【題目】1931年英國物理學(xué)家狄拉克從理論上預(yù)言：存在只有一個磁極的粒子，即“磁單極子”。如圖所示為一個“N磁單極子”形成的磁場，將一個半徑為r、質(zhì)量為m的導(dǎo)體線圈水平放置在該磁單極子的正上方，線圈所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，與圓環(huán)相切的磁感線與豎直方向的夾角為30°，重力加速度大小為g，若線圈恰好在該位置懸浮，則線圈中電流的大小為（ ）

A. B. C. D.

【答案】B

【解析】將磁感應(yīng)強(qiáng)度B沿水平和豎直方向進(jìn)行正交分解，如圖所示：

則，B1=Bsin30°=B2，B2=Bcos30°=B，

利用微元法思想，把圓環(huán)分割成許多極短的電流元，根據(jù)左手定則，每小段電流元所受的磁場豎直分量的作用力沿半徑方向向外，

根據(jù)對稱性，沿半徑方向安培力合力為零，

磁場的水平分量產(chǎn)生的安培力豎直向上，F(xiàn)=B1IL=BIL=BI(2πr)=πBIr，

又因?yàn)镕=mg，

所以聯(lián)立兩式可得：I=，所以ACD錯誤，B正確。

故選B。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為緩解城市交通堵塞，修建了許多立交橋。如圖所示，橋面為圓弧形的立交橋AB橫跨在水平路面上，橋長L=200 m，橋高h=20 m，可認(rèn)為橋兩端A、B與水平路面的連接處是平滑的。一質(zhì)量m=1 040 kg的小汽車沖上立交橋，到達(dá)橋頂時的速度為15 m/s。已知重力加速度g=10 m/s2。

（1）求小汽車通過橋頂時對橋面的壓力大小。

（2）若小汽車通過橋頂處的速度為10m/s，則之后小汽車將如何運(yùn)動？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在光滑水平面上，一邊長為L的正方形區(qū)域處在電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場中，電場方向與正方形的一條邊平行。一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球由正方形的某一條邊的中點(diǎn)以垂直于該邊的水平初速度v0進(jìn)入該正方形區(qū)域。當(dāng)小球再次運(yùn)動到該正方形區(qū)域的邊緣時，具有的動能可能為

A. 0 B.

C. D.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，車的頂棚上用細(xì)線吊一個質(zhì)量為m的小球，車廂底板上放一個質(zhì)量為M的木塊，當(dāng)小車沿水平面直線運(yùn)動時，小球細(xì)線偏離豎直方向角度為θ，木塊和車廂保持相對靜止，重力加速度為g，下列說法中正確的是（　　）

A. 汽車正向右勻減速運(yùn)動

B. 汽車的加速度大小為gcosθ

C. 細(xì)線對小球的拉力大小為mg

D. 木箱受到的摩擦力大小為Mgtanθ

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，光滑斜面的傾角α=30°，在斜面上放置一矩形線框abcd，ab邊的邊長l1=1m，bc邊的邊長l2=0.6m，線框的質(zhì)量m=1kg，電阻R=0.1Ω，線框通過細(xì)線與重物相連，重物質(zhì)量M=2kg，斜面上ef線（ef∥gh）的右方有垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，如果線框從靜止開始運(yùn)動，進(jìn)入磁場最初一段時間是勻速的，ef線和gh的距離s=11.4m，（取g=10.4m/s2），求：

（1）線框進(jìn)入磁場前重物M的加速度；
（2）線框進(jìn)入磁場時勻速運(yùn)動的速度v；
（3）ab邊由靜止開始到運(yùn)動到gh線處所用的時間t；
（4）ab邊運(yùn)動到gh線處的速度大小和在線框由靜止開始到運(yùn)動到gh線的整個過程中產(chǎn)生的焦耳熱．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑絕緣水平面上，有一矩形線圈以一定的初速度進(jìn)入勻強(qiáng)磁場區(qū)域，線圈全部進(jìn)入勻強(qiáng)磁場區(qū)域時，其動能恰好等于它在磁場外面時的一半，設(shè)磁場區(qū)域?qū)挾却笥诰�圈寬度，則（ ）

A.線圈恰好在完全離開磁場時停下
B.線圈在未完全離開磁場時即已停下
C.線圈能通過場區(qū)不會停下
D.線圈在磁場中某個位置停下

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，疊放在一起的A、B兩物體放置在光滑水平地面上，A、B之間的水平接觸面是粗糙的，斜面細(xì)線一端固定在A物體上，另一端固定于N點(diǎn)，水平恒力F始終不變，A、B兩物體均處于靜止?fàn)顟B(tài)，若將細(xì)線的固定點(diǎn)由N點(diǎn)緩慢下移至M點(diǎn)（繩長可變），A、B兩物體仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，則

A．細(xì)線的拉力將減小

B．A物體所受的支持力將增大

C．A物體所受摩擦力將增大

D．水平地面所受壓力將減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在如圖所示電路中，定值電阻R0=2Ω，安培表和伏特表均為理想電表．閉合開關(guān)K，當(dāng)滑動變阻器Rx滑片P從一端移向另一端時，發(fā)現(xiàn)電壓表的電壓變化范圍為0V到3V，安培表的變化范圍為0.75A到1.0A．求：

（1）電源的電動勢和內(nèi)阻；
（2）移動變阻器滑片時，能得到的電源的最大輸出功率．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在傾角為37°的斜坡上有一人，前方有一動物沿斜坡勻速向下奔跑，速度v=15m/s，在二者相距L=30m時，此人以速度v0水平拋出一石塊，打擊動物，人和動物都可看成質(zhì)點(diǎn)．（已知sin37°=0．6，g=10m/s2）

（1）若動物在斜坡上被石塊擊中，求v0的大��；

（2）若動物在斜坡末端時，動物離人的高度h=80m，此人以速度v1水平拋出一石塊打擊動物，同時動物開始沿水平面運(yùn)動，動物速度v=15m/s，動物在水平面上被石塊擊中的情況下，求速度v1的大小。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案