某處地磁場的磁感應強度是4.0×10-5T．一根長為500m的導線，電流為10A，該導線受到的最大磁場力是多大？
分析：利用F=BILsinθ求最大的安培力，注意電流方向與磁場垂直時，安培力最大．
解答：解：電流處在地磁場中，根據(jù)磁感應強度的定義，只有電流方向與磁場方向垂直時，所受的磁場力最大．
所以Fmax=4.0×10-5×10×500 N=0.2 N
答：導線受到的最大磁場力是0.2N．
點評：利用應用F=BILsinθ求安培力，注意夾角和等效長度為導線兩端點在垂直于磁場平面投影間的距離．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?南通模擬）某塑料球成型機工作時，可以噴出速度v0=10m/s的塑料小球，已知噴出小球的質(zhì)量m=1.0×10-4 kg，并且在噴出時已帶了q=1.0×10-4 C的負電荷，如圖所示，小球從噴口飛出后，先滑過長d=1.5m的水平光滑的絕緣軌道，而后又過半徑R=0.4m的圓弧形豎立的光滑絕緣軌道．今在水平軌道上加上水平向右的電場強度為E的勻強電場，小球?qū)⑶『脧膱A弧軌道的最高點M處水平飛出；若再在圓形軌道區(qū)域加上垂直于紙面向里的勻強磁場后，小球?qū)⑶『脧膱A形軌道上與圓心等高的N點脫離軌道落入放在地面上接地良好的金屬容器內(nèi)，g=10m/s2，求：
（1）所加電場的電場強度E；
（2）所加磁場的磁感應強度B．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2011?海淀區(qū)一模）在高能物理研究中，粒子加速器起著重要作用，而早期的加速器只能使帶電粒子在高壓電場中加速一次，因而粒子所能達到的能量受到高壓技術的限制．1930年，Earnest O．Lawrence提出了回旋加速器的理論，他設想用磁場使帶電粒子沿圓弧形軌道旋轉(zhuǎn)，多次反復地通過高頻加速電場，直至達到高能量．圖甲為Earnest O．Lawrence設計的回旋加速器的示意圖．它由兩個鋁制D型金屬扁盒組成，兩個D形盒正中間開有一條狹縫；兩個D型盒處在勻強磁場中并接有高頻交變電壓．圖乙為俯視圖，在D型盒上半面中心S處有一正離子源，它發(fā)出的正離子，經(jīng)狹縫電壓加速后，進入D型盒中．在磁場力的作用下運動半周，再經(jīng)狹縫電壓加速；為保證粒子每次經(jīng)過狹縫都被加速，應設法使交變電壓的周期與粒子在狹縫及磁場中運動的周期一致．如此周而復始，最后到達D型盒的邊緣，獲得最大速度后被束流提取裝置提取出．已知正離子的電荷量為q，質(zhì)量為m，加速時電極間電壓大小恒為U，磁場的磁感應強度為B，D型盒的半徑為R，狹縫之間的距離為d．設正離子從離子源出發(fā)時的初速度為零．
（1）試計算上述正離子從離子源出發(fā)被第一次加速后進入下半盒中運動的軌道半徑；
（2）盡管粒子在狹縫中每次加速的時間很短但也不可忽略．試計算上述正離子在某次加速過程當中從離開離子源到被第n次加速結束時所經(jīng)歷的時間；
（3）不考慮相對論效應，試分析要提高某一離子被半徑為R的回旋加速器加速后的最大動能可采用的措施．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2013?南開區(qū)二模）（1）如圖1為“電流天平”，可用于測定磁感應強度．在天平的右端掛有一矩形線圈，設其匝數(shù)n=5匝，底邊cd長L=20cm，放在垂直于紙面向里的待測勻強磁場中，且線圈平面與磁場垂直．當線圈中通入如圖方向的電流I=100mA時：調(diào)節(jié)砝碼使天平平衡．若保持電流大小不變；使電流方向反向，則要在天平右盤加質(zhì)量m=8.2g的砝碼，才能使天平再次平衡．則cd邊所受的安培力大小為
4.1×10-2
4.1×10-2
N，磁場的磁感應強度B的大小為
0.41
0.41
T．（g=10m/s2）

