第2节 安培力与磁电式仪表 知识点题库

如图所示，用丝线吊一个质量为m的带电(绝缘)小球处于匀强磁场中，空气阻力不计，当小球分别从A点和B点向最低点O运动且两次经过O点时(　　)

如图所示，两根平行导轨固定在倾角θ=30°的斜面上，间距d=0.4m．导轨由两部分组成，虚线MN为两部分的分界线．MN以下导轨由金属材料制成，其长度L=1.0m，电阻不计，底端接有一只标称值为“2V 0.5A”的小灯泡；MN以上导轨足够长，由绝缘材料制成．整个空间存在垂直斜面向上的匀强磁场．现将质量m=0.1kg、电阻不计的光滑导体棒从绝缘导轨上某位置由静止释放，当ab通过MN后小灯泡立即正常发光且亮度保持不变，直至ab离开轨道．ab在滑动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，取g=10m/s² ， 试求：

如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源．现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止．导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R₀=2.5Ω，金属导轨的其它电阻不计，g取10m/s² ． 已知sin37°=0.60，cos37°=0.80，试求：

如图所示，三块一样的蹄形磁铁并排放置在祖糙水平桌面上，S极在上，N极在下，导体棒AB单位长度的电阻为R，导体棒所在位置的磁感应强度相同。可通过1、2、3、4四条电阻不计的柔软细导线与电动势为E、内阻为r的电源相连，相邻两条细导线间的导体棒长度相同。下列说法正确的是（   ）

如图所示，线框由导线组成，cd、ef两边竖直放置且相互平行，导体棒ab水平放置并可沿cd、ef无摩擦滑动，导体棒ab所在处有匀强磁场且B₂＝2 T，已知ab长L＝0.1 m，整个电路总电阻R＝5 Ω.螺线管匝数n＝4，螺线管横截面积S＝0.1 m².在螺线管内有如图所示方向磁场B₁ ， 若磁场B₁以 均匀增加时，导体棒恰好处于静止状态，试求：(g＝10 m/s²)

如图所示，电动机牵引的是一根原来静止的长为 ，质量为 金属棒 ，棒电阻为 ， 架在处于磁感应强度为 的水平匀强磁场中的竖直放置的固定框架上，磁场方向与框架平面垂直，当导体棒由静止上升高度 时获得稳定速度，该过程中其产生的焦耳热为 。电动机牵引导体棒过程中，电压表、电流表的读数分别为 、 ，已知电动机内阻为 ，不计框架电阻及一切摩擦，求：

如图甲所示，P、Q为水平面内平行放置的金属长直导轨，间距为d，处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。一根质量为m、电阻为r的导体棒ef垂直放在P、Q导轨上，导体棒ef与P、Q导轨间的动摩擦因数为μ。质量为M的正方形金属框abcd的边长为L，每边电阻均为r，用细线悬挂在竖直平面内，ab边水平，金属框a、b两点通过细导线与导轨相连，金属框的上半部分处在磁感应强度大小为B、方向垂直框面向里的匀强磁场中，下半部分处在大小也为B、方向垂直框面向外的匀强磁场中，不计其余电阻和细导线对a、b点的作用力。现用一电动机以恒定功率沿导轨方向水平牵引导体棒ef向左运动，从导体棒开始运动时计时，悬挂金属框的细线的拉力T随时间t的变化如图乙所示，求：

 

如图所示，分别是直流电动机、摇绳发电、磁电式仪表和电磁轨道炮示意图，其中不属于“因电而动”（即在安培力作用下运动）的是（    ）

如图所示是导轨式电磁炮的原理结构示意图。两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放炮弹。炮弹可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。内阻为r可控电源提供的强大恒定电流从一根导轨流入，经过炮弹，再从另一导轨流回电源，炮弹被导轨中的电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中，该磁场在炮弹所在位置始终可以简化为磁感应强度为B的垂直平行轨道匀强磁场。已知两导轨内侧间距L，炮弹的质量m，炮弹在导轨间的电阻为R，若炮弹滑行s后获得的发射速度为v。不计空气阻力，下列说法正确的是（   ）

如图所示，一对倾斜的光滑平行金属导轨，其平面与水平面的夹角为30°，导轨间距为L，接在两导轨间电阻的阻值为R.在与导轨垂直的虚线边界下侧，有方向垂直导轨平面向上的匀强磁场．现将质量为m、有效电阻为R的导体棒，在导轨上从距虚线边界上方L处由静止释放，导体棒进入磁场后恰好做匀速运动.巳知导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直，不计导轨的电阻，重力加速度为g.求：

如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ相距L＝1m，上端连接一个阻值R＝1Ω的电阻，导轨平面与水平面夹角θ＝37°，长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。已知金属棒ab的质量为m＝2kg、阻值R′＝1Ω，磁场的磁感应强度B＝1T，重力加速度g＝10m/s² ， 导轨电阻不计。现闭合开关，金属棒ab从静止开始运动，若金属棒下滑距离为s＝50m时速度恰达到最大（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8），求：

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（   ）

在磁场中的同一位置放置一条直导线，导线的方向与磁场方向垂直。先后在导线中通入不同的电流，导线所受的力也不一样。如图中的几幅图象表现的是导线受力的大小F与通过导线的电流I的关系。a、b各代表一组F—I的数据。下列图中正确的是（   ）

下列图中分别标出了一根放置在匀强磁场中的通电直导线的电流I、磁场的磁感应强度B和所受安培力F的方向，其中图示错误的是（   ）

如图所示，通电长直导线a水平悬空固定不动，正下方有一光滑水平面，水平面中的虚线 为导线a的投影，实线为可自由运动的通电直导线b， 与b的夹角为60°，当导线a、b中接通图示方向的电流I时，从上往下看导线b将（   ）

如图，金属杆ab的质量为m，长为L，通过的电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，结果ab静止且紧压于水平导轨上．若磁场方向与导轨平面成θ角，求：

棒ab受到的摩擦力；棒对导轨的压力．

如图所示为测磁感应强度大小的一种方式，将边长为 、一定质量的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板，导线框中通以逆时针方向的电流。图中虚线过 边和 边的中点，在虚线的下方为垂直于导线框向里的匀强磁场，导线框中的电流大小为I。此时导线框处于静止状态，通过传感器测得细线中的拉力大小为 ；保持其他条件不变，现将导线框中的电流增大两倍，同时将磁场反向，大小保持不变，此时测得细线的拉力大小为 ，则磁感应强度大小为（   ）

正方形线框由四段相同的导体棒、、、d连接而成，固定于垂直线框平面向里的匀强磁场中（图中未画出），线框顶点、与直流电源两端相接。已知导体棒d受到的安培力大小为 ， 下列说法正确的是（ ）

质量为m，电阻率为 ， 横截面积为S，长度为L的粗细均匀的金属棒MN两端由等长的轻质绝缘细线悬挂，金属棒置于竖直方向的匀强磁场中，初始细线竖直，金属棒静止。现在MN两端加上大小为U的电压，使电流由M流向N，当金属棒再次静止时，绝缘细线向左偏离竖直方向30°角，已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（   ）

如图所示，在由a、b、c、d四根电流相等的导线摆成的空间中，存在A、B、C三个点，其中点位于四根导线摆成的正方形区域的中心，A、两点到点的距离相同且位于同一水平线，A、两点到a、b的距离均相同，且A到d的距离与到d的距离相同，若在A点产生的磁场强度为 ， 下列说法不正确的是（   ）