高中物理知识点大全《通电导线在磁场中受到的力》试题特训(2018年最新版)(六)

时间:2018-10-02 04:14:46

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1、选择题  利用图3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?(?)

A.B的方向垂直纸面向里,且B =(m1-m2)g/NLI
B.B的方向垂直纸面向里,且B = mg/2NLI
C.B的方向垂直纸面向外,且B =(m1-m2)g/NLI
D.B的方向垂直纸面向外,且B = mg/2NLI


参考答案:B


本题解析:当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,有mg=2NBIL,所以B= mg/2NLI.故A错误,B正确.当B的方向垂直纸面向外,开始线圈所受安培力的方向向向上,电流方向相反,则安培力方向反向,变为竖直向下,相当于右边多了两倍的安培力大小,需要在左边加砝码.故C、D错误.故选B
点评:本题难度中等,关键掌握安培力方向的判定,以及会利用力的平衡去求解问题


本题难度:一般



来源:91考试网 91Exam.org

2、选择题  关于通电直导线在磁场中所受的安培力,下列说法中正确的是?
A.通电直导线在磁场中一定受到安培力的作用
B.安培力大小仅与磁感应强度、电流大小成正比,而与其他量无关
C.安培力的方向不一定垂直于通电直导线
D.安培力的方向总是垂直于磁场和通电直导线所构成的平面


参考答案:D


本题解析:通电直导线平行于磁场放入时不受安培力的作用,A错
安培力大小与磁感应强度、电流大小、导线长度成正比,还与导线如何放置有关,B错
安培力的方向总是垂直于磁场和通电直导线所构成的平面,与导线垂直也与磁场垂直,C错D对,故应该选D


本题难度:简单



3、选择题  (多选)如图所示,在竖直向下的匀强磁场中有两根竖直放置的平行粗糙导轨CD、EF,导轨上放有一金属棒MN.现从t=0时刻起,给棒通以图示方向的电流且电流强度与时间成正比,即I=kt,其中k为常量,金属棒与导轨始终垂直且接触良好.下列关于棒的速度v、加速度a随时间t变化的关系图象,可能正确的是(  )
A.
B.
C.
D.



参考答案:当从t=0时刻起,金属棒通以I=kt,则由左手定则可知,安培力方向垂直纸面向里,使其紧压导轨,则导致棒在运动过程中,所受到的摩擦力增大,所以加速度在减小,由于速度与加速度方向相同,则做加速度减小的加速运动.
当滑动摩擦力等于重力时,加速度为零,则速度达到最大,其动能也最大.
当安培力继续增大时,导致加速度方向竖直向上,则出现加速度与速度方向相反,因此做加速度增大的减速运动.
而速度与时间的图象的斜率表示加速度的大小,故C错误,D正确;
μN=mg 而N=BIL=BLkt 由牛顿第二定律得:mg-μBLKt=ma,因此a=g-μBLKm,而重力小于摩擦力时,加速度方向向上,故B正确,A错误;
故选:BD.


本题解析:


本题难度:一般



4、选择题  在磁场中的同一位置,先后引入长度相等的直导线a和b,a、b导线的方向均与磁场方向垂直,但两导线中的电流不同,因此所受到的力也不相同.下图中的几幅图象表现的是导线所受到的力F与通过导线的电流I的关系.a、b各自有一组F、I的数据,在图象中各描出一个点.下列四幅图中正确的是? (? )


参考答案:C


本题解析:在匀强磁场中,当电流方向与磁场垂直时所受安培力为:F=BIL,由于磁场强度B和导线长度L不变,因此F与I的关系图象为过原点的直线,所以ABD错误D正确,
点评:关键是对左手定则的熟练,考查角度新颖,扩展学生思维.


本题难度:一般



5、填空题  如图所示,在一直流电动机的气隙中(磁极和电枢之间的区域),磁感应强度为0.8T.假设在匀强磁场中垂直放有400匝电枢导线,电流为10A,导线的有效长度为0.15m,则电枢导线所受的安培力的大小______?N.91考试网


参考答案:根据安培力公式得:
F=NBIL=400×0.8×10×0.15N=480N
故答案为480


本题解析:


本题难度:一般




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