时间:2018-03-18 09:52:58
1、简答题 地球是个大磁体，在赤道上，地磁场可以看成是沿南北方向的匀强磁场．如果赤道某处的磁感应强度大小为0.5×10-4T，在赤道上有一根东西方向的直导线，长为20m，通有从东到西30A的电流，则求：
（1）地磁场对这根导线的作用力有多大？方向如何？
（2）通电直导线如果南北方向放置，则地磁场对这根导线的作用力有多大？
参考答案：（1）匀强磁场方向为由南向北，而电流方向为从东向西．则由左手定则可得安培力的方向为竖直向下．
安培力的大小为：F=BIL=0.5×10-4×20×30N=0.03N
（2）通电直导线如果南北方向放置，则地磁场对这根导线的作用力为0．
答：（1）地磁场对这根导线的作用力有0.03N，方向竖直向下；
（2）通电直导线如果南北方向放置，则地磁场对这根导线的作用力为0．
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，垂直纸面水平放置一根长为L，质量为m的通电直导线，电流方向垂直纸面向里，欲使导线静止于斜面上，则外加磁场的磁感应强度的大小和方向可以是（?）
?
A．B=mgtanθ/IL，方向垂直斜面向下
B．B=mgtanθ／IL，方向竖直向下
C．B=mg／IL，方向水平向左
D．B=mgcosθ/IL，方向水平向右
参考答案：BC
本题解析：A、磁场方向垂直斜面向下时，根据左手定则，安培力沿斜面向上，导体棒还受到重力和支持力，根据平衡条件和安培力公式，有mgsinα=BIL解得B=
，故A错误；
B、磁场竖直向下时，安培力水平向左，导体棒还受到重力和支持力，根据平衡条件和安培力公式，有
mgtanα=BIL，解得B=
，故B正确；
C、磁场方向水平向左时，安培力竖直向上，与重力平衡，有mg=BIL，解得B=
，故C正确；
D、磁场方向水平向右时，安培力竖直向下，无法平衡，故D错误
故选BC．
本题难度：简单
3、选择题 （本题供使用选修3-1教材的考生作答）
如图所示，把一水平导体棒置于竖直向下的匀强磁场中，棒中分别通有电流I和2I，则棒所受安培力（ ）
A．通有电流I时小
B．通有电流2I时小
C．一样大
D．不能确定
参考答案：根据F=BIL可知，当电流增大时，安培力将增大，故BCD错误，A正确．
故选A．
本题解析：
本题难度：简单
4、实验题 如图所示的是一个可以用来测量电磁感应强度的装置：一长方体容器内部高为L、厚为d，左、右两侧等高处装有两根完全相同的开口向上的管子a、b，上、下两面装有电极c和d；并经过开关S与电源连接，容器中注满能导电的液体，液体的密度为ρ；将容器置于一匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，当开关S断开时，竖直管子a、b中的液面高度相同；当开关S闭合时，竖直管子a、b中的液面将出现高度差。 
（1）当开关S闭合后，_________管子里的液面高。（选填“a”或“b”）
（2）当开关S闭合后，电路中电流表的读数为I，两管液面高度差为h，则磁感应强度B＝____________。
（3）若用此装置测量磁感应强度B时，为了提高测量的灵敏度，可采取的措施有
参考答案：（1）b
（2）
（3）BC
本题解析：
本题难度：一般
5、简答题 如图甲所示，水平虚面PQ上方两侧有对称的范围足够大的匀强磁场，磁场方向分别水平向左和水平向右，磁感应强度大小均为B0=2T．用金属条制成的闭合正方形框aa"b"b边长L=0.5m，质量m=0.3kg，电阻R=1Ω．现让金属框平面水平，aa"边、来源:91exam .orgbb"边分别位于左、右两边的磁场中，且与磁场方向垂直，金属框由静止开始下落，其平面在下落过程中始终保持水平，当金属框下落至PQ前的瞬间，加速度恰好为零．以金属框下落至PQ为计时起点，PQ下方加一范围足够大的竖直向下的磁场，磁感应强度B与时间t之间的关系图象如图乙所示．不计空气阻力及金属框的形变，g取10m/s2，求：
（1）金属框经过PQ位置时的速度大小．
（2）金属框越过PQ后2s内下落的距离．
（3）金属框越过PQ后2s内产生的焦耳热．
参考答案：（1）当金属框下落至PQ位置加速度恰好为零时，其受到的安培力与重力平衡，即 F安=mg，
设金属框下落至PQ位置时的瞬时速度为v，则有 F安=2B0I1L，其中 I1=2B0LvR
解得：v=mgR4B20L2=0.75m/s，
（2）经分析知金属框进入PQ下方磁场中做自由落体运动，设其2s内下落距离为h，则 h=vt+12gt2，
解得：h=21.5m．
（3）设金属框在PQ下方磁场中运动时产生的感应电流为I，感应电动势为E，由法拉第电磁感应定律得 E=△B△tL2
由图象得：△B△t=2T/s，又 I=ER，Q=I2Rt
联立解得：Q=0.5J
答：
（1）金属框经过PQ位置时的速度大小为0.75m/s．
（2）金属框越过PQ后2s内下落的距离是21.5m．
（3）金属框越过PQ后2s内产生的焦耳热为0.5J．
本题解析：
本题难度：一般