安培力 知识点题库

如图所示,带电小球以一定的初速度v0竖直向上抛出,能够达到的最大高度为h1;若加上水平方向的匀强磁场,且保持初速度仍为v0 , 小球上升的最大高度为h2;若加上水平方向的匀强电场,且保持初速度仍为v0 , 小球上升的最大高度为h3 , 若加上竖直向上的匀强电场,且保持初速度仍为v0 , 小球上升的最大高度为h4 , 如图所示.不计空气,则下列说法正确的是(  )

A . 一定有h1=h3 B . 一定有h1<h4 C . 一定有h2=h4 D . 一定有h1=h2
一根容易形变的弹性导线,两端固定.导线中通有电流,方向如图中箭头所示.当没有磁场时,导线呈直线状态;当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时,描述导线状态的四个图中正确的是(  )

A . B . C . D .
如图所示,PQ和EF为水平放置的平行金属导轨,间距为L=1.0m,导体棒ab跨放在导轨上,棒的质量为m=20g,棒的中点用细绳经轻滑轮与物体c相连,物体c的质量M=30g.在垂直导轨平面方向存在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场,磁场方向竖直向上,重力加速度g取10m/s2 . 若导轨是粗糙的,且导体棒与导轨间的最大静摩擦力为导体棒ab重力的0.5倍,若要保持物体c静止不动,应该在棒中通入多大的电流?电流的方向如何?

如图(甲)所示,平行光滑金属导轨水平放置,两轨相距 m,导轨一端与阻值 Ω的电阻相连,导轨电阻不计.导轨 一侧存在沿x方向均匀增大的恒定磁场,其方向垂直导轨平面向下,磁感应强度B随位置x变化如图(乙)所示.一根电阻不计的金属棒垂直置于导轨上,棒在外力作用下从 处以初速度 m/s沿导轨向右变速运动.已知金属棒在运动过程中受到的安培力大小不变.

  1. (1) 画出金属棒上的感应电流方向,并计算其受到的安培力大小
  2. (2) 金属棒在 m处的速度大小;
  3. (3) 金属棒从 运动到 m过程中,电阻R上产生的热量Q大小;
  4. (4) 金属棒从 运动到 m过程中,流过金属棒的电量q大小.
实验小组想要探究电磁刹车的效果,在遥控小车底面安装宽为0.1m、长为0.4m的10匝矩形线框abcd,总电阻为R=2Ω,面积可认为与小车底面相同,其平面与水平地面平行,小车总质量为m=0.2kg.如图是简化的俯视图,小车在磁场外以恒定的功率做直线运动,受到地面阻力恒为f=0.4N,进入磁场前已达到最大速度v=5m/s,车头(ab边)刚要进入磁场时立即抛去牵引力,车尾(cd边)刚出磁场时速度恰好为零。已知有界磁场宽度为0.4m,磁感应强度为B=1.4T,方向竖直向下.求:

  1. (1) 进入磁场前小车所受牵引力的功率P;
  2. (2) 车头刚进入磁场时,感应电流的大小I;
  3. (3) 电磁刹车过程中产生的焦耳热Q.
如图所示,在倾角为 α 的光滑斜面上,放置一根长为 L,质量为 m,通过电流为 I 的导线,若使导线静止,应该在斜面上施加匀强磁场 B 的大小和方向为(    )

A . B=   ,方向垂直于斜面向下 B . B=  ,方向垂直于斜面向上 C . B=  ,方向竖直向下 D . B=  ,方向水平向右
如图所示,一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路。虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场。方向垂直于回路所在的平面。回路以速度v向右匀速进入磁场,直径CD始络与MN垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止,下列结论正确的是(   )

 

A . 感应电流方向不变 B . CD段直线始终不受安培力 C . 感应电动势最大值E=Bav D . 感应电动势平均值
如图所示,两根竖直固定的足够长的光滑金属导轨ab和cd相距L=1m,金属导轨电阻不计。两根水平放置的金属杆MN和PQ质量均为0.1kg,在电路中两金属杆MN和PQ的电阻均为R=2Ω,PQ杆放置在水平绝缘平台上。整个装置处于垂直导轨平面向里的磁场中,g取10m/s2

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  1. (1) 若将MN杆固定,两杆间距为d=4m,现使磁感应强度从零开始以 =0.5T/s的变化率均匀地增大,经过多长时间,PQ杆对面的压力为零?
  2. (2) 若将PQ杆固定,让MN杆在竖直向上的恒定拉力F=2N的作用下由静止开始向上运动,磁感应强度恒为1T。若杆MN发生的位移为h=1.8m时达到最大速度,求最大速度。
如图所示为水平放置的固定光滑平行直轨道,窄轨间距为L,宽轨间距为2L.轨道处于竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,质量分别为m、2m的金属棒a、b垂直于导轨静止放置,其电阻分别为R、2R,现给a棒一向右的初速度v0 , 经t时间后两棒达到匀速运动两棒运动过程中始终相互平行且与导轨良好接触,不计导轨电阻,b棒一直在宽轨上运动。下列说法正确的是(   )

