4 通电导线在磁场中受到的力 知识点题库

如图所示为一速度选择器,也称为滤速器的原理图.K为电子枪,由枪中沿KA方向射出的电子,速率大小不一.当电子通过方向互相垂直的均匀电场和磁场后,只有一定速率的电子能沿直线前进,并通过小孔S.设产生匀强电场的平行板间的电压为300 V,间距为5 cm,垂直纸面的匀强磁场的磁感应强度为0.06 T,问:

 

  1. (1) 磁场的方向应该垂直纸面向里还是向外?

  2. (2) 速度为多大的电子才能通过小S?

如图所示,a为带正电的小物块,b是一不带电的绝缘物块,a、b叠放与粗糙的水平地面上,地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场,现用水平恒力F拉b物块,使a、b一起无相对滑动地向左加速运动,在加速运动阶段(   )

A . a、b一起运动的加速度不变 B . a、b一起运动的加速度增大 C . a、b物块间的摩擦力减少 D . a、b物块间的摩擦力增大
如图所示,一束质量、带电量、速率均未知的正离子(不计重力)射入正交的电场、磁场区域,发现有些离子毫无偏移地通过这一区域,对于这些离子来说,它们一定具有(   )

A . 相同的速率 B . 相同的电量 C . 相同的质量 D . 速率、电量和质量均相同
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,图中几幅图象表现的是导线受的力F与通过的电流I的关系.a,b各代表一组F,I的数据.下列图中正确的是(   )

A . B .    C . D .
电场和磁场都具有的性质;运动的电荷垂直进入磁场,若速度方向与磁场方向不平行,将受到的作用;电荷在电场中,将受到的作用;通电线圈在磁场中,将受到的作用(选填“电场力”、“洛仑兹力”、“安培力”、“力”).
如图所示,两平行金属导轨所在的平面与水平面夹角θ= ,导轨的一端接有电动势E =3V、内阻r=0.5Ω的直流电源,导轨间的距离L=0.4m。在导轨所在空间内分布着磁感应强度B=0.5T、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒与金属导轨垂直、且接触良好,导体棒的电阻R=1.0Ω,导体棒恰好能静止。金属导轨电阻不计。(g取10m/s2 , sin =0.6,cos =0.8)求:

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  1. (1) ab受到的安培力大小和方向;
  2. (2) ab受到的摩擦力大小。
如图所示,平行导体滑轨MM’、NN’放置于同一水平面上,固定在竖直向下的匀强磁场中,导体棒AB、CD横放在滑轨上且静止,形成一个闭合电路。当AB向右滑动的瞬间,电路中感应电流的方向及CD受到的安培力方向分别为(    )

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A . 电流方向沿ABCD,安培力方向向右 B . 电流方向沿ADCB,安培力方向向右 C . 电流方向沿ABCD,安培力方向向左 D . 电流方向沿ADCB,安培力方向向左
将一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中,下列图中能正确反映各量间关系的是(   )
A . B . C . D .
两条平行虚线间存在一匀强磁场,磁感应强度方向与纸面垂直。边长为0.2m,总电阻为0.01Ω的正方形导线框abcd位于纸面内,cd边与磁场边界平行,如图甲所示,已知导线框一直向右做匀速直线运动,cd边于 时刻进入磁场。线框中感应电动势随时间变化的图线如图乙所示(感应电流的方向为顺时针时,感应电动势取正)。下列说法正确的是(   )

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A . 磁感应强度的方向垂直于纸面向里 B . 导线框运动的速度的大小为1m/s C . 磁感应强度的大小为0.05T D . 这段时间内,导线框所受的安培力大小为0.01N
如图所示,一等腰三角形闭合金属框架置于与匀强磁场方向垂直的平面内,其底边与磁场右边界平行,在把框架从磁场中水平向右匀速拉出磁场的过程中,下列关于拉力F随框架顶点离开磁场右边界距离x变化的图象中,正确的是(   )

A . B . C . D .
如图甲所示,倾角θ=37°足够长的倾斜导体轨道与光滑水平导体轨道平滑连接。轨道宽度d=0.5m,电阻忽略不计。在水平轨道平面内有水平向右的匀强磁场,倾斜轨道平面内有垂直于倾斜轨道向下的匀强磁场,大小都为B,现将质量m=0.4kg、电阻R=1Ω的两相同导体棒eb和cd,垂直于轨道分别置于水平轨道上和倾斜轨道的顶端,同时由静止释放。导体棒cd下滑过程中加速度a与速度v的关系如图乙所示。cd棒从开始运动到最大速度的过程中流过cd棒的电荷量q=0.4C(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2),则(   )

