- 磁场
- 共6748题
（1）变阻器上消耗的功率P
（2）变压器原线圈两端的电压U1
（3）金属圆环的半径r．
正确答案
解析
解：（1）理想变压器的电流与匝数成反比，所以由I2=kI，变阻器上消耗的功率为：
P=I22R=（kI）2R=k2I2R
（2）副线圈的电压为U=I2R=kIR，根据理想变压器的电压与匝数成正比可知，变压器原线圈两端的电压为：U1=k2IR
（3）产生的最大电动势为E=
即：E=BωrL
联立解得：
答：（1）变阻器上消耗的功率P为k2I2R
（2）变压器原线圈两端的电压U1为k2IR
（3）金属圆环的半径r为
A若磁场方向竖直向上，则
B若磁场方向平行斜面向上，则
C若磁场方向垂直斜面向下，则
D若磁场方向垂直斜面向上，则
正确答案
解析
解：A、外加匀强磁场的磁感应强度B的方向竖直向上时，根据左手定则知，安培力水平向右，能使导体棒保持平衡，根据共点力平衡可得
B、若磁场方向平行斜面向上，则受到的磁场力方向垂直斜面向下，故此时不可能平衡，故B错误；
C、外加匀强磁场的磁感应强度B的方向垂直斜面向上时，根据左手定则知，安培力沿斜面向下，还受到支持力和重力，三力可以使导体棒处于平衡状态，根据共点力平衡可得C错误，D错误．
故选：A
（1）金属条以速度v做匀速运动，求磁场的磁感应强度的大小
（2）为了使金属条尽快运动距离s，可通过改变磁场的方向来实现，求改变磁场方向后，金属条运动位移s的过程中安培力对金属条所做的功．
正确答案
解析
解：对导体棒受力分析，有共点力平衡可得：
BILcos30°-μ（mg-BILsin30°）=0
解得：B=
（2）要使金属条尽快运动s，则必须以最大加速度运动，设金属条受到的安培力与水平方向的夹角为α，有：
BILcosα-μ（mg-BILsinα）=ma
解得：
当且仅当α=45°时，加速度最大，故安培力对金属条做功为：
W=Fs=BILssin45
答：（1）金属条以速度v做匀速运动，磁场的磁感应强度的大小为
（2）为了使金属条尽快运动距离s，可通过改变磁场的方向来实现，改变磁场方向后，金属条运动位移s的过程中安培力对金属条所做的功为
（1）求匀强磁场的磁感应强度的大小B；
（2）要使金属杆在导轨上处于静止状态，金属杆中通过的电流I应满足什么条件？
正确答案
解析
解：（1）根据左手定责可知MN所受安培力方向沿导轨向上，MN受力图如下所示：
根据平衡条件得：mgsinθ=BIL
因此有：
（2）ab杆静止，摩擦力沿斜面向上最大时，安培力最小，此时电流最小：
f=mgcosθμ
mgsinθ=f+BIminL
由此解得：
摩擦力沿斜面向下最大时，安培力最大，此时电流最大，有：
mgsinθ+f=BImaxL
答：（1）匀强磁场的磁感应强度的大小2.4T；
（2）金属杆中通过的电流I应满足为：2.33A≤I≤7.67A．
正确答案
解析
解：在导轨通有电流I时，炮弹作为导体受到磁场施加的安培力F=IdB，
炮弹的加速度为：a=
炮弹做匀加速运动，有：v2=2aL
解得：I=6.0×105A
答：通过导轨的电流I为6.0×105A．
A
B
C
D
正确答案
解析
解：假设MN的电流向上，线框的电流为顺时针，则导线MN在ab处产生的磁场为B1=k
导线MN在ab产生的磁场为：B1=k
故选：D
实验一：利用如图所示的安培力演示器先探究影响安培力大小的因素．第一步，当通电导线长度和磁场一定，调节滑动变阻器的滑片改变电流，观察：指针发生偏转，且偏转角度随电流增大而增大．第二步，当通电电流和磁场一定，改变导线的长度，分别观察：指针发生偏转的角度随导线长度的增大而增大．第三步，当通电电流和导线长度一定，更换磁铁，再次分别观察：指针发生偏转的角度不同．
实验二：利用安培力演示器对安培力的方向进行对比探究．先后按照下表实验序号1、2、3的图例做实验，观察到的相关现象已分别记录在对应的图例下面的表格里．
（1）通过实验一的对比探究，可以得到影响安培力大小的因素有：______；且安培力大小与这些因素的定性关系是：______．
（2）通过实验二的对比探究，可以得到安培力的方向与______方向、______方向有关；且三者方向的关系是：当I⊥B时，______．
（3）通过实验一的对比探究，能否得出安培力大小的计算公式？______（填“能”或“不能”）通过实验二的对比探究，能否得出安培力方向的规律--左手定则？______（填“能”或“不能”）
正确答案
磁场、导线长度和通电电流
磁性越强（磁场越强），电流越大或直导线越长，安培力越大．
磁场
电流
F⊥I，F⊥B
不能
能
解析
解：（1）实验一中，通电直导线在安培力作用下使指针发生偏转，且偏转角度越大，说明导线所受安培力越大．当通电导线长度和磁场一定时，改变电流，偏转角度相应变化，说明安培力的大小与电流有关，偏转角度随电流增大而增大，进一步说明，电流越大，安培力越大；同理，可以得到影响安培力大小的因素还有磁场、导线长度，且磁性越强（磁场越强），直导线越长，安培力越大．
（2）实验二中：图例1与图例2对比，当磁场方向相同，改变电流方向时，安培力方向发生变化；图例2与图例3对比，当电流方向相同，改变磁场方向时，安培力方向发生变化．说明安培力的方向与磁场方向、电流方向都有关；当导线垂直放入磁场中，安培力不仅垂直电流的方向，也垂直磁场的方向．
