三、磁场对通电导线的作用 知识点题库

如图所示,匀强磁场中有一通电直导线,关于导线受到的安培力F , 下列判断不正确的有(  )

A . F方向向上 B . F与电流大小有关 C . F与磁感应强度大小有关 D . F与导线在磁场中的长度有关
下图表示一条放在磁场里的通电直导线,导线与磁场方向垂直,图中分别标明电流、磁感应强度和安培力这三个物理量的方向,关于三者方向的关系,下列选项中正确的是(  )

A . B .    C . D .
如图所示,垂直纸面放置的两根直导线a和b,它们的位置固定并通有相等的电流I;在a、b沿纸面的连线的中垂线上放有另一直导线c,c可以自由运动.当c中通以电流I1时,c并未发生运动,则可以判定a、b中的电流(  )

A . 方向相同都向里 B . 方向相同都向外 C . 方向相反 D . 只要a、b中有电流,c就不可能静止
三种不同粒子a、b、c从O点沿同一方向垂直纸面向里的匀强磁场中的运动轨迹分别如图所示,则(    )

A . 粒子a一定带正电 B . 粒子b一定带正电 C . 粒子c一定带正电 D . 粒子b一定带负电
如图,一个阴极射线管两端加上高电压后,在其荧光屏上出现一条直的绿色亮线现在在阴极射线管的正下方垂直地放一根通电螺线管,通入的电流方向如图中箭头所示则荧光屏上,我们可以观察到的现象是(  )

A . 亮线向上弯曲 B . 亮线向下弯曲 C . 亮线几乎消失 D . 亮线仍直线
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 棒接入导轨间的有效电阻 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) 若细线尚未断裂,求在 t 时刻水平拉力 F 的大小;
  2. (2) 求从框架开始运动到细线断裂的过程中流过回路的电荷量 q.
根据磁场对电流会产生作用力的原理,人们研制出一种新型的炮弹发射装置--电磁炮,它的基本原理如图所示,下列结论中正确的是(    )

A . 要使炮弹沿导轨向右发射,必须通以自M向N的电流 B . 要想提高炮弹的发射速度,可适当增大电流 C . 要想提高炮弹的发射速度,可适当增大磁感应强度 D . 使电流和磁感应强度的方向同时反向,炮弹的发射方向亦将随之反向
如图所示,在两根劲度系数都为K的相同弹簧下悬挂有一根重为G导体棒ab,导体棒长为L,置于水平方向的磁场强度为B的匀强磁场中,且与匀强磁场相互垂直.磁场方向垂直纸面向里,当导体棒通以自左向右的电流时,两个弹簧的形变量为x.

求:此时导体中的电流大小是多少?

如图所示,通过水平绝缘传送带输送完全相同的正方形单匝铜线框,为了检测出个别未闭合的不合格线框,让线框随传送带通过一固定匀强磁场区域(磁场方向垂直于传送带平面向下),观察线框进入磁场后是否相对传送带滑动就能够检测出未闭合的不合格线框。已知磁场边界MN、PQ与传送带运动方向垂直,MN与PQ间的距离为d,磁场的磁感应强度为B。各线框质量均为m,电阻均为R,边长均为L(L<d);传送带以恒定速度v0向右运动,线框与传送带间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。线框在进入磁场前与传送带的速度相同,且右侧边平行于MN进入磁场,当闭合线框的右侧边经过边界PQ时又恰好与传送带的速度相同。设传送带足够长,且在传送带上始终保持右侧边平行于磁场边界。对于闭合线框,求:

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  1. (1) 线框的右侧边刚进入磁场时所受安培力的大小;
  2. (2) 线框在进入磁场的过程中运动加速度的最大值以及速度的最小值;
  3. (3) 从线框右侧边刚进入磁场到穿出磁场后又相对传送带静止的过程中,传送带对该闭合铜线框做的功;
  4. (4) 总结求力做功的方法。
如图所示,L1、L2两水平线间存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁场高度为h,竖直平面内有质量为m,电阻为R的梯形线框,上、下底水平且底边长度之比5:1,梯形高2h。该线框从如图位置由静止下落(此时AB边距离L1高度为h),已知AB刚进入磁场时和AB刚穿出磁场时的重力等于安培力,忽略阻力。在整个运动过程中,说法正确的是(   )

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A . AB边是匀速直线穿过磁场的 B . AB边刚进入时,A点电势比B点电势高 C . AB边刚穿出时,电动势为 D . AB边刚进入和AB边刚穿出的速度之比为4:1
如图所示,宽度为L的区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场,一个高为L的梯形闭合金属线框abcd沿垂直于磁场边界向右匀速穿过磁场,速度大小为v,ab,cd边保持与磁场边界平行,金属线框ab边到达磁场左边界时为t=0时刻,规定向左为线框所受安培力F的正方向,关于线框所受安培力F与时间t关系图象可能正确的是(  )