A . 倾斜导轨粗糙,动摩擦因数 B . 倾斜导轨粗糙,动摩擦因数 C . 导体棒eb对水平轨道的最大压力为6N D . cd棒从开始运动到速度最大的过程中,eb棒上产生的焦耳热
正三角形ABC的三个顶点处分别固定有水平放置的长直导线,并通以如图所示方向的恒定电流,导线中的电流大小相等,三角形中心O点的磁感应强度大小为B0 , 已知通电直导线在某点产生的磁场与通电直导线的电流大小成正比,则下列说法正确的是(   )

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A . O点处的磁感应强度方向竖直向下 B . B,C处两导线电流在O点产生的合磁场方向水平向左 C . B处电流在O点处产生的磁场磁感应强度大小为 B0 D . 将A处电流大小减半,则O点处的磁场磁感应强度大小为 B0
同一平面内有三条绝缘直导线中间围成一等边三角形,且通过的电流均为I,方向如图所示。a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上,且到相应顶点的距离相等;三角形里面的圆形导线圈的圆心刚好与三角形的中心重合。若a、b和c处的磁感应强度大小分别为 ,下列说法正确的是(   )

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A . B . C . a、b和c处磁场方向都垂直于纸面向外 D . 穿过圆形导线圈的磁通量为零
在两平行金属导轨间接入电源,并垂直导轨放置导体棒ab以形成闭合回路。已知两导轨处在同一水平面内且间距l=0.1m;导体棒所能移动到的区域都存在一个垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小B=1T;回路中电流强度始终为I=10A,方向如图所示。已知,导体棒运动过程中始终垂直于导轨,其质量为m=0.1kg,与导轨之间摩擦系数为μ=0.2;重力加速度g=10m/s2。从静止开始释放导体棒,则:

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  1. (1) 最初导体棒受到的磁场力FA的大小和方向;
  2. (2) 当导体棒位移达到S=4m时,整个回路中磁通量的大小相比于最初增加了多少?
  3. (3) 求导体棒位移达到S=4m所需的时间t,并求出此时导体棒的速度v;
  4. (4) 就在导体棒的位移达到S=4m的瞬间,将电流反向而保持电流强度大小不变。请问电流反向后再过多久,导体样回到最初释放的位置?
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.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a到b B . ab所受的安培力方向向左 C . ab中的感应电流方向由b到a D . ab所受的安培力方向向右
如图是地磁场的分布图,已知地球自转方向是自西向东,则下列说法正确的是(    )

A . 磁感线是磁场中真实存在的曲线 B . 如果地磁场是地球表面带电产生的,则地球带负电 C . 竖直向下射向赤道的带正电的宇宙射线受到的洛伦兹力向东 D . 赤道处一条通有竖直向下方向电流的导体棒受到的安培力向西
如图所示,两根间距为的平行金属导轨间接有的电源,导轨平面与水平面间的夹角。质量的金属杆ab垂直导轨放置,导轨与金属杆接触良好。整个装置处于磁感应强度为B,方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。调节滑动变阻器 , 发现电流表读数处于区间范围时,金属杆ab处于静止状态。已知,重力加速度。则下列说法中错误的是(   )

A . 磁感应强度 B . 金属杆ab与导轨间最大静摩擦力 C . 当电流表示数3A时金属杆ab与导轨间无摩擦力 D . 滑动变阻器时,使杆ab保持静止,需对杆ab施加沿轨道平面向下至少1N的拉力。
磁流体发电是一项新兴技术,下图是它的原理示意图:平行金属板M、N之间有很强的匀强磁场,将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量正、负离子)喷入磁场,M、N两板间便产生电压。如果把M、N连接阻值为R的电阻,M、N就是直流电源的两个电极。设M、N两板间的距离为d,磁感应强度为B,等离子体以速度v沿垂直于磁场的方向射入M、N两板之间,则下列说法中正确的是(   )

A . N是直流电源的负极 B . 流过电阻的电流为BvR C . 电源的电动势为Bdv D . 电源的电动势为qvB
如图所示,在纸面内有一磁感应强度大小为、方向水平向右的匀强磁场,匀强磁场的方向与固定长直导线垂直,长直导线内通有垂直纸面向外的恒定电流 , 在纸面内以导线的横截面为圆心画一个虚线圆,是虚线圆的直径,分别与匀强磁场垂直和平行。已知通有电流的长直导线产生的磁场在距其处的磁感应强度大小(其中为已知常量).已知点的磁感应强度为 , 下列说法正确的是(   )

A . 虚线圆的半径为 B . 两点的磁感应强度大小均为 C . 两点的磁感应强度方向相反 D . 若带电荷量为的检验电荷以速率经过点,其速度方向为由指向 , 则其受到的洛伦兹力大小为、方向垂直纸面向外
下面有关磁场中某点的磁感应强度方向的说法中,不正确的是(   )
A . 磁感应强度的方向就是通电导体在该点的受力方向 B . 磁感应强度的方向就是通过该点的磁感线的切线方向 C . 磁感应强度的方向就是在该点静止时小磁针N极指向 D . 磁感应强度的方向就是小磁针北极在该点的受力方向
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