- 磁场
- 共6748题
在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线，当该导线中通有电流I时磁针偏转了30°，则当磁针偏转了60°，通过该直导线的电流为（通电直导线在某点产生的磁场磁感应强度与通过直导线的电流成正比）（ ）
A
B2I
C3I
D无法确定
正确答案
解析
解：设地磁场磁感应强度为B地，当通过电流为I，根据题意可知：地磁场、电流形成磁场、合磁场之间的关系为：
当夹角为30°时，有：B1=kI=B地tan30°…①
当夹角为45°时，有：B2=kI1=B地tan60°…②
由①②解得：I1=3I，故ABD错误，C正确．
故选：C．
一小段通电直导线放入匀强磁场中，受到的磁场力为F，则（ ）
正确答案
解析
解：有左手定则可知，安培力方向垂直于电流与磁场所决定的平面，即力垂直于电流方向，也垂直于磁场方向，故BC正确，AD错误
故选：BC
（1）所加匀强磁场的磁感应强度B的大小？
（2）如果电流方向不变，通入电流大小变为1A时，每根悬线拉力又为多少？（g=10m/s2）
正确答案
解析
解：（1）对通电导线受力分析，有mg=BIL
代入数据得：B=10T
（2）磁感应强度不变，仍为B=10T，对通电导线受力分析，有：
2T+BLI′=mg
代入数据得：T=5N
答：（1）所加匀强磁场的磁感应强度B的大小为10T；
（2）如果电流方向不变，通入电流大小变为1A时，每根悬线拉力又为5N．
正确答案
解析
解：A、不改变电流和磁场方向，适当增大电流，可增大安培力，能使悬线张力为零．故A正确；
B、只改变电流方向，金属棒所受安培力方向向下，悬线张力一定不为零．故BD错误；
C、改变磁场和电流方向，金属棒所受的安培力方向仍向上，适当增大磁感强度，安培力增大，能使悬线张力为零，所以C正确．
D、只改变磁场方向，金属棒所受安培力方向向下，悬线张力一定不为零．故D错误；
故选：AC
一根导线长2m，通过3A的电流，垂直放入磁场中某处受到的磁场力是6N，则该处的磁感应强度B的大小是______T；如果该导线的长度和电流都减小一半，则该处的磁感应强度的大小是______T．
正确答案
解析
解：根据磁感应强度的定义式，有：B=
如果该导线的长度和电流都减小一半，则该处的磁感应强度的大小仍是1T；
故答案为：1，1．
有一小段通电导线，长为10厘米，其中的电流强度为5安培，把它置于匀强磁场中某处，受到的磁场力为100牛顿，则该处的磁感应强度B一定是（ ）
正确答案
解析
解：长为10cm，电流强度为0.5A，把它置入某磁场中某点，受到的磁场力为100N，
当垂直放入磁场时，则公式B=
若不是垂直放入磁场时，则磁感应强度比200T还要大．
故选：C．
正确答案
解析
解：棒处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有从M流向N的电流，根据左手定则可知，棒所受安培力的方向竖直向上，由于此时悬线上有拉力，为了使拉力减小，则安培力必须增加，由安培力公式F=BIL知，可以适当增加电流强度，或增大磁场，若使电流或磁场反向，安培力方向竖直向下，悬线的拉力将增大．故C正确，ABD错误．
故选：C．
（2015秋•益阳校级期末）将长度为0.1m，通有10A电流的直导线放入磁感应强度为0.2T的匀强磁场中，导线所受安培力的最大值为______N，最小值为______N．
正确答案
0.2
0
解析
解：当通电导线与磁场垂直时，导线所受的磁场力最大，为：
Fmax=BIL=0.2×10×0.1N=0.2N；
导线与磁场平行时，导线所受磁场力最小，为零；
故答案为：0.2，0．
正确答案
解析
解：增大安培力即可使导体摆动的幅度增大，根据安培力的公式F=BIL可知，
A、减小磁铁的数量，在磁场中有效长度减小，安培力减小；故A错误，
B、将磁铁更换成磁性较弱的，磁感应强度减小，安培力减小，故B错误；
C、改变导体棒中的电流方向，只会改变安培力的方向，不会改变安培力的大小，故C错误；
D、增大导体棒中的电流强度，安培力增大；故D正确．
故选D
