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

（2016春•安徽月考）如图所示，厚度相同的木板AB放在水平地面上，木板上放置两个相同的条形磁铁，两磁铁的N极正对．在两磁铁竖直对称轴上的C点固定一垂直于纸面的长直导线，通以垂直纸面向里的恒定电流，木板和磁铁始终处于静止状态．则（　　）

A导线受到的安培力竖直向上，木板受到地面的摩擦力水平向右

B导线受到的安培力竖直向下，木板受到地面的摩擦力水平向左

C导线受到的安培力水平向右，木板受到地面的摩擦力水平向右

D导线受到的安培力水平向右，木板受到地面的摩擦力为零

正确答案

C

解析

解：条形磁铁在C处的磁感应强度竖直向上，根据左手定则可知，导体棒受到的安培力水平向右，根据作用力与反作用力的关系，磁铁和木板受到的作用力向左，根据共点力平衡可知，木板受到地面的摩擦力水平向右，故C正确；

故选：C

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题型：简答题

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简答题

如图所示，在倾角为37°的光滑斜面上，垂直纸面放置着一通电导线，导线长为L，质量为m，其中的电流为I，方向垂直纸面向外．（已知重力加速度为g，）

（1）若加一垂直斜面向上的匀强磁场，使导线棒在斜面上保持静止，求磁场的磁感应强度．

（2）若加一垂直水平面向上的匀强磁场，使导线棒在斜面上保持静止，求磁场的磁感应强度．

正确答案

解析

解：（1）若加一垂直斜面向上的匀强磁场，如图甲，对导线受力分析可知

mgsin37°=BIL

得

（2）若加一垂直水平面向上的匀强磁场，如图乙，对导线受力分析可知

mgtan37°=BIL

得

答：（1）磁场的磁感应强度为；

（2）磁场的磁感应强度为．

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题型：简答题

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简答题

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．在导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，求竖直向上的磁感应强度B的大小．

正确答案

解析

解：当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向竖直向上，则水平向右的安培力、支持力与重力，处于平衡状态，

则大小B=；

答：竖直向上的磁感应强度B的大小．

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题型：简答题

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简答题

在匀强磁场中，有一条长1.2m的通电导线，导线中的电流为5A，导线与磁场方向垂直时，所受安培力为1.8N，求磁感应强度B的大小．

正确答案

解析

解：由F=BIL得：

．

故磁感应强度B的大小为0.3T．

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题型：简答题

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简答题

如图所示，在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4m，质量为6×10-2kg的通电直导线，电流强度I=1A，方向垂直于纸面向外，放在磁场方向竖直向上的匀强磁场中，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，斜面对导线的支持力恰好为零．求匀强磁场的磁感应强度B为多大？（g取10m/s2）

正确答案

解析

解：斜面对导线的支持力为零时导线的受力如图所示．由平衡条件：

FTcos 37°=F，①

FTsin 37°=mg，②

由①②解得：

F=，

代入数值得：

F=0.8N．

由F=BIL得：

B== T=2T．

答：匀强磁场的磁感应强度B为2T．

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题型：多选题

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多选题

（2015秋•雅安校级月考）质量为m的金属棒MN，两端用细软导线连接后悬挂于a、b两点，棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从N流向M，此时悬线上有拉力，如图所示，为了使悬线上拉力减小，可采取的措施是（　　）

A适当减小磁感应强度

B适当增大磁感应强度

C使磁场和电流都反向

D使电流反向

正确答案

A,D

解析

解：金属棒处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从N流向M，根据左手定则可得，安培力的方向竖直向下，由于此时悬线上有拉力，F拉=mg+BIL

A、适当减小磁感应强度，则安培力减小，拉力减小，A正确；

B、适当增大磁感应强度，则安培力增大，拉力增大，B错误；

C、使磁场和电流都反向，根据左手定则可知，安培力方向依然竖直向下，则拉力不变，C错误；

D、使电流反向，根据左手定则可知，安培力方向变为竖直向上，则拉力减小，D正确；

故选：AD

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题型：单选题

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单选题

如图所示，竖直平面内用两根细线将粗细均匀的金属棒 CD水平悬挂在天花板上，金属棒的质量为m、长度为L，重力加速度为g．水平方向的匀强磁场垂直于金属棒CD，磁感应强度大小为B．当金属棒中通以电流I时，细线中的拉力恰好为零，则电流I应满足（　　）

AI=，方向C到D

BI=，方向D到C

CI=，方向C到D

DI=方向D到C

正确答案

A

解析

解：导体受到的安培力等于重力时，此时拉力等于零，故BIL=mg

I=，由左手定则可知电流方向由C到D

故选：A

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题型：简答题

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简答题

质量为0.5㎏的金属杆在相距1m的水平轨道上与轨道垂直放置，金属杆上通以I=4A的恒定电流，如图所示，匀强磁场B垂直轨道平面，金属杆与轨道间动摩擦因数为0.2，此时金属杆恰能处于静止状态，求匀强磁场的磁感应强度B的大小．

正确答案

解析

解：金属杆恰好静止，由平衡条件得：

μmg=BIL，解得：B==0.25T；

答：磁感应强度大小为0.25T．

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题型：多选题

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多选题

一根长0.2m电流为2A的通电导线，放在磁感应强度0.5T的匀强磁场中，受到磁场力的大小可能是（　　）

A0.4N

B0.3N

C0.2N

D0.1N

正确答案

C,D

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=0.5×2×0.2N=0.2N；当导线与磁场平行时，导线所受磁场力最小为零．则导线所受磁场力的范围为0-0.2N．故CD正确，AB错误；

故选：CD

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题型：单选题

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单选题

如图所示，将一个半径为R的导电金属半圆环串联接入电路中，电路的电流强度为I，接入点a、b是圆环直径上的两个端点．金属圆环处在磁感应强度为B的匀强磁场中，场方向与圆环所在平面垂直．则金属圆环ab受到的安培力为（　　）

A0

BπRBI

C2πRBI

D2RBI

正确答案

D

解析

解：金属环在磁场中的有效长度为2R，故金属圆环ab受到的安培力

F=BI•2R=2BIR，故D正确；

故选：D

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