一根通有恒定電流I,被彎成張角為2θ的“V”字型的非常長的導線.物理學家安培的認為,點P的磁感應強度B正比于tan
θ
2
.對于同樣的情況,物理學家畢奧和薩伐爾卻認為可能正比于θ.
(1)分析哪個公式正確?
(2)求公式中比例系數(shù)(無限長直導線B=
k0T
r
,k0為已知,r為該點與長直導線的距離).
(3)求P1點的磁感應強度B的大。
(1)假設θ=π,B應趨于無限大,安培的正確.
(2)假設θ=
π
2
,化為直導線,B=k?tan
θ
2
=k0
I
d

得:k=k0
I
d

(3)假設兩個電流為無限長的直導線,如圖,則P1的磁感應強度滿足:2k0
I
dsinθ
=k0
I
d
?tan
θ
2
+BP1

解得:BP1=k0
I
d
?cot
θ
2

答:(1)安培的公式正確;
(2)公式中比例系數(shù)k=k0
I
d

(3)P1點的磁感應強度B的大小BP1=k0
I
d
?cot
θ
2
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示裝置,間距為1m的光滑軌道豎直放置,質(zhì)量為0.1kg的金屬桿ab可在導軌間自由滑動,現(xiàn)將裝置放在垂直于軌道平面的勻強磁場中,閉合電鍵S后,導線中的電流大小為0.1A,ab桿恰好保持靜止狀態(tài),試由此判斷磁場的方向和大。甮=10m/s2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,平行金屬導軌光滑并且固定在水平面上,導軌一端連接電阻R,其它電阻不計,垂直于導軌平面有一勻強磁場,磁感應強度為B,當一質(zhì)量為m的金屬棒ab在水平恒力F作用下由靜止向右滑動( 。
A.棒從靜止到最大速度過程中,棒的加速度不斷增大
B.棒從靜止到最大速度過程中,棒克服安培力所做的功等于棒的動能的增加量和電路中產(chǎn)生的內(nèi)能
C.棒ab作勻速運動階段,外力F做的功等于電路中產(chǎn)生的內(nèi)能
D.無論棒ab做何運動,它克服安培力做的功一定等于電路中產(chǎn)生的內(nèi)能

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖(a),質(zhì)量為M=2kg的足夠長金屬導軌abcd放在光滑的絕緣水平面上.一電阻不計,質(zhì)量為m=1.5kg的導體棒PQ放置在導軌上,始終與導軌接觸良好,PQbc構(gòu)成矩形.棒與導軌間動摩擦因數(shù)為μ=0.6,棒左側(cè)有兩個固定于水平面的立柱.導軌bc段長為L=1m,開始時PQ左側(cè)導軌的總電阻為R=1Ω,右側(cè)導軌單位長度的電阻為
R0=1Ω/m.以ef為界,其左側(cè)勻強磁場方向豎直向上,右側(cè)勻強磁場水平向左,兩側(cè)磁場的磁感應強度大小相等.在t=0時,一水平向左的拉力F垂直作用在導軌的bc邊上,使導軌由靜止開始做勻加速直線運動.已知當t1=0時,水平拉力F1=11N;當t2=2s時,水平拉力F2=14.6N.求:
(1)求磁感應強度B的大小和金屬導軌加速度的大。
(2)某過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱為Q=0.5×102J,導軌克服摩擦力做功為W=1.5×102J,求導軌動能的增加量;
(3)請在圖(b)的坐標系中畫出拉力F隨時間t變化的關(guān)系圖線,并要求在坐標軸上標出圖線關(guān)鍵點的坐標值(要求寫出分析過程).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

閉合線圈放在磁場中,磁場方向垂直于線圈平面,因磁場變化而發(fā)生電磁感應現(xiàn)象,則(  )
A.穿過線圈的磁通量越大,產(chǎn)生的感應電動勢越大
B.穿過線圈的磁通量變化量越大,產(chǎn)生的感應電動勢越大
C.穿過線圈的磁通量變化率越大,產(chǎn)生的感應電動勢越大
D.穿過線圈的磁感線條數(shù)越多,產(chǎn)生的感應電動勢越大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,當一條形磁鐵插入線圈的瞬間,線圈中______(填“有”或“無”)感應電流產(chǎn)生,若第一次緩慢插入,流過R的電流大小為I1,第二次迅速插入,流過R的電流大小為I2,則兩次電流大小的比較為______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,邊長為L的正方形金屬框,匝數(shù)為n,質(zhì)量為m,電阻為R,用細線把它懸掛于一個有界的勻強磁場邊緣,金屬框的上半部處于磁場內(nèi),下半部處于磁場外.磁場隨時間變化規(guī)律為B=kt(k>0),已知細線所能承受的最大拉力為2mg,下列說法正確的是(   )
A.線圈的感應電動勢大小為nk·
B.細繩拉力最大時,金屬框受到的安培力大小為mg
C.從t=0開始直到細線會被拉斷的時間為
D.以上說法均不正確

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,兩根互相絕緣的通電長直導線,正交地放在水平面上。兩個相同的閉合圓形線圈a、b放在同一水平面上,兩線圈的圓心到兩導線的距離都是d。設兩直導線中的電流強度相等,方向如圖所示。若兩根導線中的電流以相同的變化率均勻減小。則 (      )
A.a(chǎn)中有順時針方向的感應電流,b中無感應電流
B.b中有順時針方向的感應電流,a中無感應電流
C.a(chǎn)中有逆時針方向的感應電流,b中無感應電流
D.b中有逆時針方向的感應電流,a中無感應電流

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,AB、CD是處在方向垂直紙面向里、磁感應強度為B1的勻強磁場的兩條金屬導軌(足夠長),導軌寬度為d,導軌通過導線分別與平行金屬板MN相連,有一與導軌垂直且始終接觸良好的金屬棒ab以某一速度沿著導軌做勻速直線運動。在y軸的右方有一磁感應強度為B2的方向垂直紙面向外的勻強磁場,在x軸的下方有一場強為E的方向平行x軸向右的勻強電場,F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子在M板由靜止經(jīng)過平行金屬板MN,然后以垂直于y軸的方向從F處沿直線穿過y軸,而后從x軸上的G處以與x軸正向夾角為60°的方向進入電場和磁場疊加的區(qū)域,最后到達y軸上的H點。已知OG長為l,不計粒子的重力。求:

(1)金屬棒ab做勻速直線運動速度的大小B?
(2) 粒子到達H點時的速度多大?
(3)要使粒子不能回到y(tǒng)軸邊界, 電場強度以滿足什么條件?

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