第2节 安培力与磁电式仪表 知识点题库

如图，水平光滑导轨接有电源，电动势为E，内电阻为r，其它的电阻不计，导轨上有三根导体棒a、b、c，长度关系为c最长，b最短，将c弯成一直径与b等长的半圆，整个装置置下向下的匀强磁场中，三棒受到安培力的关系为（  ）

如图所示，相距为L的两条足够长的平行金属导轨，与水平面的夹角θ，导轨上固定有质量为m，电阻为R的两根相同的导体棒，导体棒MN上方轨道粗糙下方光滑，整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B．将两根导体棒同时释放后，观察到导体棒MN下滑而EF保持静止，当MN下滑速度最大时，EF与轨道间的摩擦力刚好到达最大静摩擦力，下列叙述正确的是（   ）

一根较容易形变的弹性导线，将上下两端固定，当没有磁场时，导线呈直线状态．现使导线通过电流，方向自下而上（如图中箭头所示），分别加上方向竖直向上、水平向右、垂直于纸面向外的匀强磁场时，下列描述导线发生形变的四个图示中正确的是（   ）

如图所示，用粗细均匀的电阻丝折成平面梯形框架，ab、cd边均与ad边成60°角，ab=bc=cd=L，长度为L的电阻丝电阻为r，框架与一电动势为E，内阻为r的电源相连接，垂直于框架平面有磁感应强度为B的匀强磁场，则框架受到的安培力的合力大小为（   ）

如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在它的左上方固定一直导线，导线与磁场垂直，若给导线通以垂直于纸面向里的电流，则（   ）

如图所示，两平行导轨与水平面成θ角倾斜放置，电源、电阻、金属细杆及导轨组成闭合回路，细杆与导轨间的摩擦不计．整个装置分别处在如图所示的匀强磁场中，其中可能使金属细杆处于静止状态的是（   ）

如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0.1T，水平放置的框架宽度L=0.4m，框架电阻不计．金属棒电阻R=0.8Ω，定值电阻R₁=2Ω，R₂=3Ω，当金属棒ab在拉力F的作用下以v=5m/s的速度向左匀速运动时，求：

如图，方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨，两相同的光滑导体棒ab、cd静止在导轨上。t=0时，棒ab以初速度v₀向右滑动。运动过程中，ab、cd始终与导轨垂直并接触良好，两者速度分别用v₁、v₂表示，回路中的电流用I表示。下列图像中可能正确的是（   ）

如图所示，质量为60g的铜棒长为L=20cm，棒的两端与等长的两细软铜线相连，吊在磁感应强度B=0.5T、方向竖直向上的匀强磁场中.当棒中通过恒定电流I后，铜棒能够向上摆动的最大偏角θ=60°，g取10m／s² ， 则铜棒中电流I的大小是(    )

如图，一段半圆形粗铜线固定在绝缘水平桌面（纸面）上，铜线所在空间有一匀强磁场，磁场方向竖直向下。当铜线通有顺时针方向电流时，铜线所受安培力的方向（    ）

据媒体报导，在武汉某在建公寓楼外墙上，体重80公斤的试验人员利用依附于建筑外墙的逃生轨道，从高楼40米处以1.5米/秒的速度下降，用时26秒安全抵达地面．这标志着中建三局工程技术研究院历时两年研发的磁力缓降高楼安全逃生装置试验成功．如图甲所示是依附建筑物架设的磁力缓降高楼安全逃生装置，具有操作简单、无需电能、逃生高度不受限制，下降速度可调、可控等优点．装置技术原理是根据电磁感应进行开发设计，由内设高强磁铁的载人装置与非铁磁性逃生轨道组成，铝管导轨与建筑外墙平行，垂直于地面．

装置原理可简化为：间距为 的两根竖直导轨上部连通，人和磁铁固定在一起沿导轨从静止经极短时间加速后共同匀速下滑，磁铁产生磁感应强度为 的匀强磁场．人和磁铁所经位置处，可等效为有一固定导体棒 与导轨相连，如图乙所示．在某次逃生试验中，测试者质量为 ，装置从离地高 处开始下降，匀速时速度为 ，已知与人一起下滑部分装置的质量 ，重力加速度取 ，且本次试验过程中恰好没有摩擦．

如图所示，两根无电阻导轨与水平面成θ=37°角放置，两导轨间距离为d=0.5m，在导轨上垂直于导轨水平放一根质量m=0.2kg、长度略大于d、电阻R=4Ω的均匀金属杆，导轨下端与一个内阻r=1Ω电动势未知的电源两极相连，杆与导轨间最大静摩擦力 N.当导轨间有竖直向上、磁感应强度为B=2T的匀强磁场时，杆与导轨间刚好无摩擦力.求：

在图中，分别标出了磁场B的方向、电流I的方向和导线所受安培力F的方向，其中正确的是(    )

如图所示，水平导线中有电流I通过，导线正下方电子的初速度方向与电流I的方向相同，均平行于纸面水平向左。下列四幅图是描述电子运动轨迹的示意图，正确的是（　　）

如图所示，pq为一段半径为R圆弧导线，O点为圆心，poq夹角θ=120°，磁感应强度为B的匀强磁场垂直纸面向里。若导线中通有大小为I的电流，则通电导线所受安培力的大小为（　　）

如图所示，有两根用超导材料制成的长直平行导线 、 ，分别通以 和 流向相同的电流，两导线构成的平面内有一点 ，到两导线的距离相等。下列说法正确的是（   ）

霍尔元件是一种重要的磁传感器，可用在多种自动控制系统中。长方体半导体材料厚为a、宽为b、长为c，以长方体三边为坐标轴建立坐标系 ，如图所示。半导体中有电荷量均为e的自由电子与空穴两种载流子，空穴可看作带正电荷的自由移动粒子，单位体积内自由电子和空穴的数目分别为n和p。当半导体材料通有沿 方向的恒定电流后，某时刻在半导体所在空间加一匀强磁场，磁感应强度的大小为B，沿 方向，于是在z方向上很快建立稳定电场，称其为霍尔电场，已知电场强度大小为E，沿 方向。

矩形导线框abcd放在匀强磁场中，磁感线方向与线圈平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图像如图所示，t=0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里。若规定导线框中感应电流逆时针方向为正，安培力方向取向上为正。则在0~4s时间内，线框中的感应电流I、ab边所受安培力F随时间变化的图像正确的是（   ）

如图所示，有一宽度为的足够长的固定U形平行光滑金属导轨，导轨平面与水平面的夹角为 ， 空间存在范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为 ， 方向与导轨平面垂直．将根质量为 ． 电阻为的金属棒ab垂直放在导轨上，ab始终与导轨接触良好．用平行于导轨平面的拉力F作用于ab上，使ab由静止开始沿导轨向上运动，拉力F的功率始终为6W，当ab棒运动了获得稳定速度，在此过程中，ab棒产生的热量为 ， 不计导轨电阻，取求

如图所示，间距为且足够长的光滑平行导轨上方连接阻值为的电阻，导轨与水平面间的夹角为 ， 空间存在垂直于导轨平面向下、磁感应强度大小为的匀强磁场。将质量为、电阻为、长度稍大于导轨间距的金属棒从处由静止释放，金属棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度大小为 ， 求：