A. | 1T | B. | $\sqrt{3}$T | C. | 2T | D. | $\sqrt{7}$T |
分析 “导线平行于纸面与B1成60°的夹角时,发现其不受安培力”,根据左手定则可知,合磁场一定与电流方形平行,可能相同,也可能相反.因此,将导线垂直于纸面放置时,所受的安培力的合力一定跟导线垂直,可能垂直向上,也可能垂直向下.根据这两种情况分别计算.
解答 解:根据题意“导线平行于纸面与B1成60°的夹角时,发现其不受安培力”
说明合磁场一定与电流方向平行,即合磁场可能跟电流方向相同,或相反.
根据左手定则,将导线垂直于纸面放置时,所受的安培力的合力一定跟导线垂直.
垂直放置时,不妨设电流方向垂直纸面向内,则两种情况分别如下图.
B1产生的安培力为F1,方向垂直B1向下,大小为F1=B1IL=1N.
第一种情况,合磁场跟电流方向相同.
根据平行四边形定则,以F1为邻边、F合为对角线作另一个邻边F2,如上图所示.
根据几何关系可知α=30°,
又F合=2N、F1=1N,所以F2=$\sqrt{3}$.
F2=B2IL,${B}_{2}=\frac{{F}_{2}}{IL}=\sqrt{3}T$,
如图,B2的方向在纸面内垂直B1向上.
第二种情况,合磁场跟电流方向相反.
根据平行四边形定则,以F1为邻边、F合′为对角线作另一个邻边F2′,如下图所示.
如图,θ=30°,所以根据余弦定理,有
$F{′}_{2}=\sqrt{{F}_{1}^{2}{+F}_{合}^{′2}-2{F}_{1}{F}_{合}′cos(90°+θ)}$=$\sqrt{7}$N.
F2′=B2′IL,$B{′}_{2}=\frac{F{′}_{2}}{IL}=\sqrt{7}T$,
故选:BD
点评 磁感应强度是矢量,矢量的合成与分解满足平行四边形定则,同时要注意安培力与磁场方向是垂直的.
科目:高中物理 来源: 题型:计算题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 在0到t0时间内逐渐增大 | B. | 在0到t0时间内逐渐减小 | ||
C. | 在0到t0时间内不变 | D. | 在t0到t1时间内为零 |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 整个过程中小球机械能增加了$\frac{9}{8}$mg2t2 | |
B. | 从加电场开始到小球运动到最低点的时间为$\frac{2}{3}$t | |
C. | 从加电场开始到小球运动到最高点时小球动能变化了$\frac{5}{8}$mg2t2 | |
D. | 从最低点到A点小球重力势能变化了$\frac{3}{5}$mg2t2 |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 1.0×104V | B. | 3.0×104V | C. | 4.0×104V | D. | 7.0×104V |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 小球在液体中先做匀减速运动后做匀速运动 | |
B. | 小球在液体中受到的阻力与其速率的比值为$\frac{mg}{{v}_{1}}$ | |
C. | 小球进入液体瞬间的加速度大小为$\frac{{v}_{1}-{v}_{2}}{{v}_{2}}$g | |
D. | 小球在t1~t2时间内的平均速度大于$\frac{{v}_{1}+{v}_{2}}{2}$ |
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