安培力 知识点题库

如图所示的装置,可以探究影响安培力大小的因素,实验中如果想增大导体棒摆动后与竖直方向的夹角,下列操作中可行的是(  )

A . 更换磁性较弱的磁铁 B . 把磁铁的N极和S极对调 C . 减小通过导体棒中的电流强度I D . 把接入电路的导线从②、③两端换成①、④两端
如图1所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为L.M、P两点间接有阻值为R的电阻.一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直,整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下.导轨和金属杆的电阻可忽略.让ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦.

  1. (1) 由b向a方向看到的装置如图2所示,请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图;

  2. (2) 在加速下滑过程中,当ab杆的速度大小为v 时,求此时ab杆中的电流及其加速度的大小;

  3. (3) 求在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值.

如图,两平行金属导轨位于同一水平面上,相距L,左端与一电阻R相连;整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向竖直向下.一质量为m的导体棒置于导轨上,在水平外力作用下沿导轨以速率ν匀速向右滑动,滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好,已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ,重力加速度大小为g,导轨和导体棒的电阻均可忽略.求

  1. (1) 电阻R消耗的功率;

  2. (2) 水平外力的大小.

如图所示,在倾角为30°的斜面上,放置两条宽L=0.5m的平行导轨,将电源、滑动变阻器用导线连接在导轨上,在导轨上横放一根质量m=0.2kg的金属杆ab,电源电动势E=12V,内阻r=0.3Ω,金属杆与导轨间最大静摩擦力为fm=0.6N,磁场方向垂直轨道所在平面,B=0.8T.金属杆ab的电阻为0.2Ω,导轨电阻不计.欲使杆的轨道上保持静止,滑动变阻器的电阻的取值范围多大?(g取10m/s2

如图所示,ABCD为固定的水平光滑矩形金属导轨,处在方向竖直向下,磁感应强度为B的匀强磁场中,AB间距为L,左右两端均接有阻值为R的电阻,质量为m、长为L且不计电阻的导体棒MN放在导轨上,与导轨接触良好,并与轻质弹簧组成弹簧振动系统.开始时,弹簧处于自然长度,导体棒MN具有水平向左的初速度v0 , 经过一段时间,导体棒MN第一次运动到最右端,这一过程中AB间R上产生的焦耳热为Q,则(   )

A . 初始时刻棒所受的安培力大小为 B . 从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中,整个回路产生的焦耳热为 C . 当棒第一次到达最右端时,弹簧具有的弹性势能为 mv02﹣2Q D . 当棒再一次回到初始位置时,AB间电阻的热功率为
如图,长为L,质量都为m的两相同导体棒a、b,a被放置在光滑的斜面上,b被固定不动,a、b在同一水平面上且保持平行,斜面倾角45°,当a、b中通有电流强度为I的反向电流时,a恰好能在斜面上保持静止,则b在a处所产生的磁感应强度B的大小为(   )

A . B . C . D .
如图所示,abcd为水平放置的平行“U”形光滑金属导轨,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,与导轨成 角,单位长度的电阻为r,保持金属杆以速度v沿垂直于MN的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好),则(  )

A . 电路中感应电动势的大小为 B . 电路中感应电流的大小为 C . 金属杆所受安培力的大小为 D . 金属杆的热功率为
如图所示,匀强磁场的方向垂直于光滑的金属导轨平面向里,极板间距为d的平行板电容器与总阻值为2R0的滑动变阻器通过平行导轨连接,电阻为R0的导体棒MN可在外力的作用下沿导轨从左向右做匀速直线运动.当滑动变阻器的滑动触头位于a、b的中间位置且导体棒MN的速度为v0时,位于电容器中P点的带电油滴恰好处于静止状态.若不计摩擦和平行导轨及导线的电阻,各接触处接触良好,重力加速度为g,则下列判断正确的是(   )

A . 油滴带正电荷 B . 若将上极板竖直向上移动距离d,油滴将向下加速运动,加速度 C . 若将导体棒的速度变为2v0 , 油滴将向上加速运动,加速度a=g D . 若保持导体棒的速度为v0不变,而将滑动触头置于a端,同时将电容器上极板向下移动距离 ,油滴向上移动
如图所示,施加水平外力把矩形线圈从匀强磁场中匀速拉出,如果两次拉出的速度大小之比为1 2,则拉出磁场的过程中(   )

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A . 两次线圈所受外力大小之比F1 F2=1 2 B . 两次线圈发热之比Q1 Q2=1 4 C . 两次线圈所受外力功率之比P1 P2=1 4 D . 两次线圈中通过导线截面的电量之比q1 q2=1 1
如图所示,有两根足够长的 平行光滑导轨水平放置,右侧用一小段光滑圆弧和另一对竖直光滑导轨平滑连接,导轨间距L=lm。细金属棒 ab和cd垂直于导轨静止放置,它们的质量m均为1kg,电阻R均为0.5Ω。cd棒右侧lm处有一垂直于导轨平面向下的矩形匀强磁场区域,磁感应强度B=1T,磁场区域长为s。以cd棒的初始位置为原点,向右为正方向建立坐标系。现用向右的水平变力F作用于ab棒上,力随时间变化的规律为F=(0.25t+1)N,作用4秒后撤去F。撤去F之后ab棒与cd棒发生完全弹性碰撞,cd棒向右运动。金属棒与导轨始终接触良好,导轨电阻不计,空气阻力不计。求:

