三、磁场对通电导线的作用 知识点题库

一根容易形变的弹性导线,两端固定.导线中通有电流,方向如图中箭头所示.当没有磁场时,导线呈直线状态;当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时,描述导线状态的四个图中正确的是(  )

A . B . C . D .
如图,直导线通入垂直纸面向里的电流,在下列匀强磁场中,能静止在光滑斜面上的是(  )


A . B . C . D .

如图所示,两根水平放置且相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1与I2 . 且I1>I2 , 与两根导线垂直的同一平面内有a、b、c、d四点,a、b、c在两根导线的水平连线上且间距相等,b是两根导线连线的中点,b、d连线与两根导线连线垂直。则(    )


A . I2受到的磁场力水平向左 B . b点磁感应强度为零 C . d点磁感应强度的方向必定竖直向下 D . a点和c点的磁感应强度不可能都为零

如图所示,一个质量为m、电阻不计,足够长的光滑U形金属框架MNPQ,位于光滑水平桌面上,分界线OO′分别与平行导轨MN和PQ垂直,两导轨相距L,在OO′的左右两侧存在着区域很大、方向分别为竖直向上和竖直向下的匀强磁场,磁感应强度的大小均为B,另有质量也为m的金属棒CD,垂直于MN放置在OO′左侧导轨上,并用一根细线系在定点A.已知,细线能承受的最大拉力为T0 , CD棒接人导轨间的有效电阻为R,现从t=0时刻开始对U形框架施加水平向右的拉力F,使其从静止开始做加速度为a的匀加速直线运动.

  1. (1) 求从框架开始运动到细线断裂所需的时间t0

  2. (2) 若细线尚未断裂,求在t时刻水平拉力F的大小;

  3. (3) 若在细线断裂时,立即撤去拉力F,求此时线框的瞬时速度v0和此后过程中回路产生的总焦耳热Q.

如图所示,光滑平行金属导轨PP′和QQ′处于同一水平面内,P和Q之间连接一电阻R,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中.现垂直于导轨放置一根导体棒MN,用一水平向右的力F拉动导体棒MN,下列关于导体棒MN中感应电流的方向和它所受安培力的方向的说法正确的是(   )

A . 感应电流的方向是Q→P B . 感应电流的方向是M→N C . 安培力水平向左 D . 安培力水平向右
关于带电粒子所受洛伦兹力F、磁感应强度B和粒子速度v三者方向之间的关系,下列说法正确的是(  )
A . F、 B . v三者必定相互垂直B.F必定垂直于 C . v,但B不一定垂直于v D . B必定垂直于F,但F不一定垂直于v
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 如图 如果赤道某处的磁感应强度的大小为 ,在赤道上有一根东西方向的直导线20m , 载有从东往西的电流 则地磁场对这根导线的作用力为多大?方向怎样?

条形磁铁放在水平桌面上,它的上方靠S极的一侧悬挂一根与它垂直的导体棒,如图所示.图中只画出此棒的横截面,且标出棒中的电流是流向纸内的.在通电的一瞬间,可能出现的情况是(  )

A . 磁铁对桌面的压力减小 B . 磁铁对桌面的压力增大 C . 磁铁受到向左的摩擦力 D . 磁铁受到向右的摩擦力
如图所示,左右两套装置完全相同,用导线悬挂的金属细棒ab、cd分别位于两个蹄形磁铁的中央,悬挂点用导线分别连通。现用外力使ab棒向右快速摆动,则此时cd棒受到的安培力方向及这个过程中右侧装置的工作原理相当于(   )

A . cd棒受到的安培力向右,右侧装置的工作原理相当于电动机 B . cd棒受到的安培力向左,右侧装置的工作原理相当于发电机 C . cd棒受到的安培力向右,右侧装置的工作原理相当于发电机 D . cd棒受到的安培力向左,右侧装置的工作原理相当于电动机
用细绳悬挂一矩形导线框,导线框通有逆时针方向的电流(从右侧观察)。在导线框的正下方、垂直于导线框平面有一直导线PQ.原PQ中无电流,现通以水平向右的电流,在短时间内(   )

A . 从上往下观察导线框顺时针转动 B . 从上往下观察导线框向右平移 C . 细绳受力会变得比导线框重力大 D . 导线框中心的磁感应强度变大
如图所示,在倾角为37°的斜面上,固定着宽L=0.5m的足够长的平行金属导轨,在导轨上端接入电源和滑动变阻器。电源电动势E=6V,内电阻r=1.0Ω。一质量m=50g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好,导轨与金属棒的电阻不计,整个装置处于磁感应强度B=1T、垂直于斜面向上的匀强磁场中。若金属导轨光滑,要保持金属棒静止在导轨上。求:(取g=10m/s2 , sin37°=0.60,cos37°=0.80)

  1. (1) 金属棒ab所受的安培力;
  2. (2) 滑动变阻器接入电路的阻值;
  3. (3) 若把电源撤去,用导线相连,并调节滑动变阻器,使电路总电阻不变,则金属棒从导轨上由静止释放后做什么运动?最终达到的速度为多少?
通电直导线A与圆形通电导线环B固定放在同一水平面上,通有如图所示的电流,则(   )

