如图15-3-12所示的磁电式电流表的内部示意图.已知辐射状磁场的磁感应强度B="0.9" T,矩形线圈边长L1="2" cm,L2="2.5" cm,匝数N="2" 000,电流表的满偏角为θ=90°,与线圈相连的两个螺旋弹簧总的扭转特征是:每扭转1°,产生的力矩为1×10-6 N·m.求该电流表的满偏电流.
图15-3-12
如图15-3-10所示,一金属直杆MN两端接有导线,悬挂于线圈上方,MN与线圈轴线均处于同一竖直平面内.为使MN垂直于纸面向外运动,可以( )
图15-3-10
A.将a、c端接在电源正极,b、d端接在电源负极 |
B.将b、d端接在电源正极,a、c端接在电源负极 |
C.将a、d端接在电源正极,b、c端接在电源负极 |
D.将a、c端接在交流电源一端,b、d接在交流电源的另一端 |
把正方形导线圈用细线挂在通电直导线附近,两者在同一平面内,其中直导线固定,线圈可以自由活动,如图15-3-7所示.当正方形导线圈通以如图所示的电流时,线圈将( )
图15-3-7
A.不动 | B.发生转动,同时靠近导线AB |
C.发生转动,同时离开导线AB | D.靠近导线AB |
E.离开导线AB
.矩形线圈abcd放在匀强磁场中,磁场方向沿z轴,磁感应强度B=1.34×10-2 T,如图所示.线圈边长ad="6" cm,ab="8" cm,线圈是均匀的,总质量为2.8×10-3 kg,此线圈可绕ad边自由转动.当线圈静止在与xOz平面成30°角的位置时,则通过线圈的电流的大小为________,方向为_________(g取10 m/s2).
如图所示,一个矩形线框放在匀强磁场中能绕OO′轴转动,当线框中通有如图所示方向的恒定电流时,在线框转动90°的过程中( )
A.ab边和cd边受到的安培力不变,电磁力矩逐渐变小 |
B.ab边和cd边受到的安培力逐渐减小,电磁力矩逐渐变小 |
C.ad边和cb边始终不受安培力 |
D.ad边和cb边受到的安培力逐渐变大,但电磁力矩为零 |
通电导线CD,悬挂在磁感应强度为B(向上)的匀强磁场中,如图15-3-11所示.导线通以电流I后,向纸外移动α角后平衡,若导线长为________L,则所受安培力大小为________,电流大小是________,方向为________.(已知导线CD的质量为m)
图15-3-11
某电流表中的线框是由100匝铜线绕成的,其面积为S="0.01" m2,磁极间的磁感应强度B="0.1" T.当通以0.1 mA的电流时,指针指向偏转30°,如果指针的指向偏转了45°,那么线圈中的电流为_________,此时线框受到的磁力矩为_________.
如图15-3-6所示,在南北方向安放的长直导线的正上方用细线悬挂一条形小磁铁,当导线中通入图示的电流I后,下列说法正确的是( )
图15-3-6
A.磁铁N极向里转,悬线拉力大于磁铁重力 |
B.磁铁N极向外转,悬线拉力小于磁铁重力 |
C.磁铁N极向里转,悬线拉力小于磁铁重力 |
D.磁铁N极向外转,悬线拉力大于磁铁重力 |
用细绳将一根长为50 cm、质量为10 g的直导线MN平挂在磁感应强度为1.0 T的磁场中,导线中通有电流I,电流的方向和磁场垂直,如图所示.要使细绳的张力为零,则导线中的电流大小是多少?方向如何?
在磁感应强度是4.0×10-2 T的匀强磁场中,有一条与磁场方向垂直的导线ab,导线长为8 cm,通有2.5 A的电流,方向由a到b,如图所示.试求导线所受安培力的大小和方向.
如图所示,固定不动的绝缘直导线mn和可以自由移动的矩形线框abcd位于同一水平面内,mn与ad、bc边平行且离ad边较近.当导线mn中通入向上的电流,线框中通入顺时针方向的电流时,线框将向___________运动.(填“左”“右”“上”或“下”中的一个)
如图所示,在水平放置的平行导轨上,有一导体棒ab可在导轨上无摩擦滑动,闭合开关S时,ab棒将向______________运动;要维持ab棒不动,则加于ab棒的外力方向应为_______________.
两个长度相同的导线,通以大小相同、方向相反的电流,把它们垂直放置于同一个匀强磁场中,则它们所受的安培力大小_______________,方向______________;若电流不相同时,则电流越大,所受的安培力__________________.
如图15-2-14所示,两根平行放置的直导线a和b载有大小相同、方向相反的电流,a受到的磁场力大小为F1,当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后,受到的磁场力大小变为F2.则此时b受到的磁场力大小变为( )
图15-2-14
A.F 2 | B.F1-F2 | C.F1+F2 | D.2F1-F2 |
如图15-2-27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流.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,比例常量k=2.5×10-6 T/A.
图15-2-27
已知两导轨内侧间距l="1.5" cm,滑块的质量m="30" g,滑块沿导轨滑行5 m后获得的发射速度v="3.0" km/s(此过程视为匀加速运动).
(1)求发射过程中电源提供的电流;
(2)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?
(3)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.