高中物理知识点大全《通电导线在磁场中受到的力》考点特训(2017年冲刺版)(三)

时间:2017-11-10 08:43:32

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1、选择题  通电直导线M垂直纸面放置,电流如图由里向外流向读者,当电键K闭合时,M受到的安培力指向(  )

A.左上方
B.右上方
C.左下方
D.右下方


参考答案:首先根据安培定则判断通电螺线管在A处产生的磁场方向:右向上.
根据左手定则判断可知:M受到通电螺线管磁场的作用力的方向:左上方.
故选:A


本题解析:


本题难度:简单



2、选择题  如图所示,A、B、C是等边三角形的三个顶点,O是A、B连线的中点.以O为坐标原点,A、B连线为x轴,O、C连线为y轴,建立坐标系.过A、B、C、O四个点各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有大小相等、方向向里的电流.则过O点的通电直导线所受安培力的方向为(  )
A.沿y轴正方向
B.沿y轴负方向
C.沿x轴正方向
D.沿x轴负方向
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参考答案:等边三角形的三个顶点A、B、C处均有一通电导线,且导线中通有大小相等的恒定电流.
由安培定则可得:导线A、B的电流在O处的合磁场为零,则只有在C处的电流产生磁场对O点通电导线有安培力作用.
再由左手定则可得:安培力的方向是与AB边垂直,沿着y轴的正方向.故A正确,BCD错误;
故选:A


本题解析:


本题难度:一般



3、计算题  (15分)如图所示,PQ和MN为水平放置的平行金属导轨,间距为l=1.0m,导体棒ab跨放在导轨上,棒的质量为m=20g,棒的中点用细绳经轻滑轮与物体c相连,物体c的质量M=30g。在垂直导轨平面方向存在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场,磁场方向竖直向上,重力加速度g取10m/s2。

(1)若导轨是光滑的,为了使物体c能保持静止,应该在棒中通入多大的电流?电流的方向如何?
(2)若导轨是粗糙的,且导体棒与导轨间的最大静摩擦力为导体棒ab重力的0.5倍,若要保持物体c静止不动,应该在棒中通入多大的电流?电流的方向如何?


参考答案:(1)1.5A? a-b(2)1A-2A? a-b


本题解析:(1)ab棒在水平方向受到细绳的拉力和磁场的安培力而平衡,根据力的平衡,BIL=Mg,得:
?
根据左手定则判断,棒中的电流方向应该由a到b。?
(2)若导轨粗糙,设棒和导轨之间的最大静摩擦力为f。若BIl>Mg,则静摩擦力的方向与细绳的拉力方向相同,设此时电流为I1,即有BI1l-Mg≤f=0.5mg,解得
?
若BIl<Mg,则静摩擦力的方向与细绳的拉力方向相反,设此时电流为I2,即有 ?
解得
即ab棒中的电流为?
根据左手定则判断,棒中的电流方向应该由a到b
点评:本题难度中等,难点在于根据导体棒的相对运动趋势确定静摩擦力的方向,同时还要能够灵活应用安培力分析受力平衡问题


本题难度:一般



4、选择题  电子以初速V0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,则                
A.磁场对电子的作用力始终不变
B.磁场对电子的作用力始终不作功
C.电子的动量始终不变
D.电子的动能始终不变


参考答案:BD


本题解析:略


本题难度:一般



5、选择题  如图所示,匀强磁场存在于虚线框内,矩形线圈竖直下落。如果线圈中受到的磁场力总小于其重力,则它在1、2、3、4位置时的加速度关系为?(?)

A.a1>a2>a3>a4
B.a1 = a2 = a3 = a4
C.a1 = a3>a2>a4
D.a1= a3>a2=a4


参考答案:C


本题解析:线圈自由下落时,加速度为a1=g。线圈完全在磁场中时,磁通量不变,不产生感应电流,线圈不受安培力作用,只受重力,加速度为a3=g。线圈进入和穿出磁场过程中,切割磁感线产生感应电流,将受到向上的安培力,根据牛顿第二定律得知,a2<g,a4<g.线圈完全在磁场中时做匀加速运动,到达4处的速度大于2处的速度,则线圈在4处所受的安培力大于在2处所受的安培力,又知,磁场力总小于重力,则a2>a4,故a1 = a3>a2>a4。所以本题选择C。


本题难度:一般




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