第2节安培力与磁电式仪表知识点题库

如图所示，悬挂的线圈与条形磁铁位于同一平面内，当线圈中通入逆时针方向电流的瞬间，线圈将（）

A . 左边向里、右边向外，同时向磁铁靠近 B . 左边向外、右边向里，同时远离磁铁 C . 左边向外、右边向里，同时向磁铁靠近 D . 向磁铁靠近，但不转动

一块磁铁从高处掉到地上，虽然没有断，但磁性变弱了，这是因为

A . 磁铁被磁化了 B . 磁铁因剧烈震动而退磁了 C . 磁铁是非磁性物质 D . 磁铁是软磁性材料

在光滑绝缘水平面上，一轻绳拉着一个带电小球绕轴O在匀强磁场中作逆时针方向的匀速圆周运动，磁场方向竖直向下，其俯视图如图所示．若小球运动到A点时，绳子忽然断开．关于小球在绳断开后可能的运动情况，下列说法中正确的是（）

A . 小球仍作逆时针匀速圆周运动，半径不变 B . 小球仍作逆时针匀速圆周运动，但半径减小 C . 小球作顺时针匀速圆周运动，半径不变 D . 小球作顺时针匀速圆周运动，半径减小

如图所示，长方体玻璃水槽中盛有NaCl的水溶液，在水槽左、右侧壁内侧各装一导体片，使溶液中通入沿x轴正向的电流I，沿y轴正向加恒定的匀强磁场B．图中a、b是垂直于z轴方向上水槽的前后两内侧面，则（）

A . a处离子浓度大于b处离子浓度 B . a处电势高于b处电势 C . 溶液的上表面电势高于下表面的电势 D . 溶液的上表面处的离子浓度大于下表面处的离子浓度

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

如图所示的等臂天平可用来测定磁感应强度．天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽为l，共N匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面．当线圈中通有电流I（方向如图）时，天平平衡；当电流反向（大小不变）时，右边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡．由此可知（）

A . 磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为 $\text{[math]}$ B . 磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为 $\text{[math]}$ C . 磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为 $\text{[math]}$ D . 磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为 $\text{[math]}$

如图，一光滑的平面上，右方有一条形磁铁，一金属环以初速度V沿磁铁的中线向右滚动，则以下说法正确的是（）

A . 环的速度越来越小 B . 环保持匀速运动 C . 环运动的方向将逐渐偏向条形磁铁的N极 D . 环运动的方向将逐渐偏向条形磁铁的S极

如图所示，两条平行的光滑金属导轨所在平面与水平面的夹角为 $\text{[math]}$ ，间距为d ．导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B ，方向与导轨平面垂直．质量为m的金属棒被固定在导轨上，距底端的距离为s ，导轨与外接电源相连，使金属棒通有电流．金属棒被松开后，以加速度a沿导轨匀加速下滑，金属棒中的电流始终保持恒定，重力加速度为g ．求下滑到底端的过程中，金属棒

（1）末速度的大小v；
（2）通过的电流大小I；
（3）通过的电荷量Q ．

如图所示，某同学用玻璃皿在中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘放一个圆环形电极接电源的正极做“旋转的液体的实验”，若蹄形磁铁两极间正对部分的磁场视为匀强磁场，磁感应强度为B=0.1T，玻璃皿的横截面的半径为a=0.05m，电源的电动势为E=3V，内阻r=0.1Ω，限流电阻R₀=4.9Ω，玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为R=0.9Ω，闭合开关后当液体旋转时电压表的示数恒为1.5V，则（）

A . 由上往下看，液体做顺时针旋转 B . 液体所受的安培力大小为1.5×10^-4N C . 闭合开关10s，液体具有的热能是4.5J D . 闭合开关后，液体电热功率为0.081W

如图所示，一通电直导线位于匀强磁场中，导线与磁场方向垂直．磁场的磁感应强度B=0.1T，导线长度L=0.2m．当导线中的电流I=lA时，该导线所受安培力的大小为（）

A . 0.02N B . 0.03N C . 0.04N D . 0.05N

如图所示，在宽为L的区域内有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B．光滑绝缘水平面上有一边长为L、质量为m、电阻为R的单匝正方形线框abcd，ad边位于磁场左边界，线框在水平外力作用下垂直边界穿过磁场区．

（1）若线框以速度v匀速进入磁场区，求此过程中b、c两端的电势差U_bc；
（2）在（1）的情况下，示线框移动到完全进入磁场的过程中产生的热量Q和通过导线截面的电量q；
（3）若线框由静止开始以加速度a匀加速穿过磁场，求此过程中外力F随运动时间t的变化关系．

在磁场中放入一通电导线，导线与磁场垂直，导线长为1 cm，电流为0.5 A，所受的磁场力为5×10^－⁴ N。则（）

A . 该位置的磁感应强度为0.1 T B . 若将该电流撤去，该位置的磁感应强度还是0.1 T C . 若将通电导线跟磁场平行放置，该导体所受到的磁场力为5×10^－⁴ N D . 若将通电导线跟磁场平行放置，该导体所受到的磁场力为零

如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R。金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下（方向不变），现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止。下列说法正确的是（）

