4 通电导线在磁场中受到的力知识点题库

如图所示，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸面向里）垂直。线段ab、bc和cd的长度均为L，且∠abc=∠bcd=135⁰。流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示。导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力（）

A . 方向沿纸面向上，大小为（ $\text{[math]}$ +1）ILB B . 方向沿纸面向上，大小为（ $\text{[math]}$ -1）ILB C . 方向沿纸面向下，大小为（ $\text{[math]}$ +1）ILB D . 方向沿纸面向下，大小为（ $\text{[math]}$ -1）ILB

在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示．过c点的导线所受安培力的方向(　　)

A . 与ab边平行，竖直向上 B . 与ab边平行，竖直向下 C . 与ab边垂直，指向左边 D . 与ab边垂直，指向右边

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=0.040kg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，金属导轨电阻不计，g取10m/s² ．已知sin37°=0.60，cos37°=0.80，求：

（1）通过导体棒的电流；
（2）导体棒受到的安培力；
（3）导体棒受到的摩擦力．
（4）若将磁场方向改为竖直向上，要使金属杆继续保持静止，且不受摩擦力左右，求此时磁场磁感应强度B₁的大小？

三块相同的蹄形磁铁并列放置，可以认为磁极间的磁场是均匀的．将一根直导线悬挂在磁铁两极间，分别将“2、3”和“1、4”接到电源上，两次通过直导线的电流相同，这一操作探究的是（　　）

A . 电流大小对安培力的影响 B . 通电导线长度对安培力的影响 C . 磁感应强度大小对安培力的影响 D . 磁感应强度大小和通电导线长度对安培力的影响

如图所示，平行金属导轨与水平面间的倾角为θ，导轨电阻不计，与阻值为R的定值电阻相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度为B．有一质量为m长为l的导体棒从ab位置获得平行于斜面的，大小为v的初速度向上运动，最远到达a′b′的位置，滑行的距离为s，导体棒的电阻也为R，与导轨之间的动摩擦因数为μ．则（）

A . 上滑过程中导体棒受到的最大安培力为 $\text{[math]}$ B . 上滑过程中电流做功发出的热量为 $\text{[math]}$ mv²﹣mgs（sinθ+μcosθ） C . 上滑过程中导体棒克服安培力做的功为 $\text{[math]}$ mv² D . 上滑过程中导体棒损失的机械能为 $\text{[math]}$ mv²﹣mgssinθ

在倾角为θ的光滑斜面上，放置一通有电流I、长L、质量为m的导体棒，如图所示，

试求：

（1）使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向．
（2）使棒静止在斜面上且对斜面无压力，外加匀强磁场磁感应强度B的最小值和方向．

图中的D为置于电磁铁两极间的一段通电直导线，电流方向垂直于纸面向里．在电键S接通后，导线D所受磁场力的方向是（）

A . 向上 B . 向下 C . 向左 D . 向右

如图所示，在平行于水平地面的匀强磁场上方有三个线圈，从相同的高度由静止开始同时释放，三个线圈都是用相同的金属材料制成的边长一样的正方形，A线圈有一个缺口，B、C线圈闭合，但B线圈的导线比C线圈的粗，则 ( )

A . 三个线圈同时落地 B . A线圈最先落地 C . A线圈最后落地 D . B，C线圈同时落地

磁场中某区域的磁感线如图所示，则 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

A . a、b两处的磁感应强度的大小不等， $\text{[math]}$ B . a、b两处的磁感应强度的大小不等， $\text{[math]}$ C . 同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大 D . 同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小

如图所示，两平行直导线 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 竖直放置，通以方向相反大小相等的电流，a、b两点位于两导线所在的平面内。则（）

A . b点的磁感应强度为零 B .

导线在a点产生的磁场方向垂直纸面向里 C .

导线受到的安培力方向向右 D . 同时改变了导线的电流方向，

导线受到的安培力方向不变

如图所示，一宽为 L=1.0m 的光滑 U 形金属导轨与水平面成θ=30，上端连接一电阻 R=1.0Ω，有一垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度为 B=1.0T，沿导轨方向上的宽度为 x₁=1.5m，一电阻为 r=1.0Ω、质量为 m=0.2kg 的金属棒从距离磁场上边界 x₂=0.1m 处由静止释放，已知金属棒在出磁场前已经达到匀速，已知重力加速度为 g=10m/s² ，

求：

（1）金属棒从静止释放到刚好离开磁场的过程中，导体棒所产生的焦耳热；
（2）金属棒从静止释放到刚好离开磁场的时间.

