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题型:简答题
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简答题

(2014秋•青州市校级期末)如图所示,PQ和MN为水平、平行放置的金属导轨,相距1m,导体棒ab跨放在导轨上,棒的质量m=0.2kg,棒的中点用细绳经滑轮与物体相连,物体质量M=0.3kg,棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,匀强磁场的磁感应强度B=2T,方向竖直向下,为了使物体匀速上升,应在棒中通入多大的电流?方向如何?

正确答案

解析

解:导体棒的最大静摩擦力大小为fm=0.5mg=1N,M的重力为G=Mg=3N,则fm<G,要保持导体棒匀速上升,则安培力方向必须水平向左,则根据左手定则判断得知棒中电流的方向为由a到b.

根据受力分析,由平衡条件,则有F=T+2f=BIL,

所以==2.5A;

答:为了使物体匀速上升,应在棒中通入2.5A的电流,流过棒的电流方向为由a到b.

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题型:简答题
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简答题

ab、cd为两根相距离2m的平行金属导轨,水平放置在竖直向下的匀强磁场中,一根质量为3.6kg的金属体,当通以5A的电流时,金属棒沿导轨做匀速直线运动,当金属棒中电流达到10A时,金属棒的加速度为2.5m/s2.求:匀强磁场中的磁感应强度B的大小.

正确答案

解析

解:金属棒做匀速直线运动时,由平衡条件有:F1=I1LB 

由于受力平衡,金属棒与导轨间摩擦力F等于其安培力F1

即:F=F1=I1LB   

当电流达到10 A时,F2=I2LB=2F1

根据牛顿第二定律有:F2-F=ma  

由以上各式可得:B=0.9 T  

答:匀强磁场中的磁感应强度B的大小为0.9T

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题型: 单选题
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单选题

长度为L的通电导体棒,水平放在光滑绝缘斜面上,整个装置处在如图所示的匀强磁扬中,在以下四种情况下,导体棒可能静止在斜面上的是(  )

A

B

C

D

正确答案

A

解析

解:A、杆子受竖直向下的重力、水平向右的安培力和垂直于斜面向上的斜面的支持力,若三个力平衡则静止,故A正确;

B、杆子受重力、水平向左的安培力,支持力,合力不为零,故B错误;

C、导体棒受重力、沿斜面向下的安培力,垂直与斜面斜向上的支持力,由共点力平衡可知,C错误;

D、导体棒受重力、竖直向下的安培力、垂直与斜面斜向上的支持力,由共点力平衡可知,D错误;

故选:A

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题型: 单选题
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单选题

关于磁场,下列说法中正确的是(  )

A赫兹首先发现电流能够产生磁场,证实了电和磁存在着相互联系

B磁场中磁感线越密的地方磁通量越大

C通电导线在磁场中所受安培力的方向一定跟磁感应强度的方向相同

D通电导线在磁场中所受安培力为零,磁场的磁感应强度不一定为零

正确答案

D

解析

解:A、奥斯特首先发现电流能够产生磁场,证实了电和磁存在着相互联系,故A错误;

B、磁通量表示穿过磁场中某一积面的磁感线条数,当磁感应强度与平面平行时,磁通量为零,故磁感线越密的地方磁感应强度越大,但磁通量不一定越大.故B错误.

C、根据左手定则可知,通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟磁场方向垂直,故C错误;

D、当导线电流方向和磁场方向相同或相反时,电流不受安培力作用,此时磁感应强度并不为零,故D正确;

故选:D

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题型: 单选题
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单选题

两根平行放置的长直导线a和b通有大小分别为I和2I、方向相同的电流,a受到的磁场力大小为F,当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后,a受到的磁场力为零,则此时b受到的磁场力大小为(  )

AF

B2F

C3F

D4F

正确答案

C

解析

解:物体间力的作用是相互的,物体间的相互作用力大小相等,方向相反,

a受到的磁场力为F,则b受到的磁场力也为F,如图1所示;

当加入匀强磁场后,a受到的磁场力为零,如图2所示,

则F=F1,F1=BIL=F,F2=2BIL=2F,则b受到的合力F=F+F2=F+2F=3F;

故选C.

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题型: 多选题
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多选题

如图所示,金属细棒质量为m,用两根相同轻弹簧吊放在水平方向的匀强磁场中.弹簧的倔强系数为K.棒ab中通有稳恒电流,棒处于平衡,并且弹簧的弹力恰好为零.若电流大小不变而方向相反,则(  )

A每根弹簧弹力的大小为mg

B每根弹簧弹力的大小为2mg

C弹簧形变量为

D弹簧形变量为

正确答案

A,C

解析

解:A、B金属棒原来在磁场中受到重力、安培力,二力平衡,则安培力大小为F=mg

当电流大小不变,方向相反时,安培力的大小不变,方向相反,平衡时,则有F+mg=2F,解得F=mg.故A正确,B错误.

