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1、08 习题 30 安培力1.如图所示，固定的水平导线中通有向右的电流 I1，可以自由移动的竖直导线中通有向下的电流 I2，不计导线的重力，仅在磁场力作用下，竖直导线将如何移动？A.顺时针转动B.顺时针转动 90 的同时远离水平导线向里运动C.逆时针转动D.逆时针转 90 的同时向水平导线靠拢2.如图所示，条形磁铁放在粗糙水平面上，中点的左上方有一导线，导线中通有垂直于纸面向里的电流后，与未通电时相比，关于磁铁对水平面的压力 N 大小的变化情况和水平面对磁铁的摩擦力 f 的方向，下列说法中正确的是 A.N 变大，f 向左 B.N 变大，f 向右 C.N 变小，f 向左 D.N 变小，f 向右3.
2、如图所示，在匀强磁场中有一个矩形线圈，其转动轴是它的一个对称轴 OO。开始时线圈中未通电，处于图中实线所处位置。通电后短时间后线圈（从上向下看）顺时针转动了一个小角度经过图中虚线所示位置。下列说法中正确的是 A.线圈中所通电流方向是逆时针方向 B.线圈中所通电流方向是顺时针方向C.在实线位置，通电瞬间线圈的四条边都受到安培力作用D.在虚线位置，线圈只有两条边受到安培力作用 4.如图所示，铜棒 ab 长 L=0.2m，质量为 m=410-2kg，两端与长为 s=1m 的轻铜线相连，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感强度 B0.5T。铜棒中保持有恒定电流通过时，铜棒稳定后的偏转角为 37。求：
3、通过铜棒的电流 I 的大小；此过程中铜棒的重力势能的增加量。（g 取 10m/s2）5.利用一架等臂天平可以“称量” 匀强磁场的磁感应强度 B。如图所示，将一个边长为 L 的正方形线圈用丝线吊在天平右盘下方，线圈的下半部分位于垂直于纸面向外的待测匀强磁场中。调节天平两盘内的砝码，使天平处于平衡。然后给线框中通入恒定电流 I，为了使天平重新平衡，需要在左盘内增加质量为 m 的砝码。求：线圈中通入的恒定电流的方向和待测匀强磁场的磁感应强度 B。OO /BBN SIabPQabBI2I16.绝缘水平面上固定着两个半径相等的圆环，环面竖直且相互平行，间距是 20cm，两环由均匀的电阻丝制成，电阻都是
4、9.0。在两环的最高点 a 和 b 之间接有一个内阻为 r=0.50的直流电源，连接导线的电阻可忽略不计。空间有竖直向上的磁感应强度为B=3.4610-1T 的匀强磁场。一根长度等于两环间距，质量为 m=10g，电阻为 R=1.5的均匀导体棒水平地置于两环内侧，不计磨擦，静止时棒两端与两环最低点之间所夹圆弧的圆心角均为 60 。求：电源的电动势 E（取 g10 m/s 2）。 7.右图是我国正在研制的超高速电磁炮的示意图。其原理是利用电磁力推动弹头达到每秒几十公里的超高速状态。竖直向上的匀强磁场的磁感应强度 B=50T，炮弹和金属支架的总质量为m=0.20kg，放在宽为 L=0.40m 的铜导
5、轨上，铜导轨的长度为 s=10m。为使炮弹的射出速度达到v=20km/s，通过炮弹和金属支架的电流 I 应为多大？（不计一切摩擦阻力）8.下图是导轨式电磁炮实验装置示意图。两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放金属滑块（即实验用弹丸） 。滑块可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。电源提供的强大电流从一根导轨流入，经过滑块，再从另一导轨流回电源。滑块被导轨中的电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中，该磁场在滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场，方向垂直于纸面，其强度与电流的关系为 B=kI，比例常数 k=2.510-6T/A。已知 两导轨内侧间距 l=1.5cm，滑块的质量 m=30
6、g，滑块沿导轨滑行 5m 后获得的发射速度v=3.0km/s（此过程视为匀加速运动） 。求发射过程中电源提供的电流强度；若电源输出的能量有 4%转换为滑块的动能，则发射过程中电源的输出功率和输出电压各是多大？ 若 此 滑 块 射出 后 随 即 以 速 度 v 沿 水 平 方 向 击 中 放 在 水 平 面 上的 砂 箱 ， 它 嵌 入 砂 箱 的 深 度 为 s。 设 砂 箱 质 量 为M， 滑 块 质 量 为 m， 不 计 砂 箱 与 水 平 面 之 间 的 摩擦 ， 求 滑 块 对 砂 箱 平 均 冲 击 力 的 表 达 式 。+Bm ls电源EB a b习题 30 答案1.D 2.D 3.B 4. I=3A 0.08J 5.逆时针，B=mg/IL 6.15V 7. 2105A 8.8.510 5A P=1.010 9W，U=1.2 103V svMmf2
