通电直导线和通电线圈周围磁场的方向 知识点题库

如图所示,在绝缘光滑水平面(图中未画出)上有P、Q两个轻质线圈,两线圈均固定。现将开关闭合,待电路稳定后撤去对线圈Q的固定,使线圈Q可自由滑动,向左移动滑动变阻器的滑片,该过程中(   )

A . 线圈Q向左滑动 B . 线圈Q向右滑动 C . 灵敏电流表G中有从的电流 D . 灵敏电流表G中有从的电流
下列各图中,长直通电导线的电流方向与其产生的磁场方向关系正确的是(       )
A . B . C . D .
图示为高压直流输电网,两根在同一水平面内且相互平行的长直导线A和B分别通有方向相同的电流I1和I2 , 且I1>I2。a点位于两根导线间的中点,b点在a点的正下方。不考虑地磁场的影响。下列说法中正确的是(   )

A . 导线A和B间的安培力是斥力 B . A受的安培力比B受的安培力大 C . a点处的磁感应强度方向在竖直方向上 D . b点处的磁感应强度方向在水平方向上
如图所示,三段长直导线a、b、c相互平行处在同一竖直面内,通有大小相同的电流,a、b间的距离等于b、c间的距离,电流方向如图所示,则下列判断正确的是(   )

A . 三段导线中a段导线受到的安培力最大 B . 三段导线中b段导线受到的安培力最大 C . 三段导线中c段导线受到的安培力最大 D . 若将c段导线电流反向,则a、c两段导线受到的安培力大小相等
如图,一不可伸长的细绳的上端固定,下端系在边长为 的正方形金属框的一个顶点上。金属框的一条对角线水平,其下方有方向垂直于金属框所在平面的匀强磁场。已知构成金属框的导线单位长度的阻值为 ;在 时间内,磁感应强度大小随时间t的变化关系为 。求

  1. (1) 时金属框所受安培力的大小;
  2. (2) 在 时间内金属框产生的焦耳热。
Ioffe-Prichard磁阱常用来约束带电粒子的运动。如图所示,四根通有大小相等且为恒定电流的长直导线垂直穿过xOy平面,1、2、3、4直导线与xOy平面的交点成边长为2a的正方形且关于x轴和y轴对称,各导线中电流方向已标出,已知通电无限长直导线产生的磁感应强度大小与到直导线距离成反比。下列说法正确的是(   )

A . 直导线1、2之间的相互作用力为吸引力 B . 4根直导线在O点的磁感应强度方向沿y轴正方向 C . 直导线2受到直导线1、3、4的作用力合力方向背离O点 D . 直导线1、2在O点的合磁场的磁感应强度方向沿y轴正方向
条形磁铁放在水平面上,在它的上方, 偏右处有一根固定的垂直纸面的直导线,如图所示,当直导线中通以图示方向的电流时,磁铁仍保持静止。下列结论正确的是( )

A . 磁铁对水平面的压力减小 B . 磁铁对水平面的压力增大 C . 磁铁对水平面施加向左的静摩擦力 D . 磁铁所受的合外力增加
如图,真空中两点电荷+q和q以相同角速度在纸面内绕O点匀速转动,O点离+q较近,则O点的磁感应强度(   )

A . 大小恒定,方向垂直纸面向外 B . 大小恒定,方向垂直纸面向里 C . 大小变化,方向垂直纸面向外 D . 大小变化,方向垂直纸面向里
如图所示,螺线管中通入正弦交流电,将电子沿轴线方向射入后,电子在螺线管中的运动情况是(   )

A . 往复运动 B . 匀速圆周运动 C . 匀速直线运动 D . 匀变速直线运动
如图所示,空间中有一根可以在水平面自由转动的硬直导线 , 导线内通有电流,电流方向由a到b,欲使a端垂直纸面向里转动,b端垂直纸面向外转动,可在导线正下方虚线方框内放置通电导线或条形磁铁,以下说法正确的是(   )

A . 在虚线方框内放入一根电流方向垂直纸面向里的直导线 B . 在虚线方框内放入一根电流方向垂直纸面向外的直导线 C . 在虚线方框内放入一块平行于导线且N极指向a端的条形磁铁 D . 在虚线方框内放入一块平行于导线且N极指向b端的条形磁铁
如图所示,光滑绝缘水平面上,有两根固定的相互垂直彼此绝缘的长直导线,通以大小相同的电流。在角平分线上,对称放置四个相同的圆线圈。若两根导线上的电流同时按相同规律增大,下列说法正确的是(   )

A . 线圈1中无感应电流 B . 线圈2中无感应电流 C . 线圈3中有逆时针方向的电流 D . 线圈4中有逆时针方向的电流
如图,四根导线分布在圆平面内,是圆的直径且互成60°,O为圆心,导线所通电流方向在图中标出。已知每条导线在O点磁感应强度大小为 , 则圆心O处磁感应强度的大小和方向为(   )

