磁场对通电导线的作用_章节学习

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题型：单选题

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单选题 · 20 分

开学初，小源到建设银行营业网点兑换了此前在网上预约的中国高铁纪念币。这枚纪念币由中国人民银行发行，面额10元，每人限兑20枚，且需要提前预约。小源打算与班上同学分享自己的喜悦。他可以向大家这样介绍

①纪念币面额和实际购买力都是由中国人民银行规定的

②纪念币可以直接购买商品，也具有支付手段等货币职能

③纪念币发行量有限，具有一定的收藏价值和升值空间

④纪念币不能与同面额人民币等值流通，必须在规定时间地点使用

A①③

B①④

C②③

D②④

正确答案

C

解析

①错误，国家无权规定纪念币的实际购买力；④错误，纪念币与同面额人民币等值流通，在任何时间地点都可使用；由中国人民银行发行的纪念币属于法定货币，可以直接购买商品，也具有支付手段等货币职能，因其发行量有限，具有一定的收藏价值和升值空间，故②③正确。

知识点

生产决定消费

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题型：多选题

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多选题

一电流表的原理图如图所示．质量为m的匀质细金属棒MN的中点处通过一绝缘挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连，弹簧劲度系数为k．在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外．与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，MN的长度大于ab．当MN中没有电流通过且处于平衡状态时，MN与矩形区域的cd边重合；当MN中有电流通过时，指针示数可表示电流大小．下列说法正确的是（　　）

A若要电流表正常工作，电流由M→N

B若将量程扩大到2倍，只需将磁感应强度变为原来的倍

C若将量程扩大到2倍，可换一根劲度系数为原来倍的轻弹簧

D若将量程扩大到2倍，需要将磁感应强度和弹簧劲度系数均增大为原来2倍

正确答案

A,B

解析

解：AB、为使电流表正常工作，作用于通有电流的金属棒MN的安培力必须向下．跟左手定则可知金属棒中电流从M端流向N端．故A正确；

B、没有通电流时，mg=k△x

设满量程时通过MN的电流强度为Im，则有：BLIm+mg=k（+△x）

设量程扩大后，磁感应强度变为B′，则有：2B′LIm+mg=k（+△x）

得：B′=B，故B正确；

C、若换一根劲度系数为原来倍的轻弹簧，没有通电流时：mg=k′△x′

设满量程时通过MN的电流强度为Im，则有：BLIm+mg=k′（+△x′）

设量程扩大后，劲度系数变为k，则有：2BLIm+mg=k′（+△x）

得：k′=2k，故c错误；

D、由于BC的分析可得，D错误．

故选：AB．

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题型：单选题

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单选题

下列说法中不正确的是（　　）

A电荷在电场中某处不受电场力的作用，则该处的电场强度为零

B一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，但该处的磁感应强度不一定为零

C把一个试探电荷放在电场中的某点，它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱

D把一小段通电导线放在磁场中某处，它所受的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱

正确答案

D

解析

解：A、电荷在电场中某处不受电场力，可知电场强度为零．故A正确．

B、一小段通电导线在磁场中不受磁场力，可能导线的方向与磁场方向平行，磁感应强度不一定为零．故B正确．

C、根据E=知，电荷受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱．故C正确．

D、只有当导线中电流的方向与磁场的方向垂直时，导线所受的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值才能表示该处磁场的强弱．故D错误．

本题选不正确的，故选：D．

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题型：简答题

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简答题

如图所示，通电导体棒处在一个夹角θ=30°的光滑斜面上，棒的质量为200g，长为2m，通过的电流强度为2A，匀强磁场的磁感应强度垂直于斜面向上．求：

（1）导体棒受到的安培力的大小及方向；

（2）磁感应强度的大小．

正确答案

解析

解：（1）根据共点力平衡可得F安=mgsin30°=1N，沿斜面向上

（2）由F安=BIL得

B=

答：（1）导体棒受到的安培力的大小为1N，方向沿斜面向上；

（2）磁感应强度的大小为0.25T．

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题型：简答题

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简答题

一根长0.2m、通过的电流为2A的通电直导线，垂直放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，则导线受到的安培力是多大？