A . ab中的感应电流方向由b到a B . 电阻R的热功率逐渐变小 C . ab所受的安培力逐渐减小 D . ab所受的静摩擦力保持不变

如图所示，光滑水平面上有一质量为0.1kg的正方形金属线框abcd，边长为1m。线框处于垂直于水平面向下的有界匀强磁场中，ab边与磁场边界重合。现给ab边施加一个垂直ab边向右的大小为2N的水平恒力F，线框从静止开始运动，1s时线框速度为2m/s，此后撤去F，线框继续运动，恰好能完全离开磁场区域。已知从撤去外力F到线框停止过程中线框中通过的电荷量为0.2C，则( )

A . 整个过程中感应电动势的最大值为2V B . 整个过程中线框中通过的电荷量为1.8C C . 整个过程中线框中产生的热量为1.6J D . 线框电阻的总阻值为0.5Ω

物理现象的分析有宏观与微观两个视角。现讨论如下情境：在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，两根足够长的光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L，电阻不计。电阻为R、质量为m的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好，导体棒ab的中点用轻绳经过滑轮与质量为M的物块相连。物块放在水平地面上，轻绳处于竖直方向上刚好张紧，如图1所示。MP间接有电动势为E、内阻为r的电源，其它连接导线的电阻不计，不计一切摩擦。已知：B=1T，L=0.5m，R=2Ω，E=3V，r=1Ω，M=0.02kg，m=0.01kg，g=10m/s² ，电子的质量为m₀ ，电量为e。闭合S，导体棒ab从静止开始向运动，若某时刻导体棒运动速度为v，此时回路中的电流可用公式 $\text{[math]}$ 进行计算， $\text{[math]}$ 为回路中的总电阻。求：

（1）闭合电键S瞬间，电路中的电流；
（2）分析导体棒水平方向所受各力变化的情况，定性画出导体棒速度与时间的变化图像；
（3）计算导体棒稳定运动后，自由电荷运动沿棒方向受到的碰撞阻力的平均值与沿棒方向的洛伦兹力大小的比值。

三条长度相同的直导线a、b、c垂直于纸面固定放置，相互之间的距离均为L。在三条直导线中均通有大小相等的电流I，其中直导线a、c中的电流方向垂直纸面向里，直导线b中的电流方向垂直纸面向外，则直导线a与直导线b所受安培力的大小之比为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . 1：1 D . $\text{[math]}$

如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，下列说法正确的是（）

A . 甲图要增大粒子的最大动能，可增加电压U B . 乙图可判断出A极板是发电机的正极 C . 丙图可以判断出带电粒子的电性，粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是 $\text{[math]}$ D . 丁图中若载流子带负电，稳定时D板电势高

如图所示，导线框放在磁感应强度为 $\text{[math]}$ 的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，导体棒 $\text{[math]}$ 沿光滑导线框向右做匀速运动， $\text{[math]}$ 间接有阻值为 $\text{[math]}$ 的电阻。已知，导体棒 $\text{[math]}$ 的长度为 $\text{[math]}$ ，电阻为 $\text{[math]}$ ，运动的速度为 $\text{[math]}$ 。导线框的电阻不计。

（1）求 $\text{[math]}$ 棒两端的电势差 $\text{[math]}$ ；
（2）求 $\text{[math]}$ 棒所受的外力 $\text{[math]}$ 大小；
（3）说明在 $\text{[math]}$ 时间内外力对导体棒所做的功 $\text{[math]}$ 与整个电路生热 $\text{[math]}$ 的关系并进行论证。

如图甲所示，表面绝缘、倾角 $\text{[math]}$ 的斜面固定在水平地面上，斜面的顶端固定有弹性挡板，挡板垂直于斜面，并与斜面底边平行。斜面所在空间有一宽度 $\text{[math]}$ 的匀强磁场区域，其边界与斜面底边平行，磁场方向垂直斜面向上，磁场上边界到挡板的距离 $\text{[math]}$ 。一个质量 $\text{[math]}$ 、总电阻 $\text{[math]}$ 的单匝长方形闭合金属框abcd，放在斜面的底端，其中ab边与斜面底边重合，ab边长 $\text{[math]}$ 。从 $\text{[math]}$ 时刻开始，线框在垂直cd边沿斜面向上且大小恒定的拉力F作用下，从静止开始运动，当线框的ab边离开磁场区域时撤去拉力，线框继续向上运动，并与挡板发生碰撞，碰撞过程的时间可忽略不计，且没有机械能损失。线框向上运动过程中速度与时间的关系如图乙所示。已知线框在整个运动过程中始终未脱离斜面，且保持ab边与斜面底边平行，线框与斜面之间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，重力加速度g取 $\text{[math]}$ 。

（1）求线框受到的拉力F的大小：
（2）求匀强磁场的磁感应强度B的大小及线框ad边的长度；
（3）已知线框向下运动通过磁场区域过程中的速度v随位移x的变化规律满足 $\text{[math]}$ （式中 $\text{[math]}$ 为线框向下运动时ab边刚进入磁场时的速度大小，x为线框ab边进入磁场后相对磁场上边界的位移大小），求从 $\text{[math]}$ 时刻开始线框在斜面上运动的整个过程中产生的焦耳热Q（即电热）。

下列说法正确的是（）

A . 奥斯特发现了电流的磁效应，说明磁能生电 B . 法拉第发现了电磁感应现象，说明电能生磁 C . 库仑比较准确测出元电荷的电量 D . 焦耳发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关系

第2节 安培力与磁电式仪表 知识点题库

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