最大力矩为:A.(B 2mcosθ2)B.(B2msinθ)C.(B 2msinθ2)D.(B 2mcosθ2)二、多项选择题(本大题有3小题,每小题6分,共18分)1、在安培力实验中,以下哪些因素会影响安培力的大小?A. 电流的大小B. 导线长度C. 磁场强度D. 导线与磁场的相对位置2、以下关于安培力方向的说法,正确的是:A. 安培力的方向总是与磁场方向平行B. 安培力的方向总是与电流方向垂直C. 安培力的方向遵循右手定则D. 安培力的方向与电流方向和磁场方向都成90度角3、通电直导线放在外磁场中,若导线受到的安培力为0,则下列说法中正确的是()A. 外磁场一定为0B. 通电直导线一定与磁感线平行C. 外磁场与通电直导线一定垂直D. 以上说法都不正确三、非选择题(前4题每题10分,最后一题14分,总分54分)第一题一闭合线圈置于均匀磁场中,磁场方向与线圈平面垂直。
安培力所有公式及推导
摘要:
一、安培力的基本概念
1.安培力的定义
2.安培力的性质
二、安培力的公式
1.安培力的计算公式
2.安培力的其他公式
三、安培力的推导
1.安培力的推导过程
2.安培力的推导公式
四、安培力的应用
1.安培力在电磁学中的应用
2.安培力在实际生活中的应用
正文:
安培力是电磁学中的一个重要概念,它是指磁场对运动电荷施加的力。
安培力的概念最早由法国物理学家安德烈-玛丽·安培提出,是电磁学的基础概念之一。
安培力的性质取决于电荷的运动方式和磁场的性质。
当电荷在磁场中运动时,会受到一个垂直于运动方向和磁场方向的力,这就是安培力。
安培力的方向可以用右手定则确定,大小与电荷的大小、速度和磁场的强度成正比。
安培力的公式是电磁学中的一个基本公式,它表示安培力的大小和方向。
安培力的计算公式为F = B * I * l,其中F 是安培力的大小,B 是磁场的强度,I 是电流的大小,l 是电流的方向与磁场方向的夹角。
此外,安培力还有其他公式,如F = B * I * sinθ,其中θ 是电流的方向与磁场方向的夹角。
安培力的推导过程比较复杂,需要运用电磁学的基本原理和数学知识。
一般来说,安培力的推导需要从电磁场的麦克斯韦方程组出发,通过一系列的数学运算和积分,最终得到安培力的公式。
安培力的推导公式为F = ∫B * dl,其中F 是安培力的大小,B 是磁场的强度,dl 是电流元的长度。
安培力在电磁学中有广泛的应用,它是研究电磁现象的重要工具。
安培力可以用来解释电磁感应、电磁感应定律、电磁波等电磁现象。
湖州师院 学校 311 条目的4类题型式样及交稿式样(安培力)1. 选择题1. 竖直向下的匀强磁场中,用细线悬挂一条水平导线。
若匀强磁场磁感应强度大小为B ,导线质量为m,导线在磁场中的长度为L ,当水平导线内通有电流I 时,细线的张力大小为 ( )(A )22)()(mg BIL +; (B )22)()(mg BIL -;(C )22)()1.0(mg BIL +; (D )22)()(mg BIL +。
答案:2.在同一平面上依次有a,b,c 三根等距离平行放置的长直导线,通有同方向的电流依次为1A 、2A 、3A ,它们所受力的大小依次为c b a F F F ,,,则cbF F 为 ( ) (A )4/9; (B )8/15; (C )8/9; (D )1。
答案:A3.把轻的长方形线圈用细线挂在载流直导线AB 的附近,两者在同一平面内,直导线AB 固定,线圈可以活动,当长方形线圈通以如图所示的电流时,线圈将( )(A )不动 (B )靠近导线AB(C )离开导线AB (D )发生转动,同时靠近导线AB答案:B4.长直电流I 2与圆形电流I 1共面,并与其一直径相重合(但两者绝缘),如图所示。
设长直导线不动,则圆形电流将( )(A )绕I 2旋转(B )向右运动(C )向左运动(D )不动 答:B5.如图:一根长度为ab 的导线用软线悬挂在磁感应强度为B ,方向垂直于纸面向内的匀强磁场中,电流由a 流向b ,此时悬线的张力不为零(即安培力与重力不平衡)。
欲使ab 导线与软线连接处张力为零则必须:(A) 改变电流方向,并适当增加电流强度。
(B) 不改变电流方向,而适当增加电流强度。
(C) 改变磁场方向,并适当增大磁感应强度。
(D) 不改变磁方向,适当减小磁感应强。
