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题型: 多选题
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多选题

如图所示,在倾角为α的光滑斜面上,放置一根长为L,质量为m的导体棒.在导体棒中通以电流I时,欲使导体棒静止在斜面上,下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确的是(  )

AB=mg,方向垂直斜面向上

BB=,方向垂直斜面向下

CB=mg,方向竖直向下

DB=mg,方向竖直向上

正确答案

A,D

解析

解:A、外加匀强磁场的磁感应强度B的方向垂直斜面向上,则沿斜面向上的安培力、支持力与重力,处于平衡状态,则大小B═mg;故A正确;

B、外加匀强磁场的磁感应强度B的方向垂直斜面向下,则沿斜面向下的安培力、支持力与重力,所以棒不可能处于平衡状态,故B错误;

C、外加匀强磁场的磁感应强度B的方向竖直向下,则水平向左的安培力、支持力与重力,所以棒不可能处于平衡状态;故C错误;

D、外加匀强磁场的磁感应强度B的方向竖直向上,则水平向右的安培力、支持力与重力,处于平衡状态,则大小B=mg,故D正确;

故选:AD.

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题型:填空题
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填空题

如图所示,直导线通电时发生偏转,说明______对电流有力的作用.可以利用这个原理制作______(电动机/发电机).如果只改变电流方向,直导线偏转方向______

正确答案

磁场

电动机

改变

解析

解:据该题的情景可知,此时给磁场中的金属棒通电时,其会受力而运动,故能说明通电导线在磁场中受力的作用,即说明磁场对电流有力的作用;电动机就是根据这个原理制成的;同时该实验中,导线所受力的方向与两个因素有关,即与电流的方向和磁场的方向有关,故只改变电流方向,直导线偏转方向会改变.

故答案为:磁场;电动机;改变.

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题型:简答题
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简答题

某电子天平原理如图所示,E形磁铁的两侧为N极,中心为S极,两极间的磁感应强度大小均为B,磁极的宽度均为L,忽略边缘效应.一正方形线圈套于中心磁极,其骨架与秤盘连为一体,线圈两端C、D与外电路连接.当质量为m的重物放在秤盘上时,弹簧被压缩,秤盘和线圈一起向下运动(骨架与磁极不接触),随后外电路对线圈供电,秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止,由此时对应的供电电流I可确定重物的质量.已知线圈的匝数为n,线圈的总电阻为R,重力加速度为g.问:

(1)求重物质量与电流的关系.

(2)若线圈消耗的最大功率为P,该电子天平能称量的最大质量是多少?

正确答案

解析

解:(1)根据受力平衡:mg=2NBIL,解得

(2)设最大称重力是mm

得:mmg=2n•BIL 

根据最大功率P=I2R得I=   

联立解得:

答:(1)求重物质量与电流的关系

(2)若线圈消耗的最大功率为P,该电子天平能称量的最大质量是

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题型:简答题
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简答题

如图所示,两根平行放置的导电轨道,间距为L,倾角为θ,轨道间接有电动势为E,内阻为r的电源,现将一根质量为m、电阻为R的金属杆ab水平且与轨道垂直放置,金属杆与轨道接触摩擦和电阻均不计,整个装置处在匀强磁场中且ab杆静止在轨道上,求:

(1)若磁场方向竖直,则磁感应强度B1是多少?]

(2)如果通电直导线对轨道无压力,则匀强磁场的磁感应强度的B2是多少?方向如何?

(3)若所加匀强磁场的大小和方向可以改变,则磁感应强度B3至少多大?方向如何?

正确答案

解析

解:(1)依题意,对金属棒ab进行受力分析,如图所示:

闭合电路欧姆定律,有:

I=…①

根据平衡条件,有:

F=mgtanθ…②

安培力大小为:

F=B1IL…③

由①②③式得:

解得:

(2)金属棒ab静止在斜面上且对斜面压力为零,则安培力F′与重力G构成一对平衡力,根据平衡条件,有:

F′=mg…④

又F′=B2IL…⑤

I=…⑥

由④⑤⑥式得:B2L=mg 

解得:  方向水平向左

(3)当磁场方向垂直与斜面斜向上时,磁感应强度最小,由mgsinθ=B3IL得:

答:(1)若磁场竖直向上,则磁感应强度B1

(2)如果通电直导线对轨道无压力,则匀强磁场的磁感应强度的B2,方向水平向左.

(3)若所加匀强磁场的大小和方向可以改变,则磁感应强度B3至少为,方向垂直于斜面斜向上

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题型: 单选题
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单选题

利用图所示装置可测磁感应强度B,矩形线圈宽为L,共N匝,磁场垂直于纸面,当线圈中通以方向如图所示的电流I时,天平如图示那样平衡.当电流改为反方向时(大小不变),右边再加质量为m的砝码后,天平重新平衡,由此可知(  )

AB的方向垂直纸面向里,且B=

BB的方向垂直纸面向里,且B=

CB的方向垂直纸面向外,且B=

DB的方向垂直纸面向外,且B=

正确答案

B

解析

解:由题知,当电流改为反方向时(大小不变),右边再加质量为m的砝码后,天平重新平衡,说明电流反向后,线框所受的安培力方向由原来的向下变成向上,即开始线圈所受安培力的方向向下,根据安培定则判断可知,B的方向垂直纸面向里.

开始线圈所受安培力的方向向向下,电流方向相反,则安培力方向反向,变为竖直向上,相当于右边少了两倍的安培力大小,所以右边应加砝码,根据天平平衡有:

mg=2NBIL,

所以B=.故B正确,ACD错误.

故选:B.

下一知识点 : 匀强磁场
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