第三章 磁场 知识点题库

关于磁场,下列说法正确的是(  )

A . 最早发现通电导线周围存在磁场的科学家是安培 B . 磁感线与电场线一样都是客观存在的 C . 磁感应强度越大,线圈的面积越大,则穿过线圈的磁通量一定越大 D . 磁场中某一点磁感应强度的方向,与小磁针N极在该点的受力方向相同
如图所示的各图中,表示通电直导线在匀强磁场中所受磁场力的情况,其中磁感强度B、电流I、磁场力F三者之间的方向关系不正确的是(  )

A . B . C . D .

如图,两根平行长直导线相距2l,通有大小相等、方向相同的恒定电流,a、b、c是导线所在平面内的三点,左侧导线与它们的距离分别为 、l和3l.关于这三点处的磁感应强度,下列判断正确的是(   )

A . a处的磁感应强度大小比c处的大 B . b、c两处的磁感应强度大小相等 C . a、c两处的磁感应强度方向相同 D . b处的磁感应强度为零
目前世界上正研究的一种新型发电机叫磁流体发电机,如图所示表示它的发电原理:将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和负电的粒子,而从整体来说呈中性)沿图中所示方向喷射入磁场,磁场中有两块金属板A、B,这时金属板上就聚集了电荷,在磁极配置如图中所示的情况下,下述说法正确的是(   )

A . A板带正电 B . 有电流从A经用电器流向B C . 金属板A,B间的电场方向向下 D . 等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力
如图所示为某种质谱仪的工作原理示意图.此质谱仪由以下几部分构成:粒子源N;P、Q间的加速电场;静电分析器,即中心线半径为R的四分之一圆形通道,通道内有均匀辐射电场,方向沿径向指向圆心O,且与圆心O等距的各点电场强度大小相等;磁感应强度为B的有界匀强磁场,方向垂直纸面向外;胶片M.由粒子源发出的不同带电粒子,经加速电场加速后进入静电分析器,某些粒子能沿中心线通过静电分析器并经小孔S垂直磁场边界进入磁场,最终打到胶片上的某点.粒子从粒子源发出时的初速度不同,不计粒子所受重力.下列说法中正确的是(  )

A . 从小孔S进入磁场的粒子速度大小一定相等 B . 从小孔S进入磁场的粒子动能一定相等 C . 打到胶片上同一点的粒子速度大小一定相等 D . 打到胶片上位置距离O点越近的粒子,比荷越大
如图所示,一束电子流沿管的轴线进入螺线管,忽略重力,电子在管内的运动应该是(  )

A . 当从a端通入电流时,电子做匀加速直线运动 B . 当从b端通入电流时,电子做匀加速直线运动 C . 不管从哪端通入电流,电子都做匀速直线运动 D . 不管从哪端通入电流,电子都做匀速圆周运动
如图所示,质量m=0.1kg的导体棒静止于倾角为30度的斜面上,导体棒长度L=0.5m,通入垂直纸面向里的电流,电流大小I=2A,整个装置处于磁感应强度B=0.5T,方向竖直向上的匀强磁场中.求:

  1. (1) 导体棒所受安培力的大小和方向
  2. (2) 导体棒所受静摩檫力的大小和方向.
如图所示,半径 R =3.6 m 的 光滑绝缘圆弧轨道,位于竖直平面内,与长L=5 m的绝缘水平传送带平滑连接,传送带以v =5 m/s的速度顺时针转动,传送带右侧空间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场,电场强度E=20 N/C,磁感应强度B=2.0 T,方向垂直纸面向外。a为m1=1.0×103 kg的不带电的绝缘物块,b为m2=2.0×103kg、q=1.0×103C带正电的物块。b静止于圆弧轨道最低点,将a物块从圆弧轨道顶端由静止释放,运动到最低点与b发生弹性碰撞(碰后b的电量不发生变化)。碰后b先在传送带上运动,后离开传送带飞入复合场中,最后以与水平面成60°角落在地面上的P点(如图),已知b物块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.1。( g 取10 m/s2 , a、b 均可看做质点)求:

  1. (1) 物块 a 运动到圆弧轨道最低点时的速度及对轨道的压力;
  2. (2) 传送带上表面距离水平地面的高度;
  3. (3) 从b开始运动到落地前瞬间, b运动的时间及其机械能的变化量。
如图所示,半径为r的均匀 金属圆环固定在竖直面内,a、b为其两个端点,O为圆心,Oa连线水平,圆环处于方向水平向右、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。当圆环中通过顺时针方向的电流I时,圆环受到的安培力(  )

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A . 大小为 ,方向垂直纸面向里 B . 大小为 ,方向垂直纸面向里 C . 大小为 ,方向垂直纸面向外 D . 大小为 ,方向垂直纸面向外
如图所示,两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2 , 且I1>I2;a,b两点对称分布在两导线两侧,磁感应强度分别是Ba和Bb , F1和F2分别电流I1和I2受到的安培力,则(   )

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A . F1<F2 B . F1>F2 C . Ba<Bb D . Ba>Bb
某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。两根金属导轨ab和a1b1 , 固定在同一水平面内且相互平行,足够大的电磁铁(未画出)的N极位于两导轨的正上方,S极位于两导轨的正下方,一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直。(不计金属导轨的电阻和摩擦)

