第二章 磁场 知识点题库

如图所示,一通电直导线与匀强磁场方向垂直,导线所受安培力的方向是(   )
 

A . 向上 B . 向下 C . 垂直纸面向里 D . 垂直纸面向外
电磁轨道炮工作原理如图所示.待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动,并与轨道保持良好接触.电流I从一条轨道流入,通过导电弹体后从另一条轨道流回.轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面得磁场(可视为匀强磁场),磁感应强度的大小与I成正比.通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出.现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍,理论上可采用的方法是(   )

A . 只将轨道长度L变为原来的2倍 B . 只将电流I增加至原来的2倍 C . 只将弹体质量减至原来的一半 D . 将弹体质量减至原来的一半,轨道长度L变为原来的2倍,其它量不变
下列说法中正确的是(   )

A . 通过导体的电流越大,则导体的电阻越小 B . 把一导体拉长后,其电阻率增大,电阻值增大 C . 磁感线都是从磁体的N极出发,到磁体的S极终止 D . 磁感应强度的方向由磁场本身决定,与是否在磁场中放入通电导线无关
关于磁感应强度,下列说法正确的是(     )
A . 根据 B=F/IL 可知,在磁场中某确定位置,磁感应强度与磁场力成正比,与电流和导线长度的乘积成反比 B . 一小段通电直导线放在磁感应强度为零的位置上,它受到的磁场力一定等于零 C . 一小段通电直导线在空间某处不受磁场力作用,那么该处的磁感应强度一定为零 D . 磁场中某处的磁感应强度的方向,跟电流在该处所受磁场力的方向相同
一根长0.2m、通有2.0A电流的通电直导线,放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中,受到的安培力大小不可能是(   )
A . 0.4N B . 0.2N C . 0.1N D . 0
如图甲所示,水平放置的导轨左侧接有定值电阻R=2Ω,导轨间距L=1m整个装置置于垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度B=1T。一根质量为m=2kg,阻值为r=2Ω的金属棒在水平拉力F作用下,由静止开始从CD处沿导轨向右加速运动,金属棒的v-x图像如图乙所示,若金属棒与导轨间动摩擦因数μ=0.25,重力加速度g=10m/s2 , 不计导轨电阻,求:

  1. (1) 安培力FA与位移x的函数关系式;
  2. (2) 从起点到位移x=1m的过程中,拉力做的功W。
如图所示,两根相距L1的平行粗糙金属导轨固定在水平面上,导轨上分布着n 个宽度为d、间距为2d的匀强磁场区域,磁场方向垂直水平面向上.在导轨的左端连接一个阻值为R的电阻,导轨的左端距离第一个磁场区域L2的位置放有一根质量为m,长为L1 , 阻值为r的金属棒,导轨电阻及金属棒与导轨间的接触电阻均不计.某时刻起,金属棒在一水平向右的已知恒力F作用下由静止开始向右运动,已知金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.

  1. (1) 若金属棒能够匀速通过每个匀强磁场区域,求金属棒离开第2个匀强磁场区域时的速度v2的大小;
  2. (2) 在满足第(1)小题条件时,求第n个匀强磁场区域的磁感应强度Bn的大小;
  3. (3) 现保持恒力F不变,使每个磁场区域的磁感应强度均相同,发现金属棒通过每个磁场区域时电路中的电流变化规律完全相同,求金属棒从开始运动到通过第n个磁场区域的整个过程中左端电阻R上产生的焦耳热Q.
如图所示,半径为R的1/4光滑圆弧金属导轨宽为L,全部处在竖直面内的辐向磁场区域中,磁场方向和轨道曲面垂直,轨道处磁感应强度大小为B,圆弧最高点A处切线竖直m的金属导体棒ab通过金属导轨和电路相通,电源电动势E及内阻r,电阻R1、R2,电容器的电容C、重力加速度g均为已知.金属轨道水平部分无磁场且与导体棒的动摩擦因数为,当开关S闭合瞬间将导体棒由A点静止释放,运动中棒始终保持与导轨垂直且接触良好,不考虑导体棒切割磁感线产生的电动势以及导轨和导体棒的电阻.求:

  1. (1) 电容器上的电荷量;
  2. (2) 金属棒到圆弧上D点处(切线水平)时对轨道的压力;
  3. (3) 金属棒在平直导轨上滑行的最大距离(导轨足够长).
如图所示,AB为固定的通电直导线,闭合导线框P与AB在同一平面内。当P远离AB做匀速运动时,它受到AB的作用力为(   )

A . B . 引力,且逐步变小 C . 引力,且大小不变 D . 斥力,且逐步变小
如图甲,MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ=30°角固定,M、P之间接电阻箱R,电阻箱的阻值范围为0~4Ω,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上、磁感应强度为B=0.5 T.质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上,其接入电路的电阻值为r.现从静止释放杆ab,测得最大速度为vm.改变电阻箱的阻值R,得到vm与R的关系如图乙所示.已知轨距为L=2 m,重力加速度g=10m/s2 , 轨道足够长且电阻不计.