答:B6.如图,在无限长载流直导线AB的一侧,放着一条有限长的可以自由运动的载流直导线CD,CD和AB相垂直,则CD最终的运动状态是()(A)CD和AB反平行,且离开AB运动;(B)CD和AB平行,且靠近AB运动,最终和AB重合;(C)CD水平向上不断作加速运动;(D)CD水平向下不断作加速运动;答:A7..在无限长载流直导线AB的一侧,放着一可以自由运动的矩形载流导线框,电流方向如图,则导线框将()(A)导线框向AB靠近,同时转动(B)导线框仅向AB平动(C)导线框离开AB,同时转动(D)导线框仅平动离开AB答:B8.在无限长载流直导线AB的一侧,放着一可以自由运动的矩形载流导线框,导线框的法线n和AB平行,电流方向如图,ab和导线AB任一点的距离相等,则导线框将开始()(A)以ab边和cd边中点的联线为轴转动,bc边向上,ad边向下(B)以ab边和cd边中点的联线为轴转动,ad边向上, bc边向下(C)向AB靠近,平动(D)离开AB,平动;答:B9.在均匀磁场中,放置一个正方形的载流线圈使其每边受到的磁力的大小都相同的方法有()(A)无论怎么放都可以;(B)使线圈的法线与磁场平行;(C)使线圈的法线与磁场垂直;(D)(B)和(C)两种方法都可以答:B10.如图,半径为R的半圆线圈ACD通有电注I2,置于电流为I1的无限长直线电流的磁场中,直线电流恰过半圆的直径,两导线线相互绝缘。
则半圆线圈受到的磁力的大小是()(A)421 0I Iμ(B)221 0I Iμ(C)321 0I Iμ(D)521 0I Iμ答:B11. 通有电流I 的正方形线圈,边长为a ,如图放置在均匀磁场中,已知磁感应强度B 沿Z 轴方向,则线圈所受的磁力矩M 为 (A) B Ia 2,沿y 负方向. (B)B Ia 221,沿z 方向. (C) B Ia 2,沿y 方向 . (D)B Ia 221 ,沿y 方向 . 答:D12.一电子在水平面内绕一质子作半径为R ,角速度为ω的圆周运动,该处有一水平的匀强磁场B ,该电荷系统受到的磁力矩为( ) (A )42BqR M ω=(B )22BqR M ω=(C )32BqR M ω=(D )322BqR M ω=答:B13.在半径为R 的无限长金属柱内(设圆心为O ),挖去一半径为r 的无限长圆柱(设圆心为O '),两柱的轴线平行,轴间距离为a ,若距此实心导体为d ()R d 〉处平行放置一无限长直线电流(在O 和O '连线的延长线上),当两者都通上I 安培的电流,且空腔导体中电流沿截面均匀分布时,直线电流单位长受到的磁力为( )(A)])(1[22220a d R r d I --πμ (B) ]))((1[222220a d r R r d I ---πμ (C) ])()([22222220a d R r r R d R I ---πμ (D) ])([)(2222220a d r d R r R I ---πμ 答:D14.一根长为L ,载流I 的直导线置于均匀磁场B 中,计算安培力大小的公式是θsin IBL F =,这个式中的θ代表( )(A )直导线L 和磁场B 的夹角(B )直导线中电流方向和磁场B 的夹角(C )直导线L 的法线和磁场B 的夹角(D )因为是直导线和均匀磁场,则可令θ=900。
答:B15.一平面载流线圈置于均匀磁场中,下列说法正确的是( ) (A )只有正方形的平面载流线圈,外磁场的合力才为零。
(B )只有圆形的平面载流线圈,外磁场的合力才为零。
(C )任意形状的平面载流线圈,外磁场的合力和力矩一定为零(D )任意形状的平面载流线圈,外磁场的合力一定为零,但力矩不一定为零。
答:D2. 判断题:1.两个平行放置的同轴圆环形导体,若通以电流后,它们彼此排斥,则两环中电流流动的方向平行。
( )答:错2.洛仑兹力和安培力分别是运动电荷和载流导线在磁场中受力的规律,尽管它们都是磁力,但本质是不同的。
( )答:错3.一段电流元l Id在磁场中受到的安培力总是垂直于磁场方向。
答:对4.两个电流元11l d I 和22l d I之间的的相互作用的安培力,并不一定满足牛顿第三定律。
答:对5.在通有电流的亥姆霍兹线圈的轴线上放一小平面载流线圈,则该载流线圈将发生转动,最后的平衡位置是该载流线圈的电流和亥姆霍兹线圈的电流平行。
答:对6.均匀磁场中有一均匀带电的导体球壳,绕直径转动。
如果转动轴和磁场平行,则该导体球壳受到磁力矩的作用最大。
答:错7.磁电式电表的工作原理是:通过电表的电流越大,表内转动线圈中每条边受到的安培力也越大,指针偏转得也越大,从而测定了电流的大小。
答:错8.在均匀磁场中,安培力公式⎰⨯=LB l Id F 就可简化为B L I F⨯=。
