- 磁场
- 共6748题
如图所示,通电导线均置于匀强磁场中,其中导线不受安培力作用的是( )
正确答案
解析
解:A、电流方向与磁场方向垂直,受安培力作用,故A错误;
B、电流的方向与磁场方向成θ角,受安培力作用.故B错误
C、电流方向与磁场方向平行,不受安培力作用,故C正确;
D、电流方向与磁场方向垂直,受安培力作用,故D错误;
故选:C
物理学在揭示现象本质的过程中不断发展,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、通电导线受到的安培力,实质上是导体内部运动电荷受到的洛伦兹力的宏观表现.故A正确.
B、穿过闭合回路的磁场发生变化时,产生感应电流,是变化的磁场周围产生电场,电荷在电场的作用下发生定向移动.故B正确.
C、磁铁周围存在磁场,是因为磁铁内分子电流的取向基本一致.故C正确.
D、物体的运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因.故D错误.
故选:ABC.
在赤道上,地磁场可以看做是沿南北方向并且与地面平行的匀强磁场,磁感应强度是5×10-5T.如果赤道上有一条沿东西方向的直导线,长40m,载有20A的电流,地磁场对这根导线的作用力大小的______N.
正确答案
4×10-2
解析
解:匀强磁场方向为由南向北,而电流方向为从东向西.则电流方向与磁场方向相互垂直,
因此安培力的大小为F=BIL
代入数据,解之得 F=4×10-2N,
故答案为:4×10-2
如图所示,导线框中电流为I,导线框垂直于磁场放置,磁感应强度为B,AB与CD相距为d,则金属棒MN所受安培力大小和方向为( )
正确答案
解析
解:导线框中电流为I,导线框垂直于磁场放置,AB与CD相距为d,此时切割磁场的导线的长度为,此时受到的安培力的电场线为F=BIL=BI
,方向垂直于MN向下,故A正确;
故选:A
长为L的水平通电直导线放在倾角为θ的光滑的斜面上,并处在磁感应强度为B的匀强磁场中,若磁场方向竖直向上,则电流为I1时导线平衡,若磁场方向垂直于斜面向上,则电流为I2时导线平衡,那么样I1:I2=______.
正确答案
1:cosθ
解析
解:若磁场方向竖直向上,则安培力水平方向.由平衡条件可得:mgtanθ=BI1L
若磁场方向垂直于斜面向上,则安培力沿斜面向上.由平衡条件可得:mgsinθ=BI2L
则I1:I2=1:cosθ
故答案为:1:cosθ
如图所示,直导线处于足够大的匀强磁场中,与磁感线成θ=30°,导线中通过的电流为I,为了增大导线所受的磁场力,可采取下列四种办法,其中不可行的是( )
正确答案
解析
解:为了增大导线所受的磁场力,由F=BLIsin30°可得:
A、若增大电流I,则磁场力将增大,故A可行;
B、若增加直导线的长度L,则磁场力将增大,故B可行;
C、若使导线在纸面内顺时针转30°,则导线与磁场平行,导致不受安培力作用,故C不可行;
D、若导线在纸面内逆时针转60°,导致B与I的夹角增大,所以磁场力增大,故D可行;
故选:C
如图所示,在倾角为α的光滑斜面上,垂直纸面放置一根长为L,质量为m的直导体棒.导体棒中的电流I垂直纸面向里,加一方向垂直斜面向上的匀强磁场可使导体棒静止在斜面上.则该磁场的磁感应强度B=______.
正确答案
解析
解:加一方向垂直斜面向上的匀强磁场,由左手定则可知安培力平行于斜面向上,根据平衡条件:
mgsinα=BIL
得:B=
故答案为:.
关于磁场对通电直导线的作用力(安培力),下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、放在匀强磁场中的通电导线,如果电流与磁场平行,则一定不受磁场的作用力,故A错误;
B、C、D、当电流与磁场不平行时,根据左手定则,磁场对通电导线的作用力方向一定既垂直于电流方向又垂直于磁场方向,故BCD正确;
故选:BCD.
如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上有一根水平方向的通电直导线恰好静止不动.已知直导线长为l,质量为m,通过的电流为I,方向如图所示,整个装置处在匀强磁场中,如果匀强磁场垂直于斜面向上,磁感强度B1是多少?如果还要使静止在斜面上的通电直导线对斜面无压力,则水平向左匀强磁场的磁感强度B2是多少?
正确答案
解析
解:磁场垂直斜面向上时,安培力平行斜面向上,导体棒受重力、支持力和安培力,根据平衡条件,有:
mgsinθ=B1IL
解得:B1=
根据左手定则,当通电直导线对斜面无压力时,受重力和安培力而平衡,故安培力向上,等于mg,故:
mg=B2IL
解得:B2=
答:如果匀强磁场垂直于斜面向上,磁感强度B1是;
如果还要使静止在斜面上的通电直导线对斜面无压力,则水平向左匀强磁场的磁感强度B2是.