A . b棒开始运动时的加速度大小为 B . b棒匀速运动的速度大小为 C . 整个过程中通过b棒的电荷量为 D . 整个过程中b棒产生的热量为
在下图中,标出了磁场的方向、通电直导线中电流I的方向,以及通电直导线所受安培力F的方向,其中正确的是(   )
A . 图片_x0020_100003 B . 图片_x0020_100004 C . 图片_x0020_100005 D . 图片_x0020_100006
如图所示,平行光滑金属导轨abcd水平放置,间距为l,导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,导轨电阻不计,已知金属杆MN倾斜放置,与导轨的夹角 ,单位长度的电阻为r。保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好)。求:

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  1. (1) 金属杆所受安培力的大小;
  2. (2) 金属杆的热功率。
如图所示,竖直放置的长直导线通以恒定电流,有一矩形线框与导线在同一平面内,在下列情况中不能使线圈产生感应电流的是(   )

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A . 导线中电流强度变大 B . 线框向右平动 C . 线框向下平动 D . 线框以ab边为轴转动
如图所示,在一倾角为 的粗糙斜面上置一根通电直导线,导线长度为L,电流方向垂直于纸面向外,电流大小为I,初始时,通电直导线恰好静止。现有一竖直向下的磁场从零开始不断增大,当磁感应强度为B0时,通电直导线恰要滑动,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列说法正确的是(   )

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A . 斜面对通电直导线的支持力不断增大 B . 斜面对通电直导线的静摩擦力不断增大 C . 粗糙斜面的动摩擦因数μ=tan D .
如图所示,在匀强磁场中倾斜放置的两根平行光滑的金属导轨,它们所构成的导轨平面与水平面成q=30°角,平行导轨间距L=1.0 m.匀强磁场方向垂直于导轨平面向下,磁感应强度B=0.20T.两根金属杆ab和cd可以在导轨上无摩擦地滑动.两金属杆的质量均为m=0.20 kg,电阻均为R=0.20Ω.若用与导轨平行的拉力作用在金属杆ab上,使ab杆沿导轨匀速上滑并使cd杆在导轨上保持静止,整个过程中两金属杆均与导轨垂直且接触良好.金属导轨的电阻可忽略不计,取重力加速度g=10m/s2 . 求:

  1. (1) cd杆受安培力F的大小;
  2. (2) 通过金属杆的感应电流I;
  3. (3) 作用在金属杆ab上拉力的功率P.
如图所示,一个边长为L的正方形金属框竖直放置,各边电阻相同,金属框放置在磁感应强度大小为B、方向垂直金属框平面向里的匀强磁场中。若A、B两端与导线相连,由A到B通以如图所示方向的电流(由A点流入,从B点流出),流过AB边的电流为I,则金属框受到的安培力大小和方向分别为(  )

A . 2BIL 竖直向下 B . 竖直向上 C . BIL 竖直向上 D . 竖直向下
如图,等腰梯形线框abed是由相同材料、相同横截面积的导线制成,梯形上底和腰长度均为L,且腰与下底成60°。整个线框处在与线框平面垂直的匀强磁场中。现给线框通入图示电流,若下底cd受到的安培力大小为F,则上底ab受到的安培力大小为(    )

A . F B . F C . F D . 3F
如图是机场的安检人员用手持金属探测器检查乘客的情景,基本原理是当探测线圈靠近金属物体时,在金属物体中就会产生电流如果能检测出这种变化,就可以判定探测线圈下面有金属物体了。下图中实验可运用金属探测器相同的物理规律解释的是(   )

A . B . C . D .
某同学研究电磁阻尼效果的实验示意图如图甲所示,虚线MN右侧有垂直于水平面向下的匀强磁场,边长为1m、质量为0.1kg、电阻为0.2Ω的正方形金属线框在光滑绝缘水平面上以大小v0=2m/s的速度向右滑动并进入磁场,磁场边界MN与线框的右边框平行。从线框刚进入磁场开始计时,线框的速度v随滑行的距离x变化的规律如图乙所示,下列说法正确的是(   )

A . 图乙中x0=0.5m B . 线框进入磁场的过程中,线框的加速度先不变再突然减为零 C . 线框进入磁场的过程中,线框中产生的焦耳热为0.1J D . 线框进入磁场的过程中,通过线框某横截面的电荷量为
某磁电式电流表结构如图甲所示,矩形线圈匝数为n,长边长度为l。矩形线圈放在均匀辐射状磁场中如图乙所示,两条长边经过的位置磁感应强度大小为B。当线圈线圈长边中电流为I时,电流表指针偏转的角度为θ,则当电流表指针偏转的角度为2θ时,线圈一侧长边受到的安培力大小为(   )

A . 2nBIl B . nBIl C . 2BIl D . BIl
如图甲为飞机在航空母舰甲板上起飞的电磁弹射装置,其工作原理如图乙:水平固定的平行光滑导轨,导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场,金属棒MN垂直静置于导轨间,开关S先接1,电容器完全充电后,开关S再接至2使MN棒向右加速运动。当MN棒产生的感应电动势与电容器两极板的电压相等时,回路中电流为零,飞机达到起飞速度,已知直流电源的电动势E,电容器的电容C,两导轨的间距L(电阻不计),磁感应强度大小B,MN棒的质量、电阻R。在飞机起飞过程中,求:

  1. (1) MN棒受到的最大安培力F的大小和方向;
  2. (2) 若飞机起飞时速度为v,求飞机起飞过程中电容器释放的电荷量
  3. (3) 飞机起飞时速度v的大小的表达式(用题干已知的物理量表示)。
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