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：单选题

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单选题

通电导体棒水平放置在光滑绝缘斜面上，整个装置处在匀强磁场中，在以下四种情况中导体棒可能保持静止状态的是（　　）

A

B

C

D

正确答案

D

解析

解：A、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，A错误

B、导体棒受重力、水平向左的安培力，垂直与斜面斜向上的支持力，由共点力平衡可知，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、沿斜面向上的安培力，垂直与斜面斜向上的支持力，由共点力平衡可知，D正确

故选：D

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题型：简答题

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简答题

如图所示，水平放置的圆环线圈，半径为r，单位长度的质量m1=16kg，有一圆锥形的磁场，线圈所在位置的磁感应强度为B=0.8T，锥形的顶角为60°，为使线圈悬浮，应通以多大的电流？（g=10m/s2）

正确答案

解析

解：对通电环受力分析可知BI•2πrsin30°=mg

mg=2πrm1

联立解得I=40A

答：应通以40A的电流

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题型：单选题

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单选题

关于安培力、磁感应强度的有关说法，正确的是（　　）

A通电导体不受磁场力作用的地方一定没有磁场

B将I、L相同的通电导体放在同一匀强磁场的不同位置，受安培力一定相同

C磁感线指向磁感应强度减小的方向

D以上说法都不正确

正确答案

D

解析

解：A、当当电流方向与磁场平行时不受安培力．故A错误；

B、将I、L相同的通电导体放在同一匀强磁场的不同位置，若I与B的方向不同，则受安培力不一定相同．故B错误；

C、磁感线的疏密表示磁场的强弱，并不是沿磁感线的方向磁场减弱．故C错误；

D、由ABC的分析可得，D正确．

故选：D

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题型：单选题

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单选题

有一段导线长1cm，通过5A的电流，把它置于某磁场中时，受到的磁场力0.1N，则该点的磁感应强度B不可能值为（　　）

A1T

B5T

C2T

D2.5T

正确答案

A

解析

解：根据F=BILsinθ，则B=，因为0≤sinθ≤1，则B的最小值为2T．故A错误，B、C、D正确．

本题选不可能的，故选：A．

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题型：简答题

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简答题

在倾角为30°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，其中电流大小为I，导体棒处于静止状态．

（1）若磁场方向竖直向下，则磁感应强度B1为多少？

（2）欲使导体棒处于静止状态，所加磁场的磁感应强度最小值B2为多少？方向如何？

正确答案

解析

解：（1）B竖直向下时，对导线导体受力可知

F=ILB

mg=Ncosθ

F=Nsinθ

可得：B=

（2）当磁场方向垂直于斜面斜向下时，磁感应强度最小

F=ILB

F=mgsinθ

可得：B=

答：

（1）若加一方向垂直水平面向上的匀强磁场使导体棒在斜面上静止，该磁场的磁感应强度．

（2）若加一方向垂直斜面向上的匀强磁场，使导体棒在斜面上保持静止，则磁场的磁感应强度，方向垂直于斜面斜向下．

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题型：填空题

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填空题

长5m通过4A电流的通电导线放在匀强磁场中，当导线和磁场方向垂直时，通电导线所受安培力为0.3N，则匀强磁场的磁感应强度B大小为______T，若将通电导线中的电流减为2A，则导线受安培力为______N．

正确答案

0.015

0.15

解析

解：根据F=BIL得，匀强磁场的磁感应强度为：

B=．

当电流减小时，磁感应强度不变，仍为：B=0.015T．

则导线所受的安培力为：F=BI′L=0.015×2×5N=0.15N．

故答案为：0.015，0.15．

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题型：单选题

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单选题

关于磁感应强度B、电流I、导线长为L和电流所受磁场力F的关系，下面的说法中正确的是（　　）

A在B=0的地方，F一定等于零

B在F=0的地方，B一定等于零

C若B=1T，I=1A，L=1m，则F一定等于1N

D若L=1m，I=1A，F=1N，则B一定等于1T

正确答案

A

解析

解：A、在B为零的地方，则F一定为零，而F为零时，则B不一定为零，可能B与I平行．故A正确，B错误．

C、若B=1T，I=1A，L=1m，根据F=BILsinα，知只有B垂直I时，则F=BIL=1N，故C错误；

D、若F=1T，I=1A，L=1m，根据F=BILsinα，知只有B垂直I时，则F=BIL=1N，B=1T，故D错误；

故选：A．

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题型：简答题

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简答题

如图所示，铜棒ab长0.1m，质量为6×10-2kg，两端与长为1m的轻铜线相连静止于竖直平面内．整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T，现接通电源，使铜棒中保持有恒定电流通过，铜棒发生摆动，已知最大偏转角为37°，

（1）在此过程中铜棒的重力势能增加了多少；

（2）通电电流的大小为多大．（不计空气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）

正确答案

解析

解：（1）铜棒上升的高度h=L1（1-cos37°），则重力势能的增加量为：

△Ep=mgL1（1-cos37°）=0.06×10×0.1×0.2J=0.012J

（2）对铜棒运用动能定理得：

FAL1sin37°-mgL1（1-cos37°）=0

代入数据解得：FA=0.2N

根据FA=BIL得：

I===4A

答：（1）在此过程中铜棒的重力势能增加了0.012J；（2）通电电流的大小为4A．

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题型：简答题

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简答题

如图所示，在倾角θ=30°的绝缘斜面上，固定一宽L=0.25m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器，电源电压为U=12V．一质量m=20g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好，整个装置处于磁感应强度B=0.8T，方向垂直于斜面向下的匀强磁场中．金属导轨光滑，导轨与金属棒的电阻不计，取g=10m/s2，要保持金属棒在导轨上静止，求：

（i）通过金属棒的电流；

（ii）滑动变阻器R接入电路中的阻值．

正确答案

解析

解：（i）有共点力平衡可知BIL=mgsin30°

代入数据解得：I=0.5A

（ii）设变阻器接入电路的阻值为R，根据欧姆定律可得：

代入数据解得：R=24Ω

答：（i）通过金属棒的电流为0.5A；

（ii）滑动变阻器R接入电路中的阻值为24Ω

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