  1. (1) 撤去力F的瞬间,ab棒的速度大小;
  2. (2) 若s=lm,求cd棒滑上右侧竖直导轨,距离水平导轨的最大高度h;
  3. (3) 若可以通过调节磁场右边界的位置来改变s的大小,求cd棒最后静止时的位置x与s的关系。
如图所示的两条长直导线AB和CD相互垂直。其中AB固定,CD可以以其中心为轴自由转动或平动,彼此相隔一段很小的距离。当分别通以图示方向的电流I时。CD的运动情况是(   )

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A . 顺时针方向转动、同时靠近导线AB B . 顺时针方向转动.同时离开导线AB C . 逆时针方向转动、同时靠近导线AB D . 逆时针方向转动、同时离开导线AB
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两导轨垂直.
  1. (1) 在图中画出连线,完成实验电路.要求滑动变阻器以限流方式接入电路,且在开关闭合后,金属棒沿箭头所示的方向移动.

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  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 . 换一根更长的金属棒 C . 适当增大金属棒中的电流 其中正确的是_____(填入正确选项前的标号)
如图所示,两根相距为L的光滑平行直导轨水平放置,R为固定电阻,导轨电阻不计,金属杆MN垂直于导轨放置,整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,t=0时刻,金属棒在水平拉力F作用下,由静止开始沿导轨向右加速运动,金属棒的v-t图象如图乙所示。下列关于外力F、 导体棒切割磁感线产生的电动势e、通过R的电流i、通过棒的电荷量q随时间变化的图象中正确的是(   )

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A . 图片_x0020_1358726616 B . 图片_x0020_731886153 C . 图片_x0020_868570665 D . 图片_x0020_100005
如图所示,水平的平行虚线间距为d=0.4m,其间有B=1.0T的匀强磁场.一个正方形线圈边长为l=1.0m,线圈质量m=0.1kg,电阻为R=2.0Ω.开始时,线圈的下边缘到磁场上边缘的距离为h=0.8m.将线圈由静止释放,其下边缘刚进入磁场和上边缘刚进入磁场时的速度相等.取g=10m/s2 , 求:

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  1. (1) 线圈下边缘刚进入磁场时加速度的大小和方向;
  2. (2) 线圈全部穿过磁场过程中产生的电热Q;
  3. (3) 线圈下边缘穿越磁场过程中的最小速度v.
如图所示,两根无电阻导轨与水平面成θ=37°角放置,两导轨间距离为d=0.5m,在导轨上垂直于导轨水平放一根质量m=0.2kg、长度略大于d、电阻R=4Ω的均匀金属杆,导轨下端与一个内阻r=1Ω电动势未知的电源两极相连,杆与导轨间最大静摩擦力 N.当导轨间有竖直向上、磁感应强度为B=2T的匀强磁场时,杆与导轨间刚好无摩擦力.求:

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  1. (1) 电源的电动势E.
  2. (2) 若将磁场改为垂直于导轨平面向下,要保证金属杆刚好不向下滑动,磁感应强度的大小不得超过多少?(g=10m/s2, sin37°=0.6, cos37°=0.8)
有一个轻质柔软的金属弹簧,全长为l0 , 如图所示。当通入电流I后,弹簧的长度为l,则l与l0的关系为(    )

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A . B . C . D . 无法判断
如图所示,水平面内有竖直向下、范围足够大的匀强磁场中,平行光滑且足够长的金属导轨上放置导体棒MN,水平导体棒与导轨垂直且接触良好。t=0时刻单刀双掷开关S拨到1位置,电源给电容器C充电,经过足够长时间后,在t1时刻又将S拨到2位置,电容器C通过MN连接的回路放电。以下关于电容器充放电电流iC、电容器两极板间的电压UC、棒MN的速度v以及棒MN两端电压UMN随时间变化的图像不正确的是(   )

A . B . C . D .
如图所示,28根通有同向等大电流的长直导线(彼此绝缘)正好紧密排列在以O为圆心的圆周上,直径BD水平,AC竖直,直导线中电流方向均垂直纸面向外。现将B处的长直导线撤走,并将C处的长直导线平移到圆心O处,则圆心O处的长直导线所受安培力的方向(    )

A . 沿∠COB的角平分线向下 B . 沿∠AOD的角平分线向上 C . 沿∠AOB的角平分线向上 D . 沿∠COD的角平分线向下
在两个倾角均为a的光滑斜面上,放有两个相同的金属棒,分别通有电流I1和l2 , 磁场的磁感应强度大小相同,方向分别为竖直向上和垂直于斜面向上,如图甲乙所示,两金属棒均处于平衡状态。则两种情况下的电流之比I1:I2为(    )

A . sinα: 1 B . 1:sinα C . cosα:1 D . 1:cosα
已知通电长直导线周围激发磁场的磁感应强度大小与导线中的电流大小成正比。有四条垂直于纸面的长直固定导线,电流方向如图所示,其中三条导线到导线的距离相等,三条导线与的连线互成角,四条导线中的电流大小都为 , 其中导线对导线的安培力大小为。现突然把导线的电流方向同时改为垂直于纸面向外,电流大小同时变为原来的2倍,则此时导线所受安培力的合力( )

A . 大小为 , 方向为 B . 大小为 , 方向为 C . 大小为 , 方向为 D . 大小为 , 方向为
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