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题型:简答题
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简答题

如图所示,质量为m、边长为L的等边三角形abc导线框悬挂于水平轻杆一端,离杆左端1/3处有固定转轴O,杆另一端通过细线连接地面.导线框处于磁感应强度为B的匀强磁场中,且与磁场垂直.当线圈中逆时针电流为I时,bc边所受安培力的大小及方向是______;接地细线对杆的拉力为______

正确答案

解析

解:bc边所示安培力大小F=BIL,

由左手定则可知,安培力的方向竖直向上;

由于导线框闭合,所受安培力为零,

因此导线框对杠杆的拉力等于其重力mg,

由力矩平衡条件可得:mg×L=F×L,

则细线对杆的拉力F=

故答案为:大小:BIL,方向:竖直向上;

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题型: 单选题
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单选题

物理老师为了培养学生的创造性,让学生设计一个实验方案,检验出放在讲台上一只正在发光的白炽灯中通的是交流电?还是直流电?同学们设计出许多方案,其中一种是:拿一个蹄形磁铁靠近白炽灯,观察灯丝,通过现象进行判断.一位同学说“快拿磁铁来试一下”. 以下说法哪些项是正确的(  )

A如果发现灯丝弯曲,通的是交流电

B如果发现灯丝颤动,通的是直流电

C就“快拿磁铁来试一下”这一过程而言,属于科学探究中的“实验验证”

D通过灯丝所发生的现象来判断电灯中电流特征,学生们使用了“等效替代法”这种研究问题的方法

正确答案

C

解析

解:A、如果发现灯丝弯曲,通的是直流电.故A错误;

B、通交流电时,灯丝中的电流大小方向作周期性变化,会发现灯丝颤动.故B错误;

C、D、就“快拿磁铁来试一下”这一过程而言,通过灯丝所发生的现象来判断电灯中电流特征,属于科学探究中的“实验验证”.故C正确,D错误.

故选:C.

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题型: 单选题
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单选题

一段通电导线平行于磁场方向放入匀强磁场中,导线上的电流方向由左向右,如图所示.在导线以其中心点为轴转动90°的过程中,导线受到的安培力(  )

A大小不变,方向不变

B由零增大到最大,方向时刻改变

C由最大减小到零,方向不变

D由零增大到最大,方向不变

正确答案

D

解析

解:设电流与磁场的夹角为θ,导体棒受的安培力为:F=BILsinθ,其中θ从0增大到90°,sinθ由0增加到1,故可知安培力由零逐渐增大;

根据左手定则,安培力垂直与电方向流和磁场方向构成的平面,一直不变;

故ABC错误,D正确;

故选:D.

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题型:简答题
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简答题

磁流体推进船的动力来源于电流与磁场间的相互作用,其工作原理如下图所示,推进器矩形通道由四块板所围,通道长a=1.0m,宽b=0.20m,高c=0.08m,其中两侧面是金属板,上下两板为绝缘板.两金属板间所加电压为U=200V,且位于x=0处的金属板电势较高,通道内部可视为匀强电场.试求:

(1)匀强电场的场强大小;

(2)若在通道内灌满海水(导体),海水的电阻率ρ=0.22Ω•m,两金属板间海水的电阻R为多大?(已知导体电阻,式中ρ是导体的电阻率,l是导体的长度,S是导体的横截面积)

(3)若船静止时通道内灌满海水,并在通道内沿z轴正方向加B=8.0T的匀强磁场,求这时推进器对海水推力的大小和方向.

正确答案

解析

解:(1)沿x方向,E=

(2)视ac面为导体的横截面积,b为导体的长度,根据所给的规律得

(3)

对海水推力 F=BIb=8.0×363.64×0.20N≈582.0N

根据左手定则,F的方向沿-y方向;

答:(1)匀强电场的场强大小为1000V/m;

(2)两金属板间海水的电阻R为0.55Ω;

(3)推进器对海水推力的大小为363.64N,方向沿-y方向.

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题型:简答题
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简答题

如图所示,一根长度为L的均匀金属杆用两根劲度系数为K的轻弹簧水平悬挂在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里.当金属棒中通有由左向右电流I时,两根轻弹簧比原长缩短△x后金属杆平衡,保持电流大小不变,方向相反流过金属杆时,两弹簧伸长△x后金属杆平衡,求匀强磁场的磁感应强度B为多大?