如图所示，一个矩形线框从匀强磁场的上方自由落下，进入匀强磁场中，然后再从磁场中穿出．已知匀强磁场区域的宽度L大于线框的高度h，那么下列说法中正确的是（）

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A . 线框只在进入和穿出磁场的过程中，才有感应电流产生 B . 线框从进入到穿出磁场的整个过程中，都有感应电流产生 C . 线框在进入和穿出磁场的过程中，都是机械能转变成电能 D . 整个线框都在磁场中运动时，有机械能转变成内能

如图所示，在电子射线管上方平行放置一通电长直导线，则电子射线将（）

A . 向上偏 B . 向下偏 C . 向纸内偏 D . 向纸外偏

将闭合通电导线圆环平行于纸面缓慢地竖直向下放入水平方向垂直纸面向里的匀强磁场中，如图所示，则在通电圆环从刚进入到完全进入磁场的过程中，所受的安培力的大小（）

A . 逐渐增大 B . 逐渐变小 C . 先增大后减小 D . 先减小后增大

如图所示，一轻质长杆两侧各固定一铜环，左环M开口，右环N闭合，横杆可以绕中心自由转动，用一条形磁铁插向其中一个铜环，下列说法正确的是（）

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A . 若磁铁插向M环，横杆会发生转动 B . 若磁铁插向N环，横杆会发生转动 C . 无论磁铁插向哪个环，横杆都不会发生转动 D . 无论磁铁插向哪个环，横杆都会发生转动

宽度L = 1m、形状如图所示的平行金属导轨，由三部分构成，左侧与水平地面成θ = 37°角，光滑且足够长，处于垂直于轨道平面向上的磁感应强度为B₁ = 0.5T的匀强磁场中。中间部分水平。右侧竖直段足够长，处于竖直向上的磁感应强度为B₂ = 1T匀强磁场中。将ab杆放在倾斜轨道上，将cd杆紧靠在竖直段的右侧，cd杆与轨道间的动摩擦因数μ = 0.5。杆ab、cd长度都等于导轨的宽度，质量都为m = 0.5kg电阻都为R = 0.2Ω，其余电阻不计。现把ab、cd杆同时由静止释放，两杆下滑过程中始终与导轨接触良好，取重力加速度g = 10m/s² ， sin37° = 0.6，cos37° = 0.8。在杆下滑过程中

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（1）判断cd杆中电流方向；
（2）求cd杆加速度的最小值。

如图甲所示，在粗糙的水平面上放置一个圆形闭合金属线圈，线圈右半部处于磁场中，磁感应强度B随时间t变化的图象如图乙所示，t=0时刻磁场方向竖直向上，线圈始终处于静止状态，则（）

图片_x0020_100010

A . 在 $\text{[math]}$ 时刻线圈不受安培力作用 B . 在 $\text{[math]}$ 时间内线圈中的感应电流不断减小 C . 在 $\text{[math]}$ 时刻线圈中的感应电流方向发生变化 D . 在 $\text{[math]}$ 时间内线圈受到的摩擦力先增加后减小

闭合电路的一部分导体在磁场中因切割磁感线而产生了感应电流，在下列图中，B、v、I方向均正确的是（）

A .

B .

C .

D .

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

A . 向前 B . 向后 C . 向左 D . 向右

如图所示为一电磁驱动模型，在水平面上固定有两根足够长的平行轨道。轨道左端接有阻值为R的电阻，轨道电阻不计、间距为L，虚线区域内有匀强磁场，磁感应强度大小为B。方向垂直轨道平面向下，磁场以速度v水平向右匀速移动。长度为L，质量为m、电阻为r的金属棒ab静置于导轨上，金属棒与导轨间的最大静摩擦力大小为 $\text{[math]}$ 。最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法中正确的是（）

A . 无论v多大，金属棒中都有从b到a的电流 B . 当 $\text{[math]}$ 时，金属棒ab才能被驱动 C . 金属棒被驱动后，经过足够长时间将相对磁场静止 D . 金属棒被驱动后，经过足够长时间，电阻R的电功率为 $\text{[math]}$

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