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A . 直导线A受到的安培力大小为零 B . 直导线A受到的安培力大小不为零,方向水平向右 C . 导线环B受到的安培力的合力大小为零 D . 导线环B受到的安培力的合力大小不为零,其方向水平向右
如图所示,PQ,MN是放置在水平面内的光滑导轨,GH是长度为L、电阻为r的导体棒,其中点与一端固定的轻弹簧连接,轻弹簧的劲度系数为K.导体棒处在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中,图中直流电源电动势为E、内阻不计,电容器的电容为C。闭合开关,待电路稳定后,下列说法正确的是(   )

A . 导体棒中电流为 B . 电容器带电量为 C . 轻弹簧的长度增加 D . 轻弹簧的长度减少
如图所示,一质量为m的矩形线框abcd被一轻质弹簧竖直悬挂起来,弹簧上端固定,可看作弹簧振子。bc边长为L,处于垂直纸面向里的匀强磁场中,abcd回路的总电阻为R。在外力作用下线框在竖直平面内做简谐运动,运动的周期与弹簧振子的固有周期相同,振幅为A,弹簧的劲度系数为k。线框在运动过程中,bc边始终在磁场中,ad 边始终在磁场外,弹簧始终在弹性限度内。已知弹簧振子的振动周期公式为 ,其中m为振子的质量,k为弹簧的劲度系数,下列说法正确的是(   )

A . 线框振动到平衡位置时,弹簧伸长量一定为 B . 线框振动到平衡位置时,弹簧可能处于原长 C . 假如撤去外力的话,线框继续做简谐运动 D . 由题目给出的信息,无法计算出一个完整的周期内外力做功的大小
某同学根据法拉第的设想,设计用两块金属板验证是否真的能利用地磁场以及河流来发电,他在西江中插入两块金属板,河水以速度v自西向东从两板间流过,已知佛山地磁场竖直向下的分量为B,则以下推测符合物理规律的是(   )

A . 若将P、Q两金属板用导线连通,将有电流经导线由P流向Q B . 河水流速越大,则P、Q两板间的电势差越大 C . P、Q两金属板靠得越近,则两板间的电势差越大 D . 河水电阻率越小,则P、Q两板间的电势差越大
如图所示,在匀强磁场中倾斜放置的两根平行光滑的金属导轨,它们所构成的导轨平面与水平面成q=30°角,平行导轨间距L=1.0 m.匀强磁场方向垂直于导轨平面向下,磁感应强度B=0.20T.两根金属杆ab和cd可以在导轨上无摩擦地滑动.两金属杆的质量均为m=0.20 kg,电阻均为R=0.20Ω.若用与导轨平行的拉力作用在金属杆ab上,使ab杆沿导轨匀速上滑并使cd杆在导轨上保持静止,整个过程中两金属杆均与导轨垂直且接触良好.金属导轨的电阻可忽略不计,取重力加速度g=10m/s2 . 求:

  1. (1) cd杆受安培力F的大小;
  2. (2) 通过金属杆的感应电流I;
  3. (3) 作用在金属杆ab上拉力的功率P.
一种用磁流体发电的装置如图所示。已知等离子体(即高温下电离的气体,含有大量正、负带电粒子)以速度喷射入磁感应强度为B的匀强磁场中(速度方向与磁场方向垂直),在磁场中有两块平行金属板A、B,板间距离为d,忽略粒子的重力及粒子间的相互作用,下列说法正确的是(   )

A . 金属板A是电源的正极 B . 稳定后,发电机的电动势是Bdv C . 其他条件不变,只增大磁感应强度,发电机的电动势减小 D . 其他条件不变,只增大等离子体的射入速度,发电机的电动势减小
如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在水平而上,间距为L,空间存在着方向竖直向上的磁感应强度大小为B的匀强磁场.在导轨上放有两根质量分别为m和2m的金属棒ab、cd,两棒和导轨垂直且接触良好,有效电阻均为R,导轨电阻不计.现给金属棒ab水平向左的瞬时冲量I0,同时给cd棒水平向右的瞬时冲量2I0 , 则在以后的运动过程中(   )

A . 通过ab棒的最大电流为 B . cd棒的最大加速度为 C . 最终两金属棒将静止在导轨上 D . 整个过程中该系统产生的焦耳热为
如图所示,与水平面成α角、宽为L的倾斜平行金属导轨,处在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。当回路电流强度为I时,金属杆ab水平静止在光滑导轨上,金属杆ab所受安培力为F,斜面的支持力为 , 则下列判断正确的是(   )

A . 安培力方向垂直ab杆沿斜面向上 B . 安培力方向垂直ab杆水平向左 C . D .
如图甲所示,在水平面上固定宽为L=1m、足够长的光滑平行金属导轨,左端接有R=0.5Ω的定值电阻,在垂直导轨且距导轨左端 d=2.5m处有阻值 r=0.5Ω、质量 m="2kg" 的光滑导体棒,导轨其余部分电阻不计.磁场垂直于导轨所在平面,磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示.第1s内导体棒在拉力F作用下始终处于静止状态.1s后,拉力F保持与第1s末相同,导体棒从静止直至刚好达到最大速度过程中,拉力F做功为W=11.25J.求:

  1. (1) 第1s末感应电流的大小;
  2. (2) 第1s末拉力的大小及方向;
  3. (3) 1s后导体棒从静止直至刚好达到最大速度过程中,电阻R上产生的焦耳热.
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