如图,长方形线框 abcd 通有电流I,放在直线电流I′附近,线框与直线电流共面,则下列表述正确的是( )
正确答案
解析
解:根据右手螺旋定则,直线电流右边的磁场方向垂直纸面向里,ad边所处的磁场大于bc边所处的磁场,根据左手定则,ab边和cd边所受的安培力大小相等,方向相反.ad边所受的安培力方向向左,bc边所受的安培力方向向右,根据F=BIL,知ad边所受的安培力大于bc边所受的安培力,所以线框所受安培力的合力向左.故B正确,A、C、D错误.
故选:B.
如图所示,在匀强磁场中,有一段通电直导线垂直磁场方向放置.当导线中通以水平向右的电流时,它受到的安培力方向为垂直导线______(填“向上”或“向下”).如果磁感应强度增大到原来的3倍,其它条件保持不变,则导线受到的安培力大小为原来的______倍.
正确答案
向上
3
解析
解:由左手定则可以判断出,导线所受安培力的方向垂直导线向上.
导线受到的安培力:F=BIL,可知磁感应强度增大到原来的3倍,其它条件保持不变,则导线受到的安培力大小为原来的3倍
故答案为:向上,3
如图所示的是一个可以用来测量电磁感应强度的装置:一长方体容器内部高为L、厚为d,左、右两侧等高处装有两根完全相同的开口向上的管子a、b,上、下两面装有电极c和d;并经过开关S与电源连接,容器中注满能导电的液体,液体的密度为ρ;将容器置于一匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,当开关S断开时,竖直管子a、b中的液面高度相同;当开关S闭合时,竖直管子a、b中的液面将出现高度差.
(1)当开关S闭合后,______管子里的液面高.(选填“a”或“b”)
(2)当开关S闭合后,电路中电流表的读数为I,两管液面高度差为h,则磁感应强度B=______.
(3)(多选题)若用此装置测量磁感应强度B时,为了提高测量的灵敏度,可采取的措施有______
A.减小电流强度I B.减小液体的密度ρ
C.减小容器的厚度d D.减小容器的高度L.
正确答案
解析
解:(1)当开关闭合时,液体中有从c到d方向的电流,根据左手定则可知,液体将受到向右的安培力作用,在液面内部将产生压强,因此b端的液面将比a端的高.
故答案为:b.
(2)由于安培力作用产生的压强为:
由于高出的液体处于平衡状态,因此有:P=ρgh
所以解得:
故答案为:.
(3)提高测量的灵敏度,就是能够测量很小的磁感应强度,根据所测磁感应强度的表达式,可知减小液体的密度ρ,减小容器的厚度d可以提高测量的灵敏度,故AD错误,BC正确.
故选BC.
一根长直导线中有稳恒电流,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:AD、据电流的磁效应可知,直线电流周围存在磁场且离导线越远磁感应强度越小,故此磁场不是匀强磁场,故A正确,D错误.
B、据右手螺旋定则知,磁感线是一些以导线上各点为圆心的同心圆,由于是非匀强磁场,所以磁感线的疏密程度不一样,故B错误.
C、电流的方向与它的磁感线的方向之间的关系可以用安培定则来判定,故C 正确.
故选:AC.
两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻.将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,如图所示.除电阻R外其余电阻不计.现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则( )
正确答案
解析
解:A、金属棒释放瞬间,速度为零,感应电流为零,由于弹簧处于原长状态,因此金属棒只受重力作用,故其加速度的大小为g,故A错误;
B、根据右手定责可知,金属棒向下运动时,流过电阻R电流方向为b→a,故B错误;
C、当金属棒的速度为v时,E=BLv,安培力大小为:,故C正确;
D、当金属棒下落到最底端时,重力势能转化为弹性势能和焦耳热,所以电阻R上产生的总热量小于金属棒重力势能的减少,故D错误.
故选:C.
如图所示,长为0.1m,质量为0.1kg的金属棒PQ,用导线悬挂在竖直向上的匀强磁场中,当导线中的电流强度为10A时,悬线偏离竖直方向37°而平衡,则该磁场的磁感应强度的大小为______T,导线中的电流方向为______.
正确答案
0.75
由P到Q
解析
解:金属棒在重力mg、悬线拉力T、安培力F作用下处于平衡,根据左手定则可知电流方向为由P到Q
则F=mgtanθ
F=BIL
B=tanθ
故答案为:0.75,由P到Q
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