时间:2017-09-23 22:42:48
1、选择题 一段直导线悬挂在蹄形磁铁的两极间,通以如图所示的电流后,该直导线所受安培力的方向是( ?)
A.向上
B.向下
C.向左
D.向右
参考答案:D
本题解析:根据左手定则:伸开左手,拇指与手掌垂直且共面,磁感线穿过掌心,四指指向电流方向,则大拇指的方向指向右,则安培力的方向向右。
故选D
点评:通电直导线在磁场中受到的安培力方向利用左手定则判断.让磁感线穿过左手手心,四指指向电流方向,拇指指向安培力方向。
本题难度:简单
2、选择题 如图所示,分别标出了一根垂直放置在磁场中的通电直导线,其电流强度为I、磁感应强度为B、所受磁场力F,三者的方向表述正确的是( )
A.
B.
C.
D.
参考答案:根据左手定则,可判断出安培力方向:A图安培力方向向上;B图安培力的方向向左上;C图安培力的方向向里;D图安培力的方向向上.故D正确.
故选:D
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 如图甲所示,n=10匝的圆形线圈,线圈两端与同一平面内放置的光滑平行导轨两端相连,导轨宽L=0.5m,长也为L的导体棒MN垂直放在导轨上且与导轨良好接触。电路中接入的电阻R=0.5Ω,导轨、导体棒与线圈电阻均不计。在导轨平面范围内有匀强磁场B1=0.8T垂直穿过,方向垂直纸面向外。在线圈内有垂直纸面向内的匀强磁场B2,线圈中的磁通量随时间变化的图像如图乙所示。请根据下列条件分别求解:
(1)如导体棒MN在外力作用下保持静止,求t=2s时刻导体棒受到的安培力。
(2)如导体棒MN在外界作用下,在匀强磁场B1中沿导轨方向作匀速直线运动,运动速度大小为v=25m/s,求t=2s时刻导体棒受到的安培力。
参考答案:解:(1)由法拉第电磁感应定律得线圈中产生的感应电动势为:E2=n△φ/△t=10×V=5V
回路中产生的感应电流为:I==10A,方向为逆时针方向
导体棒MN受到的安培力为:F=B1IL=0.8×10×0.5 N=4N,方向为水平向左
(2)导体棒MN切割磁感线产生的感应电动势为:E1=B1Lv=0.8×0.5×25V=10V
若导体棒沿导轨平面向右匀速运动切割磁感线,则E1、E2产生的电流方向相同,仍为逆时针方向
所以回路中产生的感应电流大小为:I′==
A=30A
导体棒MN受到的安培力为:F′=B1I′L=0.8×30×0.5 N=12N,方向仍为水平向左
若导体棒沿导轨平面向左匀速运动切割磁感线,则E1、E2产生的电流方向相反
所以回路中产生的感应电流大小为:I′′==10A
所以导体棒MN受到的安培力为4N,方向水平向右
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 有关洛伦兹力和安培力的描述,正确的是(?)
A.通电直导线与匀强磁场的磁场方向平行时,将不受到安培力的作用
B.安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现
C.带电粒子在匀强磁场中受到的洛伦兹力与磁场方向平行
D.通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行
参考答案:AB
本题解析:当通电直导线与匀强磁场的磁场方向平行时,将不受到安培力的作用,A对;安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现,洛伦兹力是安培力的微观表现,B对;洛伦兹力和安培力都与磁场方向垂直,CD错。
点评:本题学生清楚洛伦兹力和安培力都与磁场方向垂直,明确安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现,洛伦兹力是安培力的微观表现。
本题难度:简单
5、计算题 (6分)如图所示,在同一水平面上的两根导轨相互平行,并处在竖直向上的匀强磁场中,磁感强度大小为1.2T。一根质量为3.6 kg,有效长度为2 m的金属棒放在导轨上.当金属棒中的电流为5 A时,金属棒做匀速直线运动;当金属棒中的电流增加到8 A时,求金属棒的加速度的大小和方向。
参考答案:a="2" m/s2,方向向右
本题解析:棒匀速动动,有:BI1L=μ mg?
棒匀加速运动时,有:BI2L-μ mg=ma?
解得a="2" m/s2,方向向右?
点评:此类题型考察了安培力的公式的理解。
本题难度:简单