磁场对通电导线的作用_章节学习

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题型：多选题

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多选题

如右图所示，在匀强磁场B的区域中有一光滑斜面体，在斜面上放了一根长L，质量为m的导线，当通以如图示方向的电流I后，导线恰能保持静止，则磁感应强度B应满足（　　）

AB=mg•，方向垂直纸面向外

BB=mg•，方向垂直斜面向下

CB=mg，方向竖直向上

DB=，方向水平向左

正确答案

B,D

解析

解：A、磁场垂直向外时，由于电流与磁场方向平行，故安培力为零，故不可能平衡，故A错误；

B、磁场方向垂直斜面向下时，根据左手定则，安培力沿斜面向上，导体棒还受到重力和支持力，根据平衡条件和安培力公式，有：mgsinα=BIL

解得，故B正确；

C、磁场竖直向上时，安培力水平向右，导体棒还受到重力和支持力，这种情况下，导线不可能保持静止．故C错误；

D、磁场方向水平向左时，安培力竖直向上，可以与重力平衡，有：mg=BIL

解得，故D正确；

故选：BD．

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题型：单选题

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单选题

（2015秋•巴中校级月考）一只磁电式电流表，其读数总是比标准电流表偏小，为纠正这一误差，可行的措施是（　　）

A减小永久磁铁的磁性

B减少表头线圈的匝数

C减少分流电阻的阻值

D增加表头线圈的匝数

正确答案

D

解析

解：A 减小磁性会使安培力更小，读数更小．故A错误

B 减小匝数所受安培力总的合力更小，读数更小．故B错误

C 减小分流电阻的阻值，会增加分流电阻的分流，减小G表头的电流，读数更小，故C错误

D 增加匝数受安培力总合的合力增加，读数变大．故D正确

故选：D

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题型：填空题

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填空题

把长L=O.25m的导体棒置于磁感应强度B=1．O×10-2．T的匀强磁强中，使导体棒和磁强方向垂直，如图所示．若导体棒的电流I=2.0A，方向向右，则导体棒受到的安培力大小F=______N，安培力的方向为竖直向______（选填“上”或“下”）；如果一带负点的粒子以一定的速度v从左边垂直进人磁场，进人磁场后粒子将向______ （选填“上”或“下”）偏转．

正确答案

5×10-3

上

下

解析

解：长L=0.25m的导体棒垂直置于磁感应强度B=1.0×10-2T的匀强磁强中，则导体棒受到的安培力大小为：

F=BIL=1.0×10-2×2×0.25N=5×10-3N

由左手定则可得：安培力方向竖直向上．

果一带负点的粒子以一定的速度v从左边垂直进人磁场，由左手定则可知，受到的洛伦兹力向下，向下偏转

故答案为：5×10-3，上，下

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题型：单选题

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单选题

物理学在揭示现象本质的过程中不断发展，下列说法不正确的是（　　）

A通电导线受到的安培力，实质上是导体内运动电荷受到洛仑兹力的宏观表现

B穿过闭合电路的磁场发生变化时电路中产生感应电流，是因为变化磁场在周围产生了电场使电荷定向移动

C磁铁周围存在磁场，是因为磁铁内有取向基本一致的分子电流

D踢出去的足球最终要停下来，说明力是维持物体运动的原因

正确答案

D

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．

本题要求选择不正确的，故选：D．

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题型：单选题

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单选题

（2015秋•金台区期中）奥斯特实验第一次揭示了电和磁之间的联系，说明电流可以产生磁场．如果在赤道上空做奥斯特实验，水平放置的一根通电直导线通以自西向东的电流，则此导线所受的安培力方向为（　　）

A由西向东

B由南向北

C竖直向上

D竖直向下

正确答案

C

解析

解：赤道处的磁场方向从南向北，电流方向自西向东，根据左手定则，安培力的方向竖直向上．故C正确，A、B、D错误．

故选：C．

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题型：简答题

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简答题

如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源，另一端接有电阻R=5.0Ω．现把一个质量为m=0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒静止．导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，与金属导轨接触的两点间的导体棒的电阻R0=5.0Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2．已知sin37°=0.60，cos37°=0.80，求：