（2）某同學設計了如圖2所示的裝置來探究加速度與力的關系．彈簧秤固定在一合適的木板上，桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪，細繩的兩端分別與彈簧秤的掛鉤和礦泉水瓶連接．在桌面上畫出兩條平行線MN、PQ，并測出間距d．開始時將木板置于MN處，現(xiàn)緩慢向瓶中加水，直到木板剛剛開始運動為止，記下彈簧秤的示數(shù)F0，以此
表示滑動摩擦力的大�。賹⒛景宸呕卦幉醋。^續(xù)向瓶中加水后，記下彈簧秤的示數(shù)F1，然后釋放木板，并用秒表記下木板運動到PQ處的時間t．
①木板的加速度可以用d、t表示為a=
2d
t2
2d
t2
；
②改變瓶中水的質(zhì)量重復實驗，確定加速度a與彈簧秤示數(shù)的關系．圖3中能表示該同學實驗結果的是
C
C
；
③用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優(yōu)點是
BC
BC
．
A．可以改變滑動摩擦力的大小        B．可以更方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù)
C．可以比較精確地測出摩擦力的大小  D．可以獲得更大的加速度以提高實驗精度
（3）在練習使用多用表的實驗中，某同學連接的電路如圖4所示．
①若旋轉(zhuǎn)選擇開關，使尖端對準直流電流擋，閉合電鍵S，此時測得的是通過
R1
R1
的電流；
②若斷開電路中的電鍵S，旋轉(zhuǎn)選擇開關使其尖端對準歐姆擋，此時測得的是
R1+R2
R1+R2
的電阻；
③若旋轉(zhuǎn)選擇開關，使尖端對準直流電壓擋，閉合電鍵S，并將滑動變阻器的滑片移至最左端，此時測得的是
R2
R2
兩端的電壓；
④在使用多用表的歐姆擋測量電阻時，若
D
D

A．雙手捏住兩表筆金屬桿，測量值將偏大
B．測量時發(fā)現(xiàn)指針向左偏離中央刻度過大，則必須減小倍率，重新調(diào)零后再進行測量
C．選擇“×l0”倍率測量時發(fā)現(xiàn)指針位于20與30 正中間，則測量值等于250Ω
D．歐姆表內(nèi)的電池使用時間太長，雖然完成調(diào)零，但測量值將略偏大．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?豐臺區(qū)一模）1932年美國物理學家勞倫斯發(fā)明了回旋加速器，巧妙地利用帶電粒子在磁場中的運動特點，解決了粒子的加速問題．現(xiàn)在回旋加速器被廣泛應用于科學研究和醫(yī)學設備中．

某型號的回旋加速器的工作原理如圖甲所示，圖為俯視圖乙．回旋加速器的核心部分為D形盒，D形盒裝在真空容器中，整個裝置放在巨大的電磁鐵兩極之間的強大磁場中，磁場可以認為是勻強在場，且與D形盒盒面垂直．兩盒間狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可以忽略不計．D形盒半徑為R，磁場的磁感應強度為B．設質(zhì)子從粒子源A處時入加速電場的初速度不計．質(zhì)子質(zhì)量為m、電荷量為+q．加速器接一定涉率高頻交流電源，其電壓為U．加速過程中不考慮相對論效應和重力作用．
（1）求質(zhì)子第1次經(jīng)過狹縫被加速后進入D形盒運動軌道的半徑r1；
（2）求質(zhì)子從靜止開始加速到出口處所需的時間t；
（3）如果使用這臺回旋加速器加速α粒子，需要進行怎樣的改動？請寫出必要的分析及推理．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（1）勻速圓周運動是
 
（選填“勻速”、“變速”）運動．
（2）一質(zhì)量為m=2kg的鐵球在真空中從t=0時刻由靜止自由釋放，則在t=5s時刻重力的功率是：
 
w（設重力加速度為g=10m/s2）
（3）從20m高的樓上以4m/s的初速度水平拋出一個小球，不計空氣阻力，g取10m/s2，經(jīng)過
 
s小球落地，落地時小球在水平方向上的位移為
 
m．
（4）赤道處地磁場可以看成水平方向的勻強磁場，磁感應強度大小為0.50×10-4T．一根長20m的直導線，通有10A的電流，在此處沿東西方向水平放置，電流方向由東向西．此處地磁場對這根導線的作用力大小為
 
，方向
 

（5）某走時準確的鐘，分針和時針長度之比為1.2：1，分針與時針角速度之比為
 
．分針針尖與時針針尖線速度之比為
 
．

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同步練習冊答案