时间:2019-12-13 01:39:09
1、填空题 在赤道附近的地磁场可看作是沿南北方向的匀强磁场,磁感应强度为B。如果赤道上空有一根沿东西方向的直导线,长为L,通有从东向西的电流I,则地磁场对这根导线的作用力大小为 ,方向 。
参考答案:BIL 竖直向下
本题解析:根据安培力的公式F=BIL可以求出地磁场对这根导线的作用力大小,根据左手定则可以判断安培力的方向.
根据安培力的公式F=BIL的适用条件可知地磁场对这根导线的作用力大小为:F=BIL;
根据左手定则可知:伸开左手,让磁感线穿过手心,四指方向与电流方向相同,大拇指指向为受力方向,由此可知安培力方向竖直向下.
故答案为:BIL,竖直向下.
本题难度:一般
2、计算题 (10分)如图所示,在高度差h="0.5" m的平行虚线范围内,有磁感强度B="0.5" T、方向垂直于竖直平面向里的匀强磁场,正方形线框abcd的质量m="0.1" kg、边长L="0.5" m、电阻R=0.5
,线框平面与竖直平面平行,静止在位置“I”时,cd边跟磁场下边缘有一段距离。现用一竖直向上的恒力F="4.0" N向上提线框,该框由位置“I”无初速度开始向上运动,穿过磁场区,最后到达位置“II”(ab边恰好出磁场),线框平面在运动中保持与磁场方向垂直,且cd边保持水平。设cd边刚进入磁场时,线框恰好开始做匀速运动。g取10
,求:
(1)线框进入磁场前距磁场下边界的距离H;
(2)线框由位置“I”到位置“II”的过程中,恒力F做的功是多少?线框内产生的热量又是多少?
参考答案:(1)
(2)

本题解析:(1)在恒力作用下,线圈开始向上做匀加速直线运动,设线圈的加速度为
,据牛顿第二定律有:
解得
(1分)
从线圈进入磁场开始做匀速运动,速度为
,则:
边产生的感应电动势为
(1分)
线框中产生的感应电流为
(1分)
线框所受的安培力为
(1分)
因线框做匀速运动,则有
(1分)
联立上述几式,可解得
m/s(1分)
由
解得
m(1分)
(2)恒力F做的功
J(1分)
从
边进入磁场到
边离开磁场的过程中,拉力所做的功等于线框增加的重力势能和产生的热量Q,即
(1分)
解得:
(1分)
或
考点:功能关系,动能定理
本题难度:一般
3、选择题 一根通有电流I的直铜棒用软导线挂在如图所示匀强磁场中,此时软导线的拉力大于零,下列描述正确的是( )
A.若适当增大电流,方向不变,软导线的拉力增大
B.若使电流反向,则软导线的拉力增大
C.电流大小、方向不变,适当增强磁场可使软导线拉力为零
D.使原电流反向,并适当增强磁场,可使软导线拉力为零
参考答案:BC
本题解析:由图可知,导线所受的安培力的方向向上,软导线的拉力满足:F拉+F安=mg;若适当增大电流,方向不变,则安培力变大,则软导线的拉力减小,选项A错误;若使电流反向,则安培力反向,则软导线的拉力增大,选项B正确;电流大小、方向不变,适当增强磁场,则安培力变大,则可使软导线拉力为零,选项C正确;使原电流反向,并适当增强磁场,只能使软导线拉力变大,故选项D错误。
考点:安培力;物体的平衡.
本题难度:一般
4、选择题 有两根长直导线a、b互相平行放置,图所示为垂直于导线的截面图.在图示的平面内,O点为两根导线连线ab的中点,M、N为ab的中垂线上的两点,它们与ab的距离相等.若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流,已知直线电流产生的磁场在某点的磁感应强度B的大小跟该点到通电导线的距离r成反比.则关于线段M?N上各点的磁感应强度的说法中正确的是( )
A.M点和N点的磁感应强度大小相等,方向相同
B.M点和N点的磁感应强度大小相等,方向相反
C.在线段MN上各点的磁感应强度都不可能为零
D.若在N点放一小磁针,静止时其北极沿ON指向O点
参考答案:A、根据右手螺旋法则,导线周围的磁场的磁感线,是围绕导线形成的同心圆,由于两个导线通过的电流是大小相等,方向相同的,
M、N为中垂线的两点,左边即M点两个磁场方向都向下 右边N点两个磁场方向都向上.所以两点大小相同方向相反.所以两根导线分别在M点和N点产生的磁感应强度大小相等,方向相同,故A错误,B正确.
C、在线段MN上中点O产生的磁感应强度方向相反,互相抵消,磁感应强度为零,故C错误.
D、由于在N点产生的磁感应强度方向向上,所以在N点放一小磁针,静止时其北极向上,故D错误.
故选B.
本题解析:
本题难度:简单
5、选择题 如图所示.在同一平面内有四根彼此绝缘的通电直导线,四根导线中电流I1=I3>I2>I4要使0点处磁场增强,则应切断哪一根导线中的电流(? )?
?
A.切断I1
B.切断 I2
C.切断I3
D.切断I4
参考答案:D
本题解析:根据右手定则可知I1 、 I2 、I3 ?在o点产生的磁场垂直于平面向下,I4在o点产生的磁场垂直于平面向上,根据磁场的叠加,可知切断I4能使0点处磁场增强,故选D
本题难度:简单