- 磁场
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正确答案
解析
F=Gtan30°
又因有：F=BId
联立解得：G=
答：ab杆所受重力为2N．
正确答案
解析
解：A、线框在下落过程中，所在磁场减弱，穿过线框的磁感线的条数减小，磁通量减小．故A错误．
B、下落过程中，因为磁通量随线框下落而减小，磁通量减小，根据楞次定律，线框中感应电流方向为瞬时针，故B错误．
C、线框左右两边受到的安培力平衡抵消，上边受的安培力大于下边受的安培力，安培力合力不为零．故C错误．
D、线框中产生电能，机械能减小．故D正确．
故选：D
（1）导体棒MN的电阻RX
（2）当S与2接通后，导体棒MN在运动过程中，单位时间（1S）内棒扫过的最大面积．（假设导轨足够长，g=10m/s2，sin37°=0.6）
正确答案
解析
解：（1）设S接1时导体棒中的电流为Ⅰ，则其受力如图所示．
沿斜面方向根据平衡条件得：
FA=mgsin37°
由欧姆定律得：
所受安培力的大小为：FA=BIL
解以上三式并代入数据得：RX=1Ω
（2）开关与2接通，MN为电源，做加速度减小的变加速直接运动，当速度达到最大值Vm后，做匀速直线运动，由平衡条件得：
mgsin37°=BIL
此时，电路是的感应电动势为：E=BLvm
由欧姆定律得：
棒单位时间内扫过的最大面积Sm=VmL
解以上各式得：Sm=3m2/S
答：（1）导体棒MN的电阻RX为1Ω
（2）当S与2接通后，导体棒MN在运动过程中，单位时间（1S）内棒扫过的最大面积为3m2
一根长10cm的通电导线放在磁感强度为0.4T的匀强磁场中，导线与磁场方向垂直，受到的磁场力为4×10-3N，则导线中的电流为______A．将导线中电流减小为0，磁感强度为______T，导线受到的磁场力为______．
正确答案
0.1
0.4
0
解析
解：由F=BIL得：
I=
磁感应强度只与磁场本身有关，故为0.4T，当I=0时，F=BIL=0
故答案为：0.1，0.4，0
通电直导线M垂直纸面放置，电流如图由里向外流向读者，当电键K闭合时，M受到的安培力指向（ ）
正确答案
解析
解：首先根据安培定则判断通电螺线管在M处产生的磁场方向：右向上．
根据左手定则判断可知：M受到通电螺线管磁场的作用力的方向：左上方．
故选：A
“电磁炮”是利用电磁力对弹体加速的新型武器，具有速度快，效率高等优点．如图是“电磁炮”的原理结构示意图．光滑水平加速导轨电阻不计，轨道宽为L=0.2m．在导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B=1×102T．“电磁炮”弹体总质量m=0.2kg，其中弹体在轨道间的电阻R=0.4Ω．可控电源的内阻r=0.6Ω，电源的电压能自行调节，以保证“电磁炮”匀加速发射．在某次试验发射时，电源为加速弹体提供的电流是I=4×103A，不计空气阻力．求：
（1）弹体所受安培力大小；
（2）弹体从静止加速到4km/s，轨道至少要多长？
（3）弹体从静止加速到4km/s过程中，该系统消耗的总能量．
正确答案
解析
解：（1）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为：
F=ILB=100×4000×0.2N=8×104N
（2）由动能定理：Fx=
弹体从静止加速到4000m/s，轨道至少要x=
（3）由F=ma得：
a=
由v=at得：
t=
发射过程产生的热量：Q=I2（R+r）t=40002×（0.4+0.6）×0.01J=1.6×105J
弹体的动能：
系统消耗的总能量为：E=Ek+Q=1.76×106J
答：（1）弹体所受安培力大小8×104N；
（2）弹体从静止加速到4km/s，轨道至少要20m
（3）弹体从静止加速到4km/s过程中，该系统消耗的总能量1.76×106J；
A
B
C
D
正确答案
解析
解：A、由左手定则可知A图中导线所受安培力水平向右，重力竖直向下，斜面的支持力垂直斜面向上，可以平衡，所以A正确；
B、图中安培力竖直向上，当安培力等于重力时，导体棒即可处于平衡状态，故B正确；
C、图中导体所受安培力沿着斜面向上，重力竖直向下，斜面的支持力垂直斜面向上，可以平衡，所以C正确；
