- 磁场对通电导线的作用
- 共6047题
一根长为20cm的通电导线，电流为0.1A，处于匀强磁场中，方向与磁场垂直，受到的磁场力为4×10-3N，则磁感应强度为______T；若电流增大到0.2A，此时磁感应强度为______T．
正确答案
由题，通电导线与磁场垂直，则有
F=BIL
则得 B=
磁感应强度反映磁场本身的强弱和方向，与电流元无关．所以当电场增大时，磁感应强度仍为0.2T．
故答案为：0.2，0.2
匀强磁场中有一段长为0.2m的直导线，它与磁场方向垂直，当通过2.0A的电流时，受到0.8N的安培力，磁场磁感应强度是__________T；当通过的电流加倍时，磁感应强度是__________T。
正确答案
2，2
（1）匀强磁场的磁感应强度大小；
（2）金属棒沿导轨下滑距离为s的过程中，电阻R上产生的电热。
正确答案
（1）
（1）设匀强磁场的磁感应强度大小为B，则金属棒最大速度时产生的电动势 
回路中产生的感应电流 
金属棒棒所受安培力 
cd棒所受合外力为零时，下滑的速度达到最大，则
由以上四式解得
（2）设电阻R上产生的电热为Q，整个电路产生的电热为Q总，则
解得 
（1）小球射入磁场时的初速度υ0；
（2）电阻R上产生的总热量Q
（3）通过电阻R的总电量Δq.
正确答案
（1）
⑴小球入射磁场后将作匀速圆周运动，设圆周运动的半径为r，其轨迹如图所示（略）
由几何知识可知：
解得 
小球在磁场中作圆周运动：
由①、②得：
⑵小球和金属棒的碰撞过程，由动量守恒定律得：
mυ0=(m＋3m)υ ④ (2分)
金属棒切割磁感线的过程中，棒和小球的动能转化为电能进而转化成焦耳热：
由③、④、⑤可得：
棒和小球的速度从υ1变为0的过程中由动量定理有：
⑦ （1分） 又 ⑧ (4分)
由③、④、⑦、⑧可得 
一根导线长2m，通过3A的电流，垂直放入磁场中某处受到的磁场力是6N，则该处的磁感应强度B的大小是______T；如果该导线的长度和电流都减小一半，则该处的磁感应强度的大小是_____T。
正确答案
1T、 1T
磁场中磁感应强度与电流源有无无关，是磁场本身的属性，所以B不变。仍为1T.
10分）有长
正确答案
导体棒受力如图所示，由平衡条件可得：
解出：
略
人们到医院检查身体时，其中有一项就是做胸透，我们可以把做胸透的原理等效如下：如图所示，P是一个放射源，从开口处在纸面内向各个方向放出某种粒子（不计重力），而这些粒子最终必须全部垂直射到底片MN这一有效区域，并要求底片MN上每一地方都有粒子到达。假若放射源所放出的是质量为m、电量为q的带正电的粒子，且所有的粒子速率都是v，M与放射源的出口在同一水平面，底片MN竖直放置，底片MN长为L。
为了实现上述目的，我们必须在P的出口处放置一有界匀强磁场。求：
（1）匀强磁场的方向
（2）画出所需最小有界匀强磁场的区域，并用阴影表示
（3）匀强磁场的磁感应强度B的大小以及最小有界匀强磁场的面积S
正确答案
（1）匀强磁场的方向为垂直纸面向外
（2）
（3）S=πL2/4
（2）最小有界磁场如图所示， 4分
（3）要想使所有的粒子都最终水
平向右运动，带电粒子在磁场中
做匀速圆周运动的轨道半径必须
与最小圆形有界匀强磁场的半径
大小一致所以有：R="L/2 " 2分
根据牛顿第二定律：
联立解得：
如图所示，有界磁场的最小面积为：S=πL2/4 3分
如图所示，电子源每秒钟发射2.50×1013个电子，以v0=8.00×106m/s的速度穿过P板上的A孔，从M、N两平行板正中央进入两板间，速度方向平行于板M且垂直于两板间的匀强磁场，板M、N两板间电压始终为UMN="80.O" V，两板距离为d=1.00×10-3m，电子在板M、N间做匀速直线运动后进入由C、D两平行板组成的已充电的电容器中，电容器电容为8.00×10-8F，电子打到D板后就留在D板中，在时刻tl=0，D板电势较C板高818V，在时刻t2=T，开始有电子打到M板上，已知电子质量m=9.10×10-31kg，电量e=1.60×10-19C,电子从A孔到D板的运动时间不计，C、P两板均接地，电子间不会发生碰撞。求:
（1）M、N间匀强磁场的磁感应强度大小。
（2）时间T及打到M板上的每个电子的动能（以eV为单位）。
正确答案
（1）1.00×10-2T （2）20.02s
（1）电子在板M、N间做匀速直线运动，有
eBvo=Ee （3分）
又 E=U/d （3分）
解得 B=1.00×10-2T （1分）
（2）电子在C、D中往返，电场力未做功，故打到M板时动能为
Ek=
其中，
ΔU=182—(—818)=103V （3分）
因而D板的电量变化了
ΔQ=CΔU=8×10-5C （3分）
故 T=
如图所示，通电导体棒ab质量为m、长为L，水平地放置在倾角为θ的光滑斜面上，通以图示方向的电流，电流为I，要使导体棒ab静止在斜面上，求：
(1)若磁场方向竖直向上，则磁感应强度B为多大？
(2)若要求磁感应强度最小，则磁感应强度如何？
正确答案
(1) 
试题分析：
解析：
(1)沿导体棒从a向b观察，棒ab受力情况如图所示．
由平衡条件得，在沿斜面方向：
Fcosθ＝mgsinθ
在垂直斜面方向：N＝Fsinθ＋mgcosθ
再根据安培力公式F＝BIL
联立以上各式可得B＝
(2)当安培力F全部用来平衡重力沿斜面方向的分力mgsinθ时，磁感应强度B最小，此时安培力方向为平行斜面向上．此时有BIL＝mgsinθ，则B＝
点评：解决本题的关键会根据共点力平衡求解力，以及知道根据三角形定则，当安培力的方向与支持力方向垂直时，安培力有最小值．
磁感线可以形象地描述磁场的分布．磁感线的______反映磁场的强弱；磁感线上______表示该点磁场方向．
正确答案
磁感线可以形象地描述磁场的分布．磁感线的 疏密反映磁场的强弱；磁感线上切线方向表示该点磁场方向．
答案为：疏密，切线方向
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