  1. (1) 当R=0时,求杆ab匀速下滑过程中产生感应电动势E的大小及杆中的电流方向;
  2. (2) 求金属杆的质量m和阻值r;
  3. (3) 求金属杆匀速下滑时电阻箱消耗电功率的最大值Pm.
如图所示,竖直固定的“ 图片_x0020_1228609387 ”形光滑导轨宽为0.5m,矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为0.1m,磁场的磁感应强度大小均为1T,其他区域无磁场.质量为0.1kg的水平金属杆由静止释放,进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等.金属杆在导轨间的电阻为 ,与导轨接触良好,其他电阻不计,空气阻力不计,重力加速度g=10m/s2 , 下列说法正确的是(   )

图片_x0020_1432099522

A . 金属杆刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下 B . 金属杆穿过磁场Ⅰ的时间大于在磁场Ⅰ、Ⅱ之间的区域运动时间 C . 金属杆穿过两磁场产生的总热量为0.6J D . 金属杆释放时距磁场Ⅰ上边界的高度一定大于0.2m
如图所示,纸面内虚线1、2、3相互平行,且间距均为L。1、2间的匀强磁场垂直纸面向里、磁感应强度大小为2B,2、3间的匀强磁场垂直纸面向外、磁感应强度大小为B。边长为 的正方形线圈PQMN电阻为R,各边质量和电阻都相同,线圈平面在纸面内。开始PQ与1重合,线圈在水平向右的拉力作用下以速度为 向右匀速运动。设PQ刚进入磁场时PQ两端电压为 ,线圈都进入2、3间磁场中时,PQ两端电压为 ;在线圈向右运动的整个过程中拉力最大为F,拉力所做的功为W,则下列判断正确的是(   )

A . B . C . D .
如图所示,两光滑的平行金属导轨间距为L=0.5 m,与水平面成θ=30°角。区域ABCD、CDFE内分别有宽度为d=0.2 m垂直导轨平面向上和向下的匀强磁场,磁感应强度均为B=0.6 T。细金属棒P1、P2质量均为m=0.1 kg,电阻均为r=0.3 Ω,用长为d的轻质绝缘细杆垂直P1、P2将其固定,并使P1、P2垂直导轨放置在导轨平面上与其接触良好,导轨电阻不计。用平行于导轨的拉力F将P1、P2以恒定速度v=2 m/s向上穿过两磁场区域,g取10 m/s2。求:

  1. (1) 金属棒P1在ABCD磁场中运动时,拉力F的大小;
  2. (2) 从金属棒P1进入磁场到P2离开磁场的过程中,拉力F的最大功率;
  3. (3) 从金属棒P1进入磁场到P2离开磁场的过程中,电路中产生的热量。
如图所示,下列带电粒子所受洛伦兹力的方向向上的是(   )
A . 图片_x0020_100001 B . 图片_x0020_100002 C . 图片_x0020_100003 D . 图片_x0020_100004
下列各图中,带负电粒子的运动方向、所受洛伦兹力的方向与磁场方向的关系正确的是(   )
A . 图片_x0020_100006 B . 图片_x0020_100007 C . 图片_x0020_100008 D . 图片_x0020_100009
如图所示,空间分布着匀强磁场,xOy面内有一通电导线AO,导线与Ox轴夹角为45°,电流由A流向O。有关安培力与磁场方向关系,下列说法正确的是(   )

A . 若磁场沿x轴正向,则安培力沿z轴负向 B . 若磁场沿y轴正向,则安培力沿z轴负向 C . 若磁场沿z轴正向,则安培力沿x轴正向 D . 若磁场沿z轴负向,则安培力沿x轴负向
如图所示,两根足够长的平行光滑金属轨道与水平面成 角倾斜放置,导轨间距为 ,空间有垂直于轨道平面的匀强磁场。一质量为 的金属杆 垂直导轨放置,当金属杆中通有从 的恒定电流 时,金属杆 刚好静止,则(  )

A . 磁场方向垂直导轨平面向上 B . 磁感应强度的大小等于 C . 金属杆 所受安培力的大小等于 D . 金属杆 所受安培力的方向平行导轨向上
磁轨炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的动能杀伤武器。它利用电磁系统中电磁场的作用力,可大大提高弹丸的速度和射程。其加速原理如图所示,炮弹在导轨的一端,通过电流后炮弹会被安培力加速,而高速射出。某磁轨炮导轨长 ,两导轨之间的距离 。轨道间磁场可认为是磁感应强度 ,方向垂直于纸面的匀强磁场。质量 的炮弹受安培力而在轨道内匀加速运动,若其从右侧出口射出的速度为 ,忽略一切摩擦力。求:

  1. (1) 磁场的方向;
  2. (2) 通过导轨的电流大小;
  3. (3) 若炮弹所在电路的总电阻为 ,求发射炮弹时装置所消耗的总能量。
研究某种射线装置的示意图如图所示,射线源发出的射线以一定的初速度沿直线射到荧光屏上的中央O点,出现一个亮点。在板间加上垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场后,射线在板间做半径为r的圆周运动,然后打在荧光屏的P射线源点。若在两板间再连接上一个恒定电压为U的电源,两板之间距离为d形成匀强电场,亮点又恰好回到O点。由此可知(   )

A . 射线粒子带正电 B . 射线粒子的初速度大小为 C . 如果只把两板间距离适当减小粒子还能到达P点 D . 射线粒子比荷
如图,均匀绕制的螺线管水平放置,在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A,A与螺线管垂直,A导线中的电流方向垂直纸面向里。闭合开关S,A受到通电螺线管产生的磁场的作用力的方向是(    )

A . 竖直向上 B . 竖直向下 C . 水平向右 D . 水平向左
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