17.如图所示,一个闭合三角形导线框ABC位于竖直平面内,其下方(略靠前)固定一根与线框平面平行的水平直导线,导线中通以图示方向的恒定电流。释放线框,它由实线位置下落到虚线位置未发生转动,在此过程中( )
1.一根长0.2m、通有2.0A电流的通电直导线,放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中,受到的安培力大小不可能是( )
19.如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37º,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源。现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直、且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω,金属导轨电阻不计,g取10m/s2。已知sin37º=0.60,cos37º=0.80.
求:
(1)通过导体棒的电流;
(2)导体棒受到的安培力大小;
(3)导体棒受到的摩擦力。
5.矩形导线框abcd放在匀强磁场中,在外力控制下处于静止状态,如图a(甲)所示。磁感线方向与导线框所在平面垂直,磁感应强度B随时间变化的图象如图a(乙)所示。t=0时刻,磁感应强度的方向垂直导线框平面向里,在0~4s时间内,导线框ad边所受安培力随时间变化的图象(规定以向左为安培力正方向)可能是下列的( )
A、根据右手定则,通电直导线的磁场在上方向外,下方向里;离导线近的地方磁感应强度大,离导线远的地方磁感应强度小.线框从上向下靠近导线的过程,向外的磁感应强度增加,根据楞次定律,线框中产生顺时针方向的电流;穿越导线时,上方向外的磁场和下方向里的磁场叠加,先是向外的磁通量减小,之后变成向里的磁通量,并逐渐增大,直至最大;根据楞次定律,线框中产生逆时针方向的电流.向里的磁通量变成最大后,继续向下运动,向里的磁通量又逐渐减小,这时的电流新方向又变成了顺时针.所以线框中感应电流方向依次为:ACBA→ABCA→ACBA,故A错误;
B、根据A中的分析,穿越导线时,上方向外的磁场和下方向里的磁场叠加,先是向外的磁通量减小,一直减小到0,之后变成向里的磁通量,并逐渐增加.所以这一过程中,线框中始终有感应电流存在,故B正确;
CD、根据楞次定律,感应电流始终阻碍线框相对磁场的运动,故受安培力的方向始终向上,安培力的合力不为零;因受到向上的安培力,所以线框的运动不是自由落体运动,故CD错误.
楞次定律
首先要分析清楚导线周围的磁场的分布情况,在线框向下运动的过程中,分析通过线框的磁通量的变化情况,结合楞次定律,分析各选项的正误.
本题关键是对楞次定律的理解和应用,注意是“阻碍”,不是“阻止”,更不是“相反”,而是“延缓”.