正确答案

解析

解：导线所受的安培力F=BIL=0.5×2×0.2N=0.2N．

答：导线受到的安培力是0.2N．

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题型：单选题

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单选题

一根通电直导线在某个空间没有受到磁场力的作用，那么这个空间（　　）

A一定没有磁场

B可能有方向与电流方向平行的磁场

C可能有方向与电流方向垂直的磁场

D以上三种说法都不对

正确答案

B

解析

解：一根通电直导线在某个空间没有受到安培力的作用，则可能空间无磁场，或可能磁场的方向与电流的方向平行．故B正确，A、C、D错误．

故选：B．

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题型：简答题

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简答题

如图所示，水平导体棒AB被两根竖直细线悬挂，置于垂直纸面向里的匀强磁场中，已知磁场的磁感应强度B=0.5T，导体棒长L=1m，质量m=0.5kg，重力加速度g=10m/s2．当导体棒中通以从A到B的电流时，

①判断导体棒所受安培力的方向；当电流I=2A时，求导体棒所受安培力的大小F．

②导体棒中通过的电流I′为多大时，细线中拉力刚好为0？

正确答案

解析

解：（1）通过左手定则可知受到的安培力竖直向上，导体棒长为L=1m，磁感应强度B=2T，电流为2A，并且导体棒和磁场垂直，所以导体棒受到的安培力大小为：

F=BIL=0.5×2×1N=1N，

（2）若悬线拉力恰好为零，说明重力和安培力大小相等，即：

mg=BIL

所以有：I=，

答：（1）安培力方向向上，此时棒AB受到的安培力F的大小为1N；

（2）导体棒中通过的电流I′为10A时，细线中拉力刚好为0．

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题型：多选题

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多选题

长为L的导线ab斜放在水平导轨上（导线与导轨的夹角为θ），两导轨相互平行且间距为d，匀强磁场的磁感应强度为B，如图所示，当通过ab的电流为I时，导线ab所受安培力的大小为（　　）

AILB

BILBsinθ

CIdB

D

正确答案

A,D

解析

解：安培力的计算：当I⊥B时，F=BIL，当I与B不垂直时，F=BILsinθ，θ为I与B的夹角，题目中属于I与B垂直的情况，所以F=BIL．故A正确．

由于，带入A的结果，可得，故D正确．

故选：AD．

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题型：简答题

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简答题

如图所示，电源电压E=2V，内阻不计，竖直导轨电阻不计，金属棒的质量m=0.1kg，R=0.5Ω，它与导轨间的动摩擦因数μ=0.4，有效长度为0.2m，靠在导轨外面，为使金属棒不动，施一与纸面夹角37°且垂直于金属棒向里的磁场（g=10m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）．求：（计算结果保留两有效数字）

（1）此磁场是斜向上还是斜向下？

（2）B的大小范围是多少？

正确答案

解析

解：

（1）以静止的金属棒为研究对象，画出其侧视图，受力如图．

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）电路中电流I==A=4A

根据平衡条件，若摩擦力向上达到最大时，受力如左图所示，根据平衡条件则：

B1ILsin30°+μB1ILcos30°=mg

得 B1==≈1.5T

若摩擦力方向向下，则：

B2ILsin30°-μB2ILcos30°=mg

代入数据解得：B2=8.15T

故所求磁感应强度的范围1.5T≤B≤8.15T

答：

（1）此磁场的方向是竖直方向成30°角斜向下；

（2）磁感强度B的取值范围为1.5T≤B≤8.15T

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题型：单选题

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单选题

关于磁场和磁场力的描述，正确的说法是（　　）

A沿磁感线方向，磁场逐渐减弱

B磁场力的方向跟磁场方向可能相同

C在磁场中运动的带电粒子一定受到磁场力的作用

D同一通电导体在磁场强的地方受到的磁场力不一定大

正确答案

D

解析

解：A、磁感线的疏密表示磁场强弱，沿磁感线方向，磁场不一定减弱，比如匀强磁场沿磁感线方向，磁场强弱不变，故A错误；

B、磁场力的方向跟磁场方向不可能相同，磁场的方向与通电导体在磁场中某点受磁场作用力的方向相互垂直．故B错误．

C、磁场的方向与运动的带电粒子相平行时，带电粒子不受到磁场力作用，故C错误；

D、在磁场强的地方同一通电导体受的安培力可能比在磁场弱的地方受的安培力小，因为同一通电导线在同一磁场地方，不同角度放置，则安培力大小也不同．故D正确；

故选：D

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