A . 大小为零 B . 大小 , 方向水平向左 C . 大小 , 方向水平向右 D . 大小 , 方向水平向右
如图所示的三维坐标系中,一圆形线圈放置在平面内,其圆心为坐标原点O,沿着x轴正方向看线圈中有逆时针方向的电流I,P为x轴正半轴上一点,线圈在P处的磁感应强度为B,M、N为y、z轴与线圈的交点,则(   )

A . O处的磁感应强度为0 B . x轴上磁感应强度为B的点只有P点 C . O、N间和O,M间各点磁感应强度方向相同 D . 通过四分之一圆面和平面的磁通量相同
如图所示,四根平行直导线M、N、P、Q的截面对称分布在同一圆周上,截面的连线互相垂直,O为圆心。P、Q中没有电流,M、N中通有图示方向相反、大小均为I的电流时,O点的磁感应强度大小为B;现在P、Q中通入大小也为I的电流时,O点的磁感应强度大小仍为B。则(   )

A . P,Q中的电流方向相反 B . O点的磁场方向由M指向N C . 若切断P或Q中的电流,O点磁感应强度大小均为 D . 若切断M,Q或N,Q中的电流后,O点磁感应强度方向相反
如图所示,两根固定的通电长直导线a、b相互垂直,a平行于纸面,电流方向向右,b垂直于纸面,电流方向向里,则导线a所受安培力方向(   )

A . 平行于纸面向上 B . 平行于纸面向下 C . 左半部分垂直纸面向外,右半部分垂直纸面向里 D . 左半部分垂直纸面向里,右半部分垂直纸面向外
如图所示,从右向左看,带正电的金属圆环绕轴 顺时针匀速旋转,金属圆环的左侧有通有逆时针方向电流的超导圆环,两环共轴放置,其中O点为左边超导圆环的圆心, 点为右边金属圆环的圆心。下列说法正确的是(   )

A . 超导圆环不受安培力作用 B . 两环在磁场力作用下相互排斥 C . 两环在磁场力作用下相互吸引 D . 两点连线的中点的磁感应强度不可能为零
已知载流长直导线周围磁场的磁感应强度大小为 ,式中常量 ,I为电流的大小,r为距导线的距离。如图所示,在同一光滑的水平面内水平固定放置两根平行长直导线,导线中通有同方向的恒定电流I,一质量为m的金属矩形线框水平放置在两导线之间并与两导线处在同一水平面内,且左右两边与导线平行。现将金属矩形线框以初速度 在两导线间的中线左侧斜向右上方滑动, 的方向与电流方向成 角,最终在两导线间的中线与右边直导线间做匀速直线运动,金属矩形线框在滑动过程中不发生转动。则下列说法正确的是(   )

A . 金属矩形线框中的感应电流方向先是沿顺时针方向后沿逆时针方向 B . 金属矩形线框中的感应电流方向总是沿顺时针方向 C . 整个过程金属矩形线框产生的电能为 D . 金属矩形线框受到安培力冲量的大小为
如图所示电路中,是由同种金属材料制成的离电源足够远的正方形导线框,为其对角线交点,已知三根导线粗细相同且其半径是导线半径的2倍,通电直导线周围某点的磁感应强度是导线中的电流强度,是某点到导线的直线距离,是常数。开关闭合后,下列说法正确的是( )

A . 导线与导线的电阻比值为3∶4 B . 导线中的电流是导线中的电流大小的3倍 C . 点处的磁感应强度大小为0 D . 点处的磁感应强度方向垂直纸面向外
安培提出了著名的分子电流假说,根据这一假说,电子绕核运动可等效为一环形电流。设氢原子核外电子以速率v绕原子核做半径为r的匀速圆周运动,已知电子电荷量为e。其形成环形电流的大小为(   )
A . B . C . D .
东方超环,俗称“人造小太阳”,是中国科学院自主研制的磁约束核聚变实验装置。该装置需要将加速到较高速度的离子束变成中性粒子束,没有被中性化的高速带电离子需要利用“偏转系统”将带电离子从粒子束剥离出来。假设“偏转系统”的原理如图所示,混合粒子束先通过加有电压的两极板再进入偏转磁场中,中性粒子继续沿原方向运动,被接收器接收;未被中性化的带电离子一部分打到下极板,剩下的进入磁场发生偏转被吞噬板吞噬。已知离子带正电、电荷量为q,质量为m,两极板间电压为U,间距为d,极板长度为2d,吞噬板长度为2d,离子和中性粒子的重力可忽略不计,不考虑混合粒子间的相互作用。

  1. (1) 要使的离子能直线通过两极板,则需在极板间施加一垂直于纸面的匀强磁场B1 , 求B1的大小;
  2. (2) 直线通过极板的离子以进入垂直于纸面向外的矩形匀强磁场区域。已知磁场 , 若离子全部能被吞噬板吞噬,求矩形磁场B2的最小面积;
  3. (3) 若撤去极板间磁场B1 , 且B2边界足够大。若粒子束由速度为的三种离子组成,有部分带电离子会通过两极板进入偏转磁场,最终被吞噬板吞噬,求磁场B2的取值范围。
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