C、D根据胡克定律得:F=kx,得x=.故C正确,D错误.

故选AC

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题型: 单选题
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单选题

如图所示,光滑的水平桌面处在方向竖直向下的匀强磁场中,桌面上平放着一根一端开口、内壁光滑的绝缘细管,细管封闭端有一带电小球,小球直径略小于管的直径,细管的中心轴线沿y轴方向.在水平拉力F作用下,试管沿x轴方向匀速运动,带电小球能从细管口处飞出.带电小球在离开细管前的运动过程中,关于小球运动的加速度a、沿y轴方向的速度vy、拉力F以及管壁对小球的弹力做功的功率P随时间t变化的图象分别如图所示,其中正确的是(  )

A

B

C

D

正确答案

D

解析

解:A、在x轴方向上的速度不变,则在y轴方向上受到大小一定的洛伦兹力,根据牛顿第二定律,小球的加速度不变.故A错误.

    B、在y轴方向做匀加速直线运动,速度均匀增大.故B错误.

    C、管子在水平方向受到拉力和球对管子的弹力,球对管子的弹力大小等于球在x轴方向受到的洛伦兹力大小,在y轴方向的速度逐渐增大,则在x轴方向的洛伦兹力逐渐增大,所以F随时间逐渐增大.故C错误.

   D、管壁对小球的弹力等于小球在x轴方向受到的洛伦兹力,大小随时间均匀增大,根据P=Fv,知弹力做功的功率P随时间t均匀增大.故D正确.

故选D.

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题型: 单选题
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单选题

如图所示,用细绳悬于O点的可自由转动的通电导线AB放在蹄形磁铁的上方,当导线中通以图示方向电流时,从上向下看,AB的转动方向(  )

AAB顺时针转动并向下动

BAB逆时针转动并向下动

CAB顺时针转动并向上动

DAB逆时针转动并向上动

正确答案

B

解析

解:画出蹄形磁铁的磁感线分布,如图,由于导线左右两侧所在磁场方向相反,所受的安培力方向相反,所以将整个导线分成左右两段研究,根据左手定则判断得知:左半段所受的安培力方向垂直纸面向外,右半段所受安培力的方向垂直纸面向内,从上往下看,导线将逆时针转动;

考虑转动90°时的特殊位置的情况:导线所受的安培力方向向下,所以若没有细绳,导线将逆时针转动,同时下降.故B正确,A、C、D错误.

故选:B

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题型: 多选题
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多选题

如图所示,一条形磁铁放在水平桌面上,在磁铁右上方固定一根与磁铁垂直的长直导线.当导线中通以由外向内的电流时(  )

A磁铁对桌面的压力增大

B磁铁受到向右的摩擦力

C磁铁对桌面的压力减小

D磁铁受到向左的摩擦力

正确答案

C,D

解析

解:以导线为研究对象,由左手定则判断得知导线所受安培力方向斜向左下方,

根据牛顿第三定律得知,导线对磁铁的安培力方向斜向右上方,磁铁有向右运动的趋势,受到向左的摩擦力,同时磁铁对地的压力减小.故AB错误,CD正确.

故选:CD

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题型: 多选题
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多选题

(2015秋•诸暨市校级期末)如图所示是“探究影响通电导线在磁场中受力的因素”的装置图.实验时,先保持导线通电部分的长度不变,改变电流大小;然后保持电流不变,改变导线通电部分的长度.对该实验,下列说法正确的是(  )

A当导线中的电流反向时,导线受到的安培力方向不变

B接通“1、4”时,当电流增加为原来的2倍时,导线受到的安培力加倍

C保持电流不变,接通“1、4”时,导线受到的安培力是接通“2、3”时的2倍

D保持电流不变,接通“1、4”时,导线受到的安培力是接通“2、3”时的3倍

正确答案

B,D

解析

解:A、根据左手定则可知,当导线中的电流反向时,导线受到的安培力方向也会发生变化;故A错误;

B、接通“1、4”,当电流增加为原来的2倍时,根据安培力的公式:F=BIL可知,通电导线受到的安培力加倍.故B正确;

C、D、由题图可知,接通“1、4”时导线的长度是接通“2、3”时导线长度的3倍,所以根据安培力的公式:F=BIL可知,保持电流不变,接通“1、4”时导线受到的安培力是接通“2、3”时的3倍.故C错误,D正确;

故选:BD

下一知识点 : 磁场对运动电荷的作用
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