答:错9.一根载流直导线置于在均匀磁场中,其安培力可用公式B L I F⨯=求解,若该导线很粗,半径不可忽略,则上述公式不再成立。
答:错10.当应用安培力公式⎰⨯=LB l Id F 求解导线受到的磁力时,公式中的B不能包含导线本身产生的磁感应强度。
答:错3. 填空题1. 形状如图所示的导线,通有电流I ,放在与匀强磁场垂直的平面内,导线所受的磁场力F=__________。
答:2. 如图所示,平行放置在同一平面内的三条载流长直导线,要使导线AB 所受的安培力等于零,则x 等于__________________。
⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯⨯⨯答:3a x =3. 通有电流I的长直导线在一平面内被弯成如图形状(R 为已知),放于垂直进入纸面的均匀磁场B中,则整个导线所受的安培力为( ).答案:RIB 24.在磁场中某点放一很小的试验线圈.若线圈的面积增大一倍,且其中电流也增大一倍,该线圈所受的最大磁力矩将是原来的____________倍. 答案:45.在真空中有一半圆形闭合线圈,半径为a ,流过稳恒电流为I ,则圆心O 处的电流元lId所受的安培力F d的大小为__________。
答案:6.一根载流导线被弯成半径的为1/4圆弧,放在磁感强度为B 均匀磁场中,该磁场方向垂直于线圈和圆心组成的平面,则载流圆弧导线所受磁场的作用力的大小为__________。
答案:7.均匀磁场B 中放一均匀带正电荷的圆环,半径为R ,电荷线密度为,圆环可绕与环面垂直的转轴旋转,转轴与磁场B 垂直,当圆环以角速度转动时,圆环受到的磁力矩为__________。
答案:8.如图所示,载流直导线ab 段长L ,流有电流2I ,a 点与长直导线相距为d ,长直导线中流有电流I 1,则段受到的磁力 答:dLd I I +ln 2210πμBI 2a9.如图所示,载流直导线ab 段长L ,流有电流I 1,与水平线成α角成置,a 点与长直导线相距为d ,长直导线中流有电流I 1,则段受到的磁力答:dL d I I ααπμcos lncos 2210+10.在磁感应强度为B的磁场中置一长为L 的载流导线,电流为I ,则该导线所受的安培力表达式为=F答:⎰⨯=LB l Id F11..通有电流I 、边长为a 的正方形线圈处在均匀磁场B中,线圈平面与磁感应线成θ角,如图所示。
当θ=300时,线圈所受磁力矩的大小是( )。
答:B Ia 22312. 如图所示,电流元I 1d l 1 和I 2d l 2 在同一平面内,相距为 r , I 1d l 1 与两电流元的连线r 的夹角为θ1 , I 2d l 2与 r 的夹角为θ2 ,则I 2d l 2受I 1d l 1作用的安培力的大小为( )答:21212104sin r dl dl I I πθμ13.三根无限长载流直导线平行放置,均流过10A 的同向电流,每根导线都通过边长为10cm 的等边三角形的三个顶角,则各导线上每1cm 上磁场作用力的大小是 。
答:141046.3--⨯=Nm F14. 一个面积为S 的平面线圈,通有电流I ,置于均匀磁场B 内,初时线圈的法线与B 垂直,后来在磁场的作用下转动了300,则磁场对线圈作的功是 。
答:SBI 2115.一无限长载流I 的导线附近有一平面半圆线圈,流过电流I ,如图。
则半圆线圈受到的磁力的方向是向( )2d l 2答:向左4. 计算题1. 截面积为S 、密度为ρ的铜导线被弯成正方形的三边,可以绕水平轴O O '转动,如图所示。
导线放在方向竖直向上的匀强磁场中,当导线中的电流为I 时,导线离开原来的竖直位置偏转一个角度θ而平衡。
求磁感应强度。
若S =2mm 2,ρ=8.9g/cm 3,θ=15°,I =10A ,磁感应强度大小为多少?解:磁场力的力矩为θθθcos cos cos 2212BIl l BIl Fl M F ===(3分)重力的力矩为θρθρθρsin 2sin 212sin 22221gSl l gSl l gSl M mg =⋅+⋅= (3分) 由平衡条件 mg F M M =,得θρθsin 2cos 22gSl BIl = (2分))(1035.915101028.9109.822363T tg tg I gS B --⨯=︒⨯⨯⨯⨯⨯⨯==θρ (2分)2. 半径为R =0.1m 的半圆形闭合线圈,载有电流I =10A ,放在均匀磁场中,磁场方向与线圈平面平行,如图所示。