时间:2017-03-05 16:21:42
1、计算题 据报道，最近已研制出一种可以投入使用的电磁轨道炮，其原理如图15所示．炮弹(可视为长方形导体)置于两固定的平行导轨之间，并与轨道壁密接．开始时炮弹在导轨的一端，通电流后，炮弹会被磁场力加速，最后从位于导轨另一端的出口高速射出．设两导轨之间的距离d＝0.10 m，导轨长 L＝5.0 m，炮弹质量m＝0.30 kg.导轨上的电流I的方向如图中箭头所示．可认为，炮弹在轨道内运动时，它所在处磁场的磁感应强度始终为B＝2.0 T，方向垂直于纸面向里．若炮弹出口速度为 v＝2.0×103 m/s，求通过导轨的电流I.(忽略摩擦力与重力的影响)
参考答案：6.0×105 A
本题解析：当导轨通有电流I时，炮弹作为导体受到磁场施加的安培力为?图 15
F＝IdB? ①
设炮弹加速度的大小为a，则有
F＝ma? ②
炮弹在两导轨间做匀加速运动，因而
v2＝2aL? ③
联立①②③式得
I＝
代入题给数据得I＝6.0×105 A.
本题难度：简单
2、选择题 匀强磁场的磁感应强度为0.5T，通电直导线与磁场方向垂直，导线长度为0.2m，导线中电流为2A．该导线所受的安培力的大小是（ ）
A．0.1N
B．0.2N
C．0.3N
D．0.4N
参考答案：长度为0.2m的通电直导线，垂直放置于匀强磁场的磁感应强度为0.5T，通入电流为2A，则由公式可得安培力的大小为F=BIL=0.5×2×0.2N=0.2N．
故选B
本题解析：
本题难度：简单
3、计算题 如图所示, 匀强磁场的磁感应强度方向竖直向上，一倾角为α=600的光滑斜面上,静止一根长为L=1m，重G=3N，通有电流I=3A的金属棒。求：
（1）匀强磁场的磁感应强度大小；
（2）导体棒对斜面的压力大小。
参考答案：(1) 
T? (2) 6N；
本题解析：磁场方向竖直向上，，导线受力情况如图所示．
由平衡条件得：
在水平方向上：F-FNsinθ=0
在竖直方向上：mg-FNcosθ=0
其中F=BIL，联立以上各式可解得：B=
=T? , FN=6N.
本题难度：简单
4、选择题 APC为粗细均匀的同种导体制成的一段导线，AP=3L、PC=4L，∠APC为90°．将APC置于磁感应强度为B的匀强磁场且磁场与APC所在平面垂直．当在APC中通以方向由A到C大小为I的恒定电流时，该导线受到的磁场力的大小和方向为（ ）
A．5BIL，方向垂直于AC连线指向右上方
B．7BIL，方向垂直于AC连线指向右上方
C．5BIL，方向垂直于AC连线指向左下方
D．7BIL，方向垂直于AC连线指向左下方
参考答案：由勾股定理可知，AC=5L，
在导线受到的安培力F=BILAC=5BIL，
由左手定则可知，安培力与AC垂直斜向右上方，
故选A．
本题解析：
本题难度：简单
5、选择题 长度为L的通电导体棒，水平放在光滑绝缘斜面上，整个装置处在如图所示的匀强磁扬中，在以下四种情况下，导体棒可能静止在斜面上的是（ ）
A．
B．
C．
D．
参考答案：A、杆子受竖直向下的重力、水平向右的安培力和垂直于斜面向上的斜面的支持力，若三个力平衡则静止，故A正确；
B、杆子受重力、水平向左的安培力，支持力，合力不为零，故B错误；
C、导体棒受重力、沿斜面向下的安培力，垂直与斜面斜向上的支持力，由共点力平衡可知，C错误；
D、导体棒受重力、竖直向下的安培力、垂直与斜面斜向上的支持力，由共点力平衡可知，D错误；
故选：A
本题解析：
本题难度：一般