D、图中安培力垂直斜面向下，重力竖直向下，斜面的支持力垂直斜面向上，没有沿斜面向上的分力，不可能平衡，所以D错误．
故选ABC．
（1）若棒中通有I1=1.0A的向左的电流，求此时金属棒受到的安培力F1的大小；
（2）改变通过金属棒的电流大小，若细线拉力恰好为零，求此时棒中通有电流I2的大小．
（3）现要使安培力F′的大小变为0.2N时，使金属棒依然呈水平静止状态，金属棒长L=0.50m不变．磁感应强度的大小B′和通过金属棒的电流大小I′应满足什么条件？此时两条细线的总拉力可能为多大？（此问只要求写出最后结果，不要求计算过程）
正确答案
解析
解：（1）此时金属棒受到的安培力大小为：
F=BIL=0.2×1×0.5N=0.1N
（2）悬线拉力恰好为零，金属棒沿竖直方向受重力和安培力，由金属棒静止可知安培力为：F´=mg
所以此时金属棒中的电流为：I´=
（3）依据F′=B′I′L可得：
细线的拉力可能为0，或4N
答：（1）若棒中通有I=2.0A的向左的电流，求此时金属棒受到的安培力F的大小0.1N；
（2）改变通过金属棒的电流大小，若细线拉力恰好为零，求此时棒中通有电流的大小2A．
（3）磁感应强度的大小B′和通过金属棒的电流大小I′应满足B′I′=0.4T•A，此时两条细线的总拉力可能为0或4N
（1）若磁场方向竖直向下，则磁感应强度B为多少？
（2）若使磁感应强度最小，求磁感应强度的最小值和方向．
正确答案
解析
解：（1）对导线受力分析，由平衡条件得：
BIL=mgtanα
得：B=
（2）若使磁感应强度最小，方向应垂直斜面向下，
B0IL=mgsinα
B=
（1）若磁场方向竖直向下，则磁感应强度B为
（2）若使磁感应强度最小，磁感应强度的方向应垂直斜面向下，磁感应强度的最小值为
（1）磁感应强度方向水平向左时磁感应强度的大小B1；
（2）磁感应强度方向竖直向上时磁感应强度的大小B2；
（3）匀强磁场的磁感应强度最小时的磁感应强度B3的大小和方向．
正确答案
解析
解：（1）磁感应强度方向水平向左时，受到的安培力竖直向上，根据共点力平衡可知：B1IL=mg，解得：
（2）磁感应强度方向竖直向上时，受到的安培力水平向右，根据共点力平衡可知：mgsinα=B2ILcosα，解得：
（3）匀强磁场的磁感应强度最小时，当受到的安培力沿斜面向上时，磁场最小，根据共点力平衡可知磁场垂直于斜面向上，有：mgsinα=B3IL，解得：
答：（1）磁感应强度方向水平向左时磁感应强度的大小B1为
（2）磁感应强度方向竖直向上时磁感应强度的大小B2为
（3）匀强磁场的磁感应强度最小时的磁感应强度B3的大小为
正确答案
右
左
解析
解：根据左手定则可得：让四指从b指向a，手心向下，则大拇指指向右侧，因此说明金属棒受到向右的安培力作用，故导体棒AB将右运动，要维持ab棒不动，则加于ab棒的外力方向应与安培力的方向相反，即向左．
故答案为：右；左
A
B
C
D
正确答案
解析
解：对导体棒受力分析，受重力、支持力和安培力，如图
从图象可以看出，当安培力沿斜面向上时，安培力最小，磁场方向垂直于回路平面向下；
故安培力的最小值为：FA=mgsinθ，故磁感应强度的最小值为：
B=
根据欧姆定律，有：
E=IR
故有：B=
故选：D．
正确答案
解析
解：由于导线和磁场方向垂直，所以直导线受到安培力的大小为：
F=BIL=2×5×0.2m=2N
由左手定则可得安培力的方向竖直向上．
答：导线受到安培力的大小我2N，方向竖直向上．
（1）匀强磁场的磁感应强度为多大？
（2）导轨对ab棒的支持力为多大？
正确答案
解析
解：作出受力侧视图，如图．导体棒处于静止状态，根据平衡条件得
F安=mgtan60°=3
FN=
导体棒与磁场垂直，F安=BIL，则有：B=
答：（1）匀强磁场的磁感应强度B为
（2）导轨对ab棒的支持力为6N．
正确答案
解析
解：当a不受安培力时，Ib产生的磁场与所加磁场在a处叠加后的磁感应强度为零，此时判断所加磁场垂直纸面向外，因Ia＞Ib，所以在b处叠加后的磁场垂直纸面向里，b受的安培力向下，且比原来小，故选项B正确，ACD错误．
故选：B
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