- 磁感应强度
- 共34题
如图,两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2,且I1>I2;a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点,且a、b、c与两导线共面;b点在两导线之间,b、d的连线与导线所在平面垂直。磁感应强度可能为零的点是
正确答案
解析
根据安培定则可知I1和I2电流分别在a处产生的磁场方向为垂直ac连线向上和向下,由于I1>I2,且I1电流与a点的距离比I2电流与a点距离要小,故B1a>B2a,则a处磁感应强度不可能为零,A错;两电流在b处产生的场强方向均垂直ac连线向下,故B错;I1和I2电流分别在c处产生的磁场方向为垂直ac连线向下和向上,且I1电流与c点的距离比I2电流与c点距离要大,故B1c与B2c有可能等大反向,C对;两电流在d处产生的场的方向一定成某一夹角,且夹角一定不为180°,D错。
知识点
如图,质量为、长为的直导线用两绝缘细线悬挂于,并处于匀强磁场中。当导线中通以沿正方向的电流,且导线保持静止时,悬线与竖直方向夹角为。则磁感应强度方向和大小可能为
正确答案
解析
对电导线受力分析。当通磁感应强度沿z正向和沿悬线时,通电导线不能平衡而有加速度;当通磁感应强度沿y正向时,通电导线受安培力竖直向上,且与重力平衡,即: mg=BIL;当通磁感应强度沿z负向时,安培力水平向外,导线在重力、悬线拉力、安培力作用下平衡,由矢量图得:mgcotθ=BIL, B C正确。
知识点
图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力,来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用部分器材已在图中给出,其中D为位于纸面内的U形金属框,其底边水平,两侧边竖直且等长;E为直流电源;R为电阻箱;A为电流表;S为开关。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。
(1)在图中画线连接成实验电路图。
(2)完成下列主要实验步骤中的填空
①按图接线。
②保持开关S断开,在托盘内加入适量细沙,使D处于平衡状态;然后用天平称出细沙质量m1。
③闭合开关S,调节R的值使电流大小适当,在托盘内重新加入适量细沙,使D________;然后读出___________________,并用天平称出____________。
④用米尺测量_______________。
(3)用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小,可以得出B=_________。
(4)判定磁感应强度方向的方法是:若____________,磁感应强度方向垂直纸面向外;反之,磁感应强度方向垂直纸面向里。
正确答案
③重新处于平衡状态, 电流表的示数I, 此时细沙的质量m2
④D的底边长L
(3)(4)
解析
(1)因为是电阻箱只能和电源、开关、电流表、U形金属框串联组成电路,如图。
(2)①按图接线。
②保持开关S断开,在托盘内加入适量细沙,使D处于平衡状态;然后用天平称出细沙质量m1。
(U形金属框和沙盘用定滑轮连接,测出细沙质量,就得到了U形金属框的质量和重力)
③闭合开关S,调节R的值使电流大小适当,在托盘内重新加入适量细沙,使D_重新处于平衡状态_;然后读出__电流表的示数I_,并用天平称出_此时细沙的质量m2__。
(为测量磁场的磁感应强度大小就必须给U形金属框通上电流,从而受到安培力加上细沙才能系统才能重新平衡,此时细沙重力等于U形金属框重力与安培力之差(或只和),最后求出安培力BIL,I由电流表读出,L用毫米刻度尺测量)
④用米尺测量___ D的底边长L ____。
(3)根据③中的平衡条件有或得
(4)判定磁感应强度方向的方法是:若_______,磁感应强度方向垂直纸面向外;反之,磁感应强度方向垂直纸面向里。
(磁感应强度方向垂直纸面向外,连线图中电流方向向左,根据左手定则U形金属框所受安培力向上,说明。)
知识点
如图,两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流,a、o、b在M、N的连线上,o为MN的中点,c、d位于MN的中垂线上,且a、b、c、d到o点的距离均相等,关于以上几点处的磁场,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
根据安培定则可知M、N导线中的电流在o点产生的磁场方向均垂直MN连线,由o→d,故o处的磁感应强度不为零,A项错误;由于M、N两导线中电流大小相等,根据对称性知Ba=Bb,磁感应强度方向均垂直于M、N连线,方向相同,B项错误;c、d关于o点对称,M、N两导线中的电流在c、d两点产生的磁感应强度的矢量和相等且方向均为c→d,C项正确,由于a、b、c、d四点磁感应强度方向均相同,D项错误。
知识点
如图所示,将长度为L的直导线放置在y轴上,当通以大小为I、沿y轴负方向的电流后,测得其受到的安培力大小为F、方向沿x轴正方向。则匀强磁场的磁感应强度可能:
正确答案
解析
略
知识点
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