A . B . C . D .
如图所示,在匀强磁场中用两根柔软绝缘的细线将金属棒 悬挂在水平位置上,金属棒中通入由 的恒定电流 ,这时两根细线均被拉紧。现要使两根细线对金属棒的拉力变为零,可采用的方法是(  )

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A . 适当增大电流 B . 适当增大磁感应强度 C . 将磁场反向并适当改变大小 D . 将电流反向并适当改变大小
长度为L、通有电流为I的直导线放入一匀强磁场中,电流方向与磁场方向如图所示,已知磁感应强度为B,对于下列各图中,导线所受安培力的大小计算正确的是(   )
A .
F=BILcosθ
B .
F=BILcosθ
C .
F=BILsinθ
D .
F=BILsinθ
如图所示为等臂电流天平。左臂挂盘和砝码的总质量为m,右臂所挂矩形线圈的匝数为n,线圈水平边的长为L。下边处在磁感应强度大小为B,方向垂直线圈平面(纸面)向里的匀强磁场中。当线圈中通过大小为I。方向如图中所示的电流时,两臂平衡。重力加速度为g,不计线圈重力。

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  1. (1) 请导出用n、m、L、I、g计算B的表达式;
  2. (2) 若挂盘和砝码的总质量为 ,重力加速度g取 ,线圈中的电流I可在1.0A~2.0A范围内调节,求线圈的最少匝数。
如图所示,光滑绝缘轨道 竖直放置,其轨道末端切线水平,在其右侧有一正交的匀强电场、磁场区域,电场竖直向上,磁场垂直纸面向里,一带电小球从轨道上的A点由静止滑下,经P点进入场区后,恰好沿水平方向做直线运动。则可判定(   )

A . 小球在水平方向的运动一定是匀速直线运动 B . 小球可能带正电,也可能带负电 C . 若小球从B点由静止滑下,进入场区后也可以做匀速运动 D . 若小球从B点由静止滑下,进入场区后将立即向下偏
如图甲所示是磁电式电流表的结构,线圈绕在一个与指针、转轴固连的铝框骨架上,线圈匝数为n,面积为S;蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布,线圈a、b两边所在处的磁感应强度大小均为B,如图乙所示。当线圈中通电流I时,指针稳定时偏转角度 (k为常量),下列说法正确的是(   )

A . 电流表表盘刻度不均匀 B . 若电流表输入电流反向,指针反向偏转 C . 铝框的作用是为了利用涡流,起电磁阻尼作用,让指针快速指向稳定的平衡位置 D . 指针偏转角度越大,通过线圈的磁通量越大
下列各图中所描绘的磁场分布正确的是(   )
A . B . C . D .
笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。当显示屏翻开时磁体远离霍尔元件,电脑正常工作,当显示屏合上时磁体靠近霍尔元件,屏幕熄灭,电脑进人休眠状态。如图所示,这是一块长为a、宽为b高为c的半导体霍尔元件,元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子,单位体积中的自由电子数为n,元件中通人方向向右的恒定电流,大小为I。当显示屏合上时,元件处于垂直于上表面且方向向下的匀强磁场中,元件的前、后表面间产生电压U,以此来控制屏幕的熄灭。则元件的(    )

A . 前表面的电势低于后表面的电势 B . 前、后表面间的电压U与a的大小有关 C . 前、后表面间的电压U与b的大小有关 D . 前、后表面间的电压U与c的大小有关
如图所示,三根平行长直导线A、B、C水平放置,其截面在等边三角形的三个顶点上。长直导线产生的磁场的磁感应强度大小 , 其中k为常量,I为通过导线的电流,r为某点到导线的距离。一段电流元P放置在三角形的中心,且与长直导线平行。只有A中通入大小为I、方向垂直线面向里的电流时,电流元P受到的安培力的大小为F,方向由A指向P;若在B中通入大小为I、方向垂直纸面向里的电流,C中通入小为I、方向垂直纸面向外的电流时,电流元P所受安培力的合力大小为(填“F”“2F”或“3F”),方向为(填“由B指向P”,“由P指向C”,“水平向左”或“水平向右”)。

如图所示,某物理兴趣小组制作了一种可“称量”磁感应强度大小的实验装置。U形磁铁置于水平电子测力计上,U形磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场,不计两极间以外区域磁场。一水平导体棒垂直磁场方向放入U形磁铁两极之间(未与磁铁接触),导体棒由两根绝缘杆固定于铁架台上。导体棒没有通电时,测力计的示数为;导体棒通以图示方向电流I(如图所示)时,测力计的示数为。测得导体棒在两极间的长度为L,磁铁始终静止,不考虑导体棒电流对磁铁磁场的影响。下列说法正确的是(   )

A . 导体棒所在处磁场的磁感应强度大小为 B . 导体棒所在处磁场的磁感应强度大小为 C . 若使图示方向电流增大,被“称量”的磁感应强度将减小 D . 若通以图示大小相等方向相反的电流I,测力计示数将变为
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