时间:2017-07-17 08:30:11
1、填空题 如图所示，质量是m=10 g的铜导线ab放在光滑的宽度为0.5 m的金属滑轨上，滑轨平面与水平面倾角为30°，ab静止时通过电流为10A。要使ab静止，磁感强度至少等于_________，方向为_________。（取g=10m/s2）
参考答案：0.01T，垂直轨道平面向上
本题解析：
本题难度：一般
2、简答题 如图甲所示，质量为m=50g，长L=10cm的铜棒，用长度也为L的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T．未通电时，轻线在竖直方向，通入恒定电流后，棒向外偏转的最大角度θ＝37°，求此棒中通入的恒定电流的大小．
某同学的解法如下：铜棒向外偏转过程中，导线拉力不做功，如图乙所示．
F做功为：
重力做功为：
由动能定理得：
解得
?
该同学的解答正确吗？如果正确请说明理由；如果该同学的解答错误，请给出你认为正确的解答．
参考答案：
错误?
本题解析：
⑴错误
错误原因：将安培力表示为
导致F做功出错．? 4分
⑵正解如下：铜棒向外偏转过程中，导线拉力不做功，如图丙所示．
F做功为：
? 2分
重力做功为：? 2分
由动能定理得：
? 2分
? 2分
本题难度：简单
3、选择题 如图11所示，有两根长为L、质量为m的细导体棒a、b，a被水平放置在倾角为45°的光滑斜面上，b被水平固定在与a在同一水平面的另一位置，且a、b平行，它们之间的距离为x.当两细棒中均通以电流大小为I的同向电流时，a恰能在斜面上保持静止，则下列关于b的电流在a处产生的磁场的磁感应强度的说法正确的是? ( )
A．方向向上
B．大小为
C．要使a仍能保持静止，而减小b在a处的磁感应强度，可使b上移
D．若使b下移，a将不能保持静止
参考答案：B
本题解析：由安培定则可知b的电流在a处产生的磁场的磁感应强度方向向上，A错误．a的受力如图甲所示．
tan45°＝
＝
，所以B＝
，B错．b无论上移还是下移，b在a处的磁感应强度均减小．若上移，a的受力如图乙所示．上移过程中FN逐渐减小，F安先减小后增大，故C正确．若使b下移，同理可分析a将不能保持静止，D正确．
本题难度：简单
4、简答题 某种电磁泵的结构如图所示，把装有液态钠的矩形截面导管（导管是环形的，图中只画出其中一部分）水平放置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，方向与导管垂直．让电流I按如图方向横穿过液态钠且电流方向与B垂直．设导管截面高为a，宽为b，导管有长为L的一部分置于磁场中．由于磁场对液态钠的作用力使液态钠获得驱动力而不断沿管子向前推进．整个系统是完全密封的．只有金属钠本身在其中流动，其余的部件都是固定不动的．
（1）在图上标出液态钠受磁场驱动力的方向．
（2）假定在液态钠不流动的条件下，求导管横截面上由磁场驱动力所形成的附加压强p与上述各量的关系式．
（3）设液态钠中每个自由电荷所带电量为q，单位体积内参与导电的自由电荷数为n，求在横穿液态钠的电流I的电流方向上参与导电的自由电荷定向移动的平均速率v0．
参考答案：（1）根据左手定则知，方向垂直BI平面向里．
（2）液态钠在在磁场中受到安培力F=BIa
安培力作用的面积为S=ab?
?P=FS=BIb
（3）由I=Qt
Q=nqbLa
因为a=v0t．
代入解得I=nqbLv0?
v0=InqbL．
答：（1）液态钠受磁场驱动力的方向垂直BI平面向里．
（2）导管横截面上由磁场驱动力所形成的附加压强p与上述各量的关系式为P=BIb．
（3）在横穿液态钠的电流I的电流方向上参与导电的自由电荷定向移动的平均速率v0=InqbL．
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 关于安培力和洛伦兹力，如下说法中正确的是
A．通电直导线在匀强磁场中一定受到安培力的作用
B．安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现
C．洛伦兹力可能对带电粒子做正功
D．通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行
参考答案：B
本题解析：安培力的大小与电流、磁场的方向有关，当电流与磁场方向平行时导线不受安培力作用，A错；安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力是安培力的微观表达，B对；洛伦兹力的方向始终与粒子的速度垂直，永远不做功，C错；通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向垂直，D错；
点评：本题为概念问题，难度较小，安培力和洛伦兹力是有联系的，一个是宏观认识，一个是微观解释，安培力的大小与导线放置的方位有关系，洛伦兹力永远不做功
本题难度：简单