  1. (1) 在开关闭合后,金属棒向(选填“左侧”或“右侧”)移动。
  2. (2) 为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度,有人提出以下建议:
    A . 适当增加两导轨间的距离 B . 保持两个导轨间距不变,换一根更长的金属棒 C . 将滑动变阻器滑片向左移动 D . 把磁铁换成磁性更强的足够大的钕铁硼磁铁 其中正确的是_________(填入正确选项前的字母)。
  3. (3) 如果将电路中电流方向反向,磁场也反向,金属棒将会向(选填“左侧"或“右侧”)移动。
如图所示,在垂直纸面向里的匀强磁场中,有两根彼此靠近且平行的长直导线a和b放在纸面内,导线长度均为L。导线中通有如图所示的相反方向电流,a中电流为I,b中电流为2I,a受到的磁场力大小为F1 , b受到的磁场力大小为F2 , 则(   )

A . 导线a的电流在导线b处产生的磁场方向垂直纸面向里 B . F2=2F1 C . F2<2F1 D . 导线a的电流在导线b处产生的磁感应强度大小为
某试验列车按照设定的直线运动模式,利用计算机控制制动装置,实现安全准确地进站停车。制动装置包括电气制动和机械制动两部分。图1所示为该列车在进站停车过程中设定的加速度大小 随速度 的变化曲线。

 

  1. (1) 求列车速度从 降至 经过的时间t及行进的距离x。
  2. (2) 有关列车电气制动,可以借助图2模型来理解。图中水平平行金属导轨处于竖直方向的匀强磁场中,回路中的电阻阻值为 ,不计金属棒 及导轨的电阻。 沿导轨向右运动的过程,对应列车的电气制动过程,可假设 棒运动的速度与列车的速度、棒的加速度与列车电气制动产生的加速度成正比。列车开始制动时,其速度和电气制动产生的加速度大小对应图1中的 点。论证电气制动产生的加速度大小随列车速度变化的关系,并在图1中画出图线。
  3. (3) 制动过程中,除机械制动和电气制动外,列车还会受到随车速减小而减小的空气阻力。分析说明列车从 减到 的过程中,在哪个速度附近所需机械制动最强?

    (注意:解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量,要在解题时做必要的说明)

如图所示,放在匀强磁场中的通电直导线,均与磁场方向垂直,图中分别标明了电流I、磁感应强度B和安培力F的方向,其中正确的是(    )
A . B . C . D .
如图所示,在光滑的绝缘水平桌面上,有一质量均匀分布的细圆环,处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向竖直向下。圆环的半径为R,质量为m。令此圆环均匀带上正电荷,总电荷量为Q。当圆环绕通过其中心的竖直轴以角速度 沿图中所示方向匀速转动时(假设圆环所带的电荷量不减少,不考虑环上电荷之间的作用),下列说法正确的是(    )

A . 圆环匀速转动形成的等效电流大小为 B . 圆环受到的安培力的合力大小为BQ R C . 圆环内侧(Ⅰ区)的磁感应强度大于外侧(Ⅱ区)的磁感应强度 D . 将圆环分成无限个小段,每小段受到的合力都指向圆心,所以圆环有向里收缩的趋势
四根等高、相互平行的水平长直导线有大小相等且方向相同的电流 , 其中相邻两根导线间距均相等,三点连线与导线等高并垂直于导线,点位于四根导线间中点,分别位于两点的正下方,且 , 则下列说法正确的是(   )

A . 点的磁感应强度方向竖直向上 B . 点的磁感应强度方向竖直向下 C . 点与点的磁感应强度相同 D . 任意两导线间相互吸引
如图,竖直平面内有两个匀强磁场区域I、II,竖直边界线MN、PQ相距L,磁场I和II的磁感应强度大小之比为3:5,方向均垂直纸面向里,磁场之间有水平向右的匀强电场。自MN上S点水平向左释放一带正电粒子甲,甲在电、磁场中形成轨迹封闭的周期性运动.较长时间后撤去该粒子,又在S点竖直向下往电场内释放另一个相同粒子乙,也可形成轨迹封闭的周期性运动。粒子电荷量为q、质量为m,不计重力,两粒子释放的初速度大小均为v0。(sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:

  1. (1) 匀强电场的电场强度E的大小;
  2. (2) 粒子乙的运动周期T乙;
  3. (3) 将两磁场的磁感应强度同时增大为原来的k倍(k>1),两粒子在各自的运动中可通过PQ上同一位置,k为多大。
如图所示,两根电阻不计、足够长的光滑金属导轨MN、PQ竖直放置,ab是一根始终与导轨垂直且与导轨接触良好的金属杆,ab杆具有一定质量和电阻。开关S断开,ab杆由静止释放时开始计时,一段时间后,将开关S闭合,下列关于ab杆运动的速度随时间t变化的图像可能正确的是( )

A . B . C . D .
磁流体发电是一项新兴技术,如图所示是磁流体发电机的示意图。平行金属板P、Q之间有一个很强的匀强磁场,磁感应强度大小为。将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量正、负带电粒子)垂直于的方向喷入磁场,每个离子的速度都为v,电荷量大小都为 , P、Q两板间距为 , 稳定时下列说法中正确的是(   )

A . 带正电的粒子向P板偏转 B . 图中P板是电源的正极 C . 电源的电动势为 D . 电源的电动势为
下列图中,电流I的方向、磁场B的方向和磁场对电流作用力F的方向的关系错误的是(     )
A . B . C . D .
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