正确答案

解析

解:根据安培力和力的平衡条件有(设棒的重力为mg):

当电流方向由左向右时:BIL=2K△x+mg                           

当电流方向由右向左时:BIL+mg=2K△x                            

将重力mg消去得:B=

答:匀强磁场的磁感应强度B为

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题型:简答题
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简答题

(2015秋•承德期末)如图所示,两根相同的直导线用四根长度均为l的绝缘细线悬挂于O、O′两点,OO′连线水平,ab、cd两直导线中通有大小相等的电流,静止时绝缘细线与竖直方向的夹角均为θ.已知直导线在周围产生的磁场的磁感应强度B=k,式中k为常数,I是导线中电流(其大小未知),r为点到导线的距离.重力加速度为g,导线cd中电流的方向沿x轴正方向,两直导线的质量均为m,长度均为L.判断导线ab中电流的方向,并求出电流I的大小.

正确答案

解析

解:根据平行同向电流互相吸引,反向电流互相排斥可以知道,两道线互相排斥,所以两导线中的电流方向一定相反,故电流方向由a到b,沿x轴负方向

对导体棒cd受力分析可得mgtanθ=F,ab棒在cd的场强为B=

F=BIL

联立解得

答:导线ab中电流的方向沿x轴负方向,并求出电流I的大小为

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题型:简答题
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简答题

如图所示,质量为0.1kg的导体棒ab沿平行金属导轨向右运动,导轨放在磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面 (整个装置放在水平面上),导轨间的距离L=0.40m,滑动摩擦力为0.1N,若某时刻通过回路的感应电流I为4A,求导体棒ab加速度多大?

正确答案

解析

解:由题意可知,棒在运动过程中,在轨道平面上,受到摩擦阻力与安培阻力,

根据安培力大小F=BIL=0.1×4×0.4N=0.16N;

再根据牛顿第二定律,则有:a==m/s2=2.6m/s2

答:导体棒ab加速度2.6m/s2

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题型:简答题
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简答题

(2014秋•腾冲县期末)如图所示为电流天平,天平两臂相等,右盘与通电线圈系在一起,线圈下半部分处在水平向里,磁感应强度为B的匀强磁场中,线圈系在一起,线圈下半部分处在水平向里,磁感应强度为B的匀强磁场中,线圈匝为n,水平部分的长度为l,当通有如图所示的电流时,电流强度为I,调节砝码使天平恰好平衡,如果改变电流方向,大小不变,大小不变,左盘增加质量为△m的砝码,天平才能平衡,求△m.

正确答案

解析

解:根据平衡条件:

有:△mg=2nBIL,

得:△m=

答:△m为

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题型: 多选题
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多选题

如图,质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的平行光滑导轨上,加下列方向的匀强磁场时,可以使ab静止在光滑导轨上的是(  )

A

B

C

D

正确答案

A,B

解析

解:导体棒受重力、支持力和安培力,根据平衡条件,安培力在支持力和重力两个方向的角平分线上;

A、根据左手定则,安培力水平向左,故能平衡,故A正确误;

B、根据左手定则,安培力竖直向上,故能够平衡,故B正确;

C、根据左手定则,受安培力竖直向下,不能平衡,故C错误;

D、根据左手定则,受真水平向左,不能平衡,故D错误;

故选:AB

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题型:简答题
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简答题

(2015秋•上饶校级期末)如图所示,两根平行的金属导轨M、N,电阻不计,相距L=0.2m,上边沿导轨垂直方向放一个质量为m=4×10-2kg的金属棒ab,ab的电阻R0=0.5Ω.,两金属导轨一端通过电阻R=2Ω和电源相连.电源电动势E=6V,内阻r=0.5Ω,如果在装置所在的区域加一个方向垂直ab且和水平面成37度斜向右上方的匀强磁场,使ab恰好静止,ab和导轨的动摩擦因数为0.5.求:

(1)电阻R产生的热功率P是多少瓦特?

(2)磁感应强度B的大小.

正确答案

解析

解:(1)根据闭合电路欧姆定律,有:

电阻R产生的热功率为:

(2)对导体棒受力分析,如图所示:

根据平衡条件,水平方向:f-Fsin37°=0

竖直方向:N+Fcos37°-mg=0

其中:f=μN

安培力:F=BIL

联立解得:

F=0.2N

B=0.5T

答:(1)电阻R产生的热功率P是8W;

(2)磁感应强度B的大小为0.5T.

下一知识点 : 磁场对运动电荷的作用
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