Question

20．若某地地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=4.0×10^-5T，方向與地面成θ=37°角斜向下．水平地面上有一根長(zhǎng)L=500m的通電直導(dǎo)線，電流I=10A，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，則：
（1）該地地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的水平分量和豎直分量的大小分別為多大？
（2）通電直導(dǎo)線可能受到的安培力最大值是多少？

Answer 1

分析 （1）磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，由平行四邊形定則即可求出該地地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的水平分量和豎直分量；
（2）當(dāng)電流的方向與磁場(chǎng)的方向垂直時(shí)，安培力最大，由此即可求出．

解答 解：（1）地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=4.0×10^-5T，方向與地面成θ=37°角斜向下，所以水平方向的分量：
${B}_{x}=Bcos37°=4.0×1{0}^{-5}T×0.8$=3.2×10^-5T
豎直方向向下的分量：${B}_{y}=Bsin37°=4×1{0}^{-5}T×0.6$=2.4×10^-5T
（2）當(dāng)電流的方向與磁場(chǎng)的方向垂直時(shí)，安培力：F=BIL=4×10^-5×500×10=0.2N
答：（1）該地地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的水平分量和豎直分量的大小分別為3.2×10^-5T和2.4×10^-5T；
（2）通電直導(dǎo)線可能受到的安培力最大值是0.2N．

點(diǎn)評(píng) 該題考查對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量性的理解，以及安培力的計(jì)算，理解當(dāng)電流的方向與磁場(chǎng)的方向垂直時(shí)，安培力最大是解答的關(guān)鍵．