如图所示,水平导轨处于蹄形磁铁的磁场中,导体棒ab所在处的磁场方向竖直 (选填“向上”或“向下”);闭合电键,通电导体棒ab在磁场中受到的力称为 (选填“安培力”或“洛伦兹力”),由左手定则可知,该力的方向 (选填“向左”或“向右”)。
在磁感应强度 的匀强磁场中,垂直于磁场放入一段通电导线。若任意时刻该导线中有 个以速度 做定向移动的电荷,每个电荷的电量为 。则每个电荷所受的洛伦兹力 ,该段导线所受的安培力为 。
如图所示
光滑的平行导轨PQ、MN水平放置,导轨的左右两端分别接定值电阻,R1=2Ω,R2=4Ω。电阻不计的金属棒ab与PQ、MN垂直,并接触良好。整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中。已知平行导轨间距L=0.5m,现对ab施加一水平向右的外力F使之以v=5m/s的速度向右匀速运动,则F的大小为N,R1消耗的功率为W。
如图所示是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图。其工作原理类似于打点计时器,当电磁铁通入电流时,可吸引或排斥上部的小磁铁,从而带动弹性金属片对橡皮碗下面的气室施加力的作用,达到对外充气的效果,请回答以下问题:
(1)你认为这种充气泵是利用直流电好,还是利用交流电好?答案: 。
(2)缠绕电磁铁用的铁芯可分为硬磁性材料和软磁性材料,硬磁性材料在磁场撤去后还会有很强的磁性,而软磁性材料在磁场撤去后就没有明显的磁性了,你认为这种铁芯最好用 材料制作。
如图所示,电阻Rab=0.1Ω的导体ab沿光滑导线框向右做匀速运动线框中接有电阻R=0.4Ω,线框放在磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,导体的ab长度l=0.4m,运动速度v=10m/s.线框的电阻不计.
(1)电路abcd中相当于电源的部分是,相当于电源的正极是端.
(2)使导体ab向右匀速运动所需的外力F’=N,方向
(3)电阻R上消耗的功率P =W.
如甲图所示,一根长度为
的水平金属丝置于匀强磁场B中,与竖直放置的导轨接触良好,不计金属丝与导轨间的摩擦.可变电源可以提供任一方向的电流.金属丝由重力不计的细线与轻质弹簧秤连接,可以沿竖直方向上下滑动.弹簧秤己调零且读数准确.现测得多组实验数据,并作出如图乙所示的图像.


(1)在甲图中,当弹簧秤的读数为零时,流过水平金属丝的电流为A,方向为(填“向左”或“向右”).
(2)用螺旋测微器测得该金属丝的直径,如图丙所示,其读数为mm.
半径为
右端开小口的导体圆环和长为
的导体直杆,单位长度电阻均为
.圆环水平固定放置,整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为
,杆在圆环上以速度
平行于直径
向右做匀速直线运动,杆始终有两点与圆环良好接触,从圆环中心
开始,杆的位置由
确定,如图所示.则
时,杆产生的电动势为;
时,杆受的安培力大小为
如图,两根通电长直导线a、b平行放置,a、b中的电流强度分别为I和2I,此时a受到的磁场力为+F,若以该磁场力的方向为正,则b受到的磁场力为________;a、b的正中间再放置一根与a、b平行共面的通电长直导线c后,a受到的磁场力大小变为2F,则此时b受到的磁场力为__________或 ___________。
轻质细线吊着一质量m=0.8kg,边长L=0.8m、匝数n=20、总电阻r=1Ω的正方形线圈。边长l=0.4m的正方形磁场区域对称地分布在线圈下边的两侧,磁场方向垂直纸面向里,如图甲所示,磁感应强度B随时间变化规律如图乙所示。从t=0开始经t0时间细线开始松弛,在前t0时间内线圈中产生的感应电流为_________A,t0的值为_________s。
把一个矩形线圈从有理想边界的匀强磁场中匀速拉出(如图),第一次速度为
,第二次速度为
,且
,则两情况下拉力的功之比
=________,拉力的功率之比
=________,线圈中产生的焦耳热之比
=________.
如图,金属杆ab的质量为m,长为L,通过的电流为I,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,结果ab静止且紧压于水平导轨上.若磁场方向与导轨平面成θ角,则棒ab受到的摩擦力的大小为, 方向。
利用右图所示装置可测磁感应强度B,矩形线圈宽为L,共N匝,磁场垂直于纸面,当线圈中通以方向如图所示的电流I时,天平如图示那样平衡。当电流改为反方向时(大小不变),右边再加质量为m的砝码后,天平重新平衡,由此可知B的方向垂直纸面向,且B =。