（3）实验一是一个定性探究实验，不能得出安培力大小的计算公式．实验二则可以得出安培力方向的判定规律--左手定则；
故答案为：（1）磁场、导线长度和通电电流 磁性越强（磁场越强），电流越大或直导线越长，安培力越大．
（2）磁场 电流 F⊥I，F⊥B
（3）不能 能
正确答案
解析
解：A、若CD棒水平向右运动或水平向左摆动，则运动方向与磁场方向平行，没有感应电流产生，则AB棒不会受安培力作用，不会运动，故AB错误；
C、若CD棒垂直纸面向里平动，由右手定则判断感应电流由A到B，由左手定则判断AB受力向左，则AB将向左摆动，与题干不符，故C错误；
D、若CD棒垂直纸面向外平动，由右手定则判断感应电流由B到A，由左手定则判断AB受力向右，则AB将向右摆动，故D正确；
故选：D．
赤道上的地磁场可以看成沿南北方向的匀强磁场，磁感应强度的大小为0.50×10-4T．如果赤道上有一根沿东西方向的直导线，长为20m，载有从西到东的电流50A．求：
（1）地磁场对这根通电导线的作用力的方向；
（2）地磁场对这根通电导线的作用力的大小．
正确答案
解析
解：（1）匀强磁场方向为由南向北，而电流方向为从西向东．则由左手定则可得安培力的方向为竖直向下．
（2）安培力的公式可得：
F=BIL=50×20×0.5×10-4N=0.05N
答：（1）地磁场对这根通电导线的作用力的方向竖直向上；
（2）地磁场对这根通电导线的作用力的大小为0.05N．
匀强磁场（各点的磁感应强度大小、方向均不变的磁场）中长2cm的通电导线垂直磁场方向，当通过导线的电流为2A时，它受到的磁场力大小为4×10-3N，问：
（1）该处的磁感应强度B是多大？
（2）若电流不变，导线长度减小到1cm，则它受到的磁场力F和该处的磁感应强度B各是多少？
（3）若导线长不变，电流增大为5A，则它受到的磁场力F和该处的磁感应强度B各是多少？
（4）若让导线与磁场平行，该处的磁感应强度多大？通电导线受到的磁场力多大？
正确答案
解析
解：（1）根据F=BIL得：B=
（2）若电流不变，导线长度减小到1cm，磁感应强度不变，仍然为0.1T，
则磁场力为：F=BIL′=0.1×2×0.01N=2×10-3N．
（3）若导线长不变，电流增大为5A，磁感应强度不变，磁场力为：
F=BI′L=0.1×5×0.02N=0.01N．
（4）让导线与磁场方向平行，磁感应强度仍然为0.1T，此时所受的磁场力为零．
答：（1）该处的磁感应强度为0.1T．
（2）磁场力F为2×10-3N，磁感应强度为0.1T．
（3）磁场力为0.01N，磁感应强度为0.1T．
（4）磁感应强度为0.1T，通电导线所受的磁场力为0．
关于洛仑兹力和安培力的描述，正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、通电导线方向与磁场方向不在一条直线上时，才受到安培力作用，当二者平行时，安培力为零，故A错误；
B、磁场对电流的作用力通常称为安培力，安培力的实质是形成电流的定向移动的电荷所受洛伦兹力的合力，故B正确；
C、根据左手定则可知，洛伦兹力的方向与速度方向垂直，所以洛伦兹力不做功，故C正确；
D、根据左手定则可知，安培力的方向与磁场垂直，故D错误；
故选BC．
把一小段通电直导线放入磁场中，导线受到安培力的作用，关于安培力的方向，下列说法中正确的是（ ）
正确答案
解析
解：左手定则是判断磁场方向、电流方向、安培力方向三者之间关系的法则，根据作用定则可知，安培力垂直于电流和磁场所在的平面，因此安培力既垂直于磁场方向又垂直与电流方向，故ABC错误，D正确．
故选：D．
在匀强磁场中放入一通电导线，导线与磁场垂直，长10cm，电流为5A，所受磁场力为0.5N．问：
（1）匀强磁场的磁感应强度多大？
（2）若让导线与磁感线平行，通电导线受到的安培力多大？
（3）若把导线移走，该处的磁感应强度为多大？
正确答案
解析
解：（1）根据公式B=
（2）电流元平行磁场放置时，所受磁场力为零，F=0．
（3）该处的磁感应强度不变，B=1 T．
答：（1）该位置的磁感应强度1T；
（2）若将通电导线跟磁场平行放置，该导体所受到的磁场力为0．
（3）若将该电流撤去，该位置的磁感应强度是1T；
（1）用n、m、l、I计算B的表达式；
（2）当n=9，l=10.0cm，I=0.10A，m=8.78g时，磁感应强度是多少？
正确答案
解析
解：（1）根据平衡条件：
有：mg=2nBIL，
得：B=
（2）根据以上公式，代入数据，则有：B=
答：（1）导出用已知量和可测量n、m、L、I计算B的表达式B=
（2）当n=9，L=10.0cm，I=0.10A，m=8.78g时，磁感应强度是0.49T．
求：（1）磁场的方向；
（2）磁感应强度B的大小．
正确答案
解析
解：（1）以静止的金属棒为研究对象，受力分析可知，要使金属棒静止，通电金属棒所受安培力一定要有向左的分量，由左手定则判定磁场方向应斜向下．
（2）受力分析根据共点力平衡可得
解得B=5T
答：（1）磁场的方向斜向下；
（2）磁感应强度B的大小为5T
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