题目内容

已知北京地区地磁场的水平分量为3.0×10-5T.竖直分量为3.0×10-6T.若北京市一高层建筑安装了高100m的金属杆作为避雷针，在某次雷雨天气中，当带有正电的乌云经过避雷针的上方时，经避雷针开始放电，某一时记得的放电电流为1×105A，此时金属杆所受安培力的方向和大小分别为(    )
A．方向向东，大小为300N
B．方向向东，大小为30N
C．方向向西，大小为300N
D．方向向西，大小为30N
A

试题分析：由电流方向与地磁场方向垂直可知安培力F=BIL=3.0×10-5T×1×105A×100m=300N，地磁场由南指北，由左手定则可知安培力方向水平向东，A对；
点评：本题难度较小，明确地磁场方向是关键，要知道左手定则中各物理量的意义
练习册系列答案
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如图所示，在匀强磁场中用两根柔软绝缘的细线将金属棒ab悬挂在水平位置上，金属棒中通入由a到b的恒定电流I，这时两根细线均被拉紧，现要想使两根细线对金属棒拉力变为零，可采用哪些方法
A．适当增大电流I
B．将电流反向并适当改变大小
C．适当减小磁感应强度
D．将磁场反向并适当改变大小
如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直斜面放置一根长为L、质量为m的直导线，当通以电流I时，欲使导线静止在斜面上，外加匀强磁场B的最小值的大小和方向是(　　)
A．B＝mgtan α/IL，方向垂直斜面向上
B．B＝mgsin α/IL，方向垂直斜面向下
C．B＝mgtan α/IL，方向竖直向下
D．B＝mg/IL，方向水平向右
光滑的平行导轨倾角为θ=60度，在相距为1m的平行导轨上放一质量为0.3kg的金属棒，通过金属棒的电流是3A，磁场方向为竖直向下，这时金属棒恰好静止。
（1）匀强磁场磁感应强度的大小
（2）金属棒对导轨的压力
将长0.5m，通过4A电流的通电导线放在匀强磁场中,当导线和磁场方向垂直时,通电导线所受磁场力为0.3N,则匀强磁场的磁疗感应强度B大小为                  T。
如图所示，匀强磁场中有一通电直导线，关于导线受到的安培力F，下列判断不正确的是（   ）
A．F方向向上B．F大小与电流大小有关
C．F大小与磁感应强度大小有关D．F大小与导线在磁场中的长度有关
一根通电直导线在某个空间没有受到安培力的作用，那么（    ）
A．这个空间可能有方向与电流方向平行的磁场B．这个空间一定没有磁场
C．这个空间可能有方向与电流方向垂直的磁场D．以上三种说法都不对
（12分）如图，通电导体棒的质量为60g，电流强度为2A，导体棒插在两光滑绝缘圆环中，两环相距1m，环的半径为0.5m，处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.4T。通电后棒恰好能在圆环上某一位置处于平衡状态，求在此位置棒对每一只圆环的压力是多大？该位置与环底的高度差是多少？（g=10m/s2）
(10分)如图所示，处于匀强磁场中的两根光滑足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1 m，导轨平面与水平面成θ＝37°角，上端连接阻值为R＝2 Ω的电阻．匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁感应强度B＝0.4 T。质量m＝0.2 kg、电阻r＝1 Ω的金属棒ab，以初速度v0从导轨底端向上滑行，金属棒ab在安培力和一平行于导轨平面的外力F的共同作用下做匀变速直线运动，加速度大小为a＝3 m/s2、方向和初速度方向相反，在金属棒运动过程中，电阻R消耗的最大功率为1.28 W。设金属棒与导轨垂直并保持良好接触(g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)。求：

(1)金属棒产生的感应电动势的最大值；
(2)金属棒初速度v0的大小；
(3)当金属棒速度的大小为初速度一半时施加在金属棒上外力F的大小和方向。

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