时间:2017-09-23 22:58:02
1、计算题 如图所示，电源电动势E＝2 V，内电阻r＝0.5 Ω，竖直导轨电阻可忽略，金属棒的质量m＝0.1 kg，电阻R＝0.5 Ω，它与导轨的动摩擦因数μ＝0.4, 有效长度为L＝0.2 m，为了使金属棒能够靠在导轨外面静止不动，我们施一与纸面成30°角向里且与金属棒垂直的磁场，问磁场方向是斜向上还是斜向下？磁感应强度B的范围是多大？(g＝10 m/s2)
参考答案：斜向下 3 T≤B≤16.3 T
本题解析：以静止的金属棒为研究对象，其侧视的受力分析如图所示．
若摩擦力方向向上，则
B1ILsin30°＋μB1ILcos30°＝mg.
若摩擦力方向向下，则
B2ILsin30°－μB2ILcos30°＝mg，
其中电流I＝E/(R＋r)
代入数据得：B1＝3 T，B2＝16.3 T，
故所求磁感应强度的范围是
3 T≤B≤16.3 T；
根据左手定则可知其方向应斜向下．
本题难度：一般
2、选择题 通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内.电流方向如图所示，ad边与MN平行，若直导线中的电流增大，关于MN的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是：
A．线框有两条边所受的安培力方向相同
B．线框有两条边所受的安培力大小相同
C．线框所受安培力合力向里
D．线框所受安培力合力为零
参考答案：B
本题解析：根据安培定则可知导线框所在处的磁场方向垂直纸面向里，直导线中的电流增大，穿过线框的磁通量增大，根据楞次定律得到：线框中感应电流方向为逆时针方向．根据左手定则可知导线框所受安培力指指向线框内，方向各不相同．A错误，
由上分析，导线框bc与ad两边所受安培力的大小相同．故B正确．
根据楞次定律，线框磁通量增大，导线框所受的安培力的合力向右，有阻碍磁通量增大的趋势．所以CD错误，
点评：直导线中的电流方向由M到N，根据安培定则判断导线框所在处磁场方向．根据楞次定律判断导线框中感应电流方向，由左手定则分析导线框所受的安培力情况．
本题难度：一般
3、选择题 通电直导线A与圆形通电导线环B固定放置在同一水平面上，通有如图所示的电流时，通电直导线A受到方向为?的安培力作用.当A、B中电流大小保持不变，但同时改变方向时，通电直导线A所受到的安培力方向为?
参考答案：水平向右?水平向右
本题解析：首先由安培定则可知，环形电流B产生的磁场在直导线A处的方向为垂直纸面向里，再根据左手定则可知，通电直导线A受到的安培力水平向右.同理可知，A、B中电流方向同时改变时，A受到的安培力水平仍向右
点评：学会区分左手定则与右手定则，前者是判定安培力的方向，而后者是判定感应电流的方向．
本题难度：一般
4、填空题 在图所示的情况中，电源的a端为______极（填“正”或“负”），在通电螺线管中的c点放一小磁针，它的北极受力方向为______．
参考答案：通过小磁针N极的指向，知螺线管内部的磁场方向为水平向左，根据安培定则，知电流从左端流进螺线管，从右端流出，则电源的a端为正极．根据螺线管内部的磁场方向知北极受力方向向左．
故答案为：正，左．
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 在赤道上某处有一支避雷针。当带有负电的乌云经过避雷针上方时，避雷针开始放电形成瞬间电流，则地磁场对避雷针的作用力的方向为
[? ]
参考答案：B
本题解析：
本题难度：一般