正确率80.0%一根长为$${{0}{.}{2}{m}}$$、通有$${{2}{A}}$$电流的通电导线放在磁感应强度为$${{0}{.}{5}{T}}$$的匀强磁场中,则其受到的安培力的大小可能是$${{(}{)}}$$
D
A.$${{0}{.}{5}{N}}$$
B.$${{0}{.}{4}{N}}$$
C.$${{0}{.}{3}{N}}$$
D.$${{0}{.}{1}{N}}$$
10、['磁场对通电导线的作用力']正确率80.0%欧姆在探索通过导体的电流和电压、电阻关系时,因无电流表,他利用小磁针的偏转来测定电流的大小。其具体做法是:在地磁场作用下小磁针水平静止,在小磁针上方,平行于小磁针水平放置一直导线,当该导线中通有电流时,小磁针会发生偏转。当通过该导线的电流为$${{I}}$$时,小磁针偏转了$${{3}{0}^{∘}}$$若某次实验中,他发现小磁针偏转了$${{6}{0}^{∘}}$$,则通过该直导线的电流为$${{(}}$$已知通电直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比$${{)}{(}}$$$${{)}}$$
A.$${{2}{I}}$$
B.$${{3}{I}}$$
C.$${\sqrt {3}{I}}$$
D.无法确定
首先解析第3题:
安培力的计算公式为 $$F = BIL \sin \theta$$,其中 $$B$$ 是磁感应强度,$$I$$ 是电流,$$L$$ 是导线长度,$$\theta$$ 是磁场方向与电流方向的夹角。
已知 $$B = 0.5 \text{T}$$,$$I = 2 \text{A}$$,$$L = 0.2 \text{m}$$,代入公式得 $$F = 0.5 \times 2 \times 0.2 \times \sin \theta = 0.2 \sin \theta$$。
由于 $$\sin \theta$$ 的取值范围是 $$[0, 1]$$,因此安培力的取值范围是 $$0 \leq F \leq 0.2 \text{N}$$。但题目给出的选项均大于 $$0.2 \text{N}$$,显然不符合计算结果。可能是题目数据有误,或者题目有其他隐含条件。
重新检查题目描述,发现题目可能遗漏了导线与磁场的夹角信息。假设题目中导线与磁场垂直($$\theta = 90^\circ$$),则 $$\sin \theta = 1$$,此时 $$F = 0.2 \text{N}$$。但选项中没有 $$0.2 \text{N}$$,最接近的是 D 选项 $$0.1 \text{N}$$,可能是题目数据或选项有误。
综上所述,题目可能存在数据或选项错误,无法直接选择正确答案。
接下来解析第10题:
小磁针的偏转角度与电流产生的磁场和地磁场的合力有关。设地磁场的水平分量为 $$B_0$$,电流产生的磁场为 $$B_I = kI$$,其中 $$k$$ 是比例常数。
当电流为 $$I$$ 时,小磁针偏转 $$30^\circ$$,此时有 $$\tan 30^\circ = \frac{B_I}{B_0} = \frac{kI}{B_0}$$。
当小磁针偏转 $$60^\circ$$ 时,设电流为 $$I'$$,则有 $$\tan 60^\circ = \frac{kI'}{B_0}$$。
将两式相除得 $$\frac{\tan 60^\circ}{\tan 30^\circ} = \frac{I'}{I}$$,即 $$\frac{\sqrt{3}}{\frac{1}{\sqrt{3}}} = \frac{I'}{I}$$,化简得 $$3 = \frac{I'}{I}$$,因此 $$I' = 3I$$。
正确答案是 B 选项 $$3I$$。