（1）导体棒受到的安培力大小；

（2）导体棒受到的摩擦力大小及方向．

正确答案

解析

解：（1）因R=R0=5.0Ω，电阻与导体棒并联，由闭合电路的欧姆定律得总电流为：I===1.5A

导体棒中电流为：I1=I==0.75A

导体棒受到的安培力大小为：F=BI1L=0.50×0.75×0.40N=0.15N

（2）根据左手定则，导体棒受到的安培力沿导轨向上．大小为：F=0.15N

导体棒的重力沿斜面向下的分量为：G1=mgsinθ=0.040×10×sin37°=0.24N

因导体棒处于静止状态，所以沿导轨方向上合力为零，有：

f=G1-F=0.24-0.15=0.09 N．方向沿斜面向上．

答：（1）导体棒受到的安培力大小为0.15N；

（2）导体棒受到的摩擦力大小为0.09N，方向沿斜面向上．

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题型：简答题

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简答题

如图1所示，两平行的水平放置的电阻不计的光滑金属轨道M、N，间距为d，金属棒ab的质量为m，电阻为r，垂直放在导轨上且与导轨接触良好，整个装置处于磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场方向垂直于金属棒ab且与导轨平面夹角为α斜向上，电源电压恒为U，可变电阻最大阻值为R，把可变电阻阻值调到最大，然后合上电键K，求合上电键时，

（1）棒ab受到的安培力的大小，请在图2中标出安培力的方向；

（2）棒ab的加速度的大小；

（3）在不施加其它外力的情况下，请你提出两个增大棒ab加速度的办法．

正确答案

解析

解：（1）根据闭合电路欧姆定律得，I=．

则安培力的大小．

根据左手定则，知安培力的方向垂直于磁场方向向下．如图所示．

（2）根据牛顿第二定律得，a=．

（3）根据第（2）问表达式知，要增加加速度，可以增大磁感应强度、减小滑到变阻器电阻等．

答：（1）安培力的大小为，方向如图所示．

（2）棒ab的加速度的大小为．

（3）增大磁感应强度、减小滑到变阻器电阻等．

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题型：多选题

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多选题

（2015秋•广州期末）如图所示，在匀强磁场B的区域中有一光滑斜面体，其上放了一根导线，当通以图示方向的电流I后，导线恰能保持静止，则磁感应强度B的方向可能是（　　）

A垂直纸面向外

B垂直斜面向下

C竖直向下

D水平向左

正确答案

B,C,D

解析

解：A、磁场方向垂直纸面向外，磁场方向与电流方向平行，安培力为零，故不能平衡，故A错误；

B、磁场方向垂直斜面向下，根据左手定则，安培力平行斜面向上，导体棒可能平衡，故B正确；

C、磁场方向竖直向下，根据左手定则，安培力水平向左，导体棒可能平衡，故C正确；

D、磁场方向水平向左，根据左手定则，安培力竖直向上，当安培力与重力平衡时，导线可能平衡，故D正确；

故选：BCD

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题型：单选题

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单选题

在赤道上空，水平放置一根通以由西向东方向电流的直导线，则此导线（　　）

A受到竖直向上的安培力

B受到竖直向下的安培力

C受到由南向北的安培力

D受到由西向东的安培力

正确答案

A

解析

解：赤道上空地磁场的方向由南向北，根据左手定则：伸开左手，拇指与手掌垂直且共面，磁感线向北穿过手心，则手心朝南．四指指向电流方向，则由西向东，拇指指向安培力方向：竖直向上．

故选：A

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题型：填空题

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填空题

A．用两根相同的轻弹簧沿竖直方向吊着一根质量为m、长为L的金属棒ab，ab处于水平方向、磁感强度为B的匀强磁场中，如图所示．若金属棒通电后弹簧处于自然状态，则棒中电流强度为______；方向______．

正确答案

a→b

解析

解：根据平衡得，mg=BIL，解得I=．

安培力的方向向上，根据左手定则，电流的方向由a→b．

故答案为：，a→b．

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