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已知北京地区地磁场的水平分量为3.0×10-5T.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,避雷针开始放电,某一时刻的放电电流为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300 N
B.方向向东,大小为30 N
C.方向向西,大小为300 N
D.方向向西,大小为30 N
【答案】分析:金属杆竖直,与地磁场水平分量垂直,受到地磁场的安培力,根据安培力公式F=BIL,求出金属杆所受磁场力.地磁场水平分量向北,根据左手定则判断安培力方向.
解答:解:当带有正电的乌云经避雷针放电时,放电电流方向沿避雷针向下,若面向北方而立,则空间水平磁场均为“×”,若右方为东方,左方为西方向,如图,由左手定则判定可知金属杆所受安培力的方向向东,大小为F=BIL=3.0×10-5×1×105×100N=300N
故选A
点评:本题考查应用物理知识解决实际问题的能力,要建立模型,简化问题.实际地磁场不是匀强磁场,上述结果只是简化与近似.同时要掌握左手定则和安培力大小公式F=BIL.
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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

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科目:高中物理 来源:2014届江西省高二第二次月考物理试卷(解析版) 题型:选择题

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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

 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

已知北京地区地磁场的水平分量为3.0×10-5T.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,避雷针开始放电,某一时刻的放电电流为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300 NB.方向向东,大小为30 N
C.方向向西,大小为300 ND.方向向西,大小为30 N

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