M、N接电源线,闸刀处于垂直纸面向里、B=1 T的匀强磁场中,CO间距离为10 cm,当磁场力为0.2 N时,闸刀开关会自动跳开。则要使闸刀开关能跳开,CO中通过的电流的大小和方向为( )
图5
A.电流方向C→O,电流大小为1 A
B.电流方向C→O,电流大小为2 A
C.电流方向O→C,电流大小为1 A
D.电流方向O→C,电流大小为2 A
解析:选D 由F=BIL得到I== A=2 A,因开关跳开时,要求安培力向左,由左手定则得电流方向O→C,所以D正确。
6.如图6所示,在光滑的水平面上放一半径为R的导体环,磁感应强度为B的匀强磁场垂直环面向里,当环中通有恒定电流I时,求导体环截面的张力大小。
图6
解析:导体环上任一点受安培力的方向总背离圆心,安培力的合力为零,但导体环截面上任一点的张力并不为零,为求张力,可将环分割,使内力(张力)变为外力。
将导体环一分为二,半圆环的有效长度为直径2R,F安=BI·2R。
设张力大小为F,如图所示,
由平衡条件知:2F=2IRB。
故所求张力的大小为F=IRB。
答案:IRB
7.如图7所示,两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同方向相反的电流,a受到的安培力大小为F1,当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后,a受到的安培力大小变为F2,则此时b受到的安培力大小变为( )