AB=mg
BB=mg
CB=mg
DB=mg
正确答案
解析
解：A、C、导体棒静止，若磁场的方向竖直向上，由左手定则可知，安培力的方向水平向右，由共点力平衡可知：mgtanθ=BIL
B、D、当磁场方向竖直向下时，由左手定则可知，安培力的分子水平向左，棒不可能平衡．故BD错误．
故选：C
（1）若导轨光滑，为保证释放细杆后ab保持静止不动，则滑动变阻器接入电路的阻值是多大？
（2）若导轨粗糙，且与细杆的动摩擦因数μ=
正确答案
解析
解：（1）通电细杆在磁场中受到的安培力方向沿斜面向上，设电流为I时，细杆刚好静止不动，由平衡关系：
BId=mgsinθ
代入数据解的：I=0.5A
由欧姆定律有：E=I（R+r）
代入数据解得：R=2.8Ω
（2）当Ff沿斜面向下的时候，沿斜面方向：
BI1d=mgsinθ+Ff
垂直斜面方向：FN=mgcosθ
物体恰好静止时有：
Ff=μFN
联立并代入数据得：：I1=0.75A
当Ff沿斜面向上的时候，沿斜面方向：BI2d+Ff=mgsinθ
联立解的：BI2d+Ff=mgsinθ
联立并代入数据得：I2=0.25A
故电流范围为：0.25A≤I≤0.75A
答：（1）若导轨光滑，为保证释放细杆后ab保持静止不动，则滑动变阻器接入电路的阻值是2.8Ω；
（2）若导轨粗糙，且与细杆的动摩擦因数μ=
正确答案
解析
解：
由题目中给出的信息可知，当中通电流时，细绳中的张力减小，故正方形线圈受到的安培力的合力一定向上．当通过的电流为时，对线圈进行受力分析，受到重力、向上和向下的安培力、细绳的拉力，故
当通过的电流为′时，对线圈进行受力分析，受到重力、向上和向下的安培力、细绳的拉力，故+
当通过中无电流时，对线圈进行受力分析，受到重力和细绳的张力，故③．
解①②③可得．
故选C
试通过定量计算说明通电导线在磁场中受的安培力是导线中运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现．
正确答案
解析
解：设单位体积内导体中的自由电荷的个数是n，每一个自由电荷的电量是q，电荷做定向移动的速度是v，则通过导体的横截面的电流：
I=nqSv
当电荷运动的方向与磁场的方向垂直时，每一个电荷受到的洛伦兹力：
f洛=qvB
长度为L，横截面积为S的电梯内的自由电荷的个数：
N=n•LS
在导体中所有自由电荷受到的洛伦兹力的和：
f合=N•f洛=nLS•qvB=nqSv•BL=IBL ①
而垂直于磁场反向的导体中电流为I时，受到的安培力：F=BIL ②
比较①②可知，F=f合
可知，通电导线在磁场中受的安培力是导线中运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现．
答：见上．
（1）若电流方向从a到b时，导体棒受到的安培力方向？
（2）磁场的磁感应强度的大小．
正确答案
解析
解：（1）由左手定则可知导体受到的安培力为向右；
（2）当导电棒在导轨上匀速滑动时，摩擦力大小等于安培力小，f=F1=BI1L ①
当导电棒在导轨上加速运动时，根据牛顿第二定律得：F2-f=ma，即BI2L-f=ma ②
将①式代入②式得：BI2L-BI1L=ma，解得：B=1T．
答：（1）若电流方向从a到b时，导体棒受到的安培力方向向右
（2）磁场的磁感应强度的大小为1T．
（1）如导线中有方向从b到a、大小为0.2A的电流通过时，两根弹簧均被拉长了△x=3mm，求该弹簧的劲度系数．
（2）当由从a到b方向通过0.2A的电流时，两根弹簧被拉长多少？
正确答案
解析
解：（1）当导线中由b到a方向通过0.2A的电流时，安培力变为方向向下，根据平衡条件：
BIL+mg=2k△x
解得：k=
（2）当导线中有方向从a到b、大小为0.2A的电流通过时，安培力方向向上，根据平衡条件：
BIL+2K△x′=mg
解得：△x′=
答：（1）该弹簧的劲度系数为18N/m．
（2）当由从a到b方向通过0.2A的电流时，两根弹簧被拉长2.6mm．
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