M.N为两个螺线管, 它们的绕向如图所示, c.d; e.f分别为M.N的两个接线柱, a.b分别为电源的正.负接线柱, 若想使两通电螺线管间的相互作用力为斥力, 则 [ ] A. a与c.b与f.d与e相连接 B. a与d.b与f.c与e相连接 C. a与c.b与e.d与f相连接 D. a与d.b与e.c与f相连接题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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M、N为两个螺线管, 它们的绕向如图所示, c、d; e、f分别为M、N的两个接线柱, a、b分别为电源的正、负接线柱, 若想使两通电螺线管间的相互作用力为斥力, 则

[　　]

A. a与c、b与f、d与e相连接

B. a与d、b与f、c与e相连接

C. a与c、b与e、d与f相连接

D. a与d、b与e、c与f相连接

答案：AD

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相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

如图（a）所示，在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”的实验中，M、N是通电螺线管轴线上的两点，且这两点到螺线管中心的距离相等．用磁传感器测量轴线上M、N之间各点的磁感应强度B的大小，并将磁传感器顶端与M点的距离记作x．

（1）如果实验操作正确，则图（b）中正确的B-x图应为

（2）如图（c）所示，甲、乙是在两个不同电流下得出的图象，比较甲、乙电流的大小，应有I_甲

大于

I_乙（填“大于”、“等于”或“小于”）

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科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

（1）．如图1在“验证机械能守恒定律”实验时：

①．关于本实验操作的叙述中，正确的有

．
A．验证机械能是否守恒必须先确定重力势能的参考平面
B．打点计时器可以用几节干电池串联而成的电池组作为电源
C．用手拿着纸带保持竖直，先闭合电源开关，然后释放重锤
D．打出的纸带中，只要点迹清晰，就可以运用公式mg △h=
1
2
m?²来验证机械能是否守恒
②?计算纸带上某点的速度，甲同学用v=gt来计算，乙同学用v_n=

(S n + S n+1 )

来计算．其中

同学的方法更符合实验要求．重力加速度g的数值，丙同学用通过对纸带分析计算出重锤下落的实际加速度代入，丁同学用当地的实际重力加速度代入，其中

同学的做法是正确的．
③．在一次实验中，重物自由下落时纸带上打出一系列的点，如图2所示，纸带中相邻两计数点间的时间间隔为0.04秒，那么重物下落过程中的实际加速度a=

m/s²（结果保留二位有效数字）
（2）?实验室新进了一批低电阻的电磁螺线管，已知螺线管使用的金属丝电阻率为ρ=1.3×10^-8Ω．m．某同学设计了一个实验来测量螺线管使用的金属丝长度．
①?先使用多用电表粗测金属丝的电阻，操作过程分为以下三个步骤：（请填写所缺步骤）
I．将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”“一”插孔；选择电阻“×1”档．
II．

．
Ⅲ．将红、黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接，多用电表的示数如图（a）所示．

②?根据多用电表的示数，为了减少误差，使用了以下器材进一步测量金属丝的电阻：电压表（内电阻为2kΩ）、电流表（内电阻为0.5Ω）、滑动变阻器（最大阻值为1Ω）、电源、开关及导线若干．测量金属丝的电阻，为了准确测得多组数据，图（b）、图（c）两个电路应采用

更合理（填“b”或“c”），电压表的右端应接在

点（填“e”或“f”）．
③．使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图（d）所示，金属丝的直径为

mm．
④．根据多用电表测得的金属丝的电阻值，可以估算出绕制这个螺线管所用金属丝的长度约为

m．（结果保留三位有效数字）

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科目：高中物理 来源： 题型：

（2011?嘉定区一模）某同学利用如图装置研究磁铁下落过程中的重力势能与电能之间的相互转化．内阻r=40Ω的螺线管固定在铁架台上，线圈与电流传感器、电压传感器和滑动变阻器连接．滑动变阻器最大阻值40Ω，初始时滑片位于正中间20Ω的位置．打开传感器，将质量m=0.01kg的磁铁置于螺线管正上方静止释放，磁铁上表面为N极．穿过螺线管后掉落到海绵垫上并静止（磁铁下落中受到的阻力远小于磁铁重力，不发生转动），释放点到海绵垫高度差h=0.25m．计算机屏幕上显示出如图的UI-t曲线．

（1）磁铁穿过螺线管过程中，螺线管产生的感应电动势最大值约为

1.06

V．
（2）（多选题）图象中UI出现前后两个峰值，对比实验过程发现，这两个峰值是在磁铁刚进入螺线管内部和刚从内部出来时产生的，对这一现象相关说法正确的是

ABD

（A）线圈中的磁通量经历先增大后减小的过程
（B）如果仅略减小h，两个峰值都会减小
（C）如果仅略减小h，两个峰值可能会相等
（D）如果仅移动滑片，增大滑动变阻器阻值，两个峰值都会增大
（3）在磁铁下降h=0.25m的过程中，可估算重力势能转化为电能的效率是

0.8%

．

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科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

第十部分磁场

第一讲基本知识介绍

《磁场》部分在奥赛考刚中的考点很少，和高考要求的区别不是很大，只是在两处有深化：a、电流的磁场引进定量计算；b、对带电粒子在复合场中的运动进行了更深入的分析。

一、磁场与安培力

1、磁场

a、永磁体、电流磁场→磁现象的电本质

b、磁感强度、磁通量

c、稳恒电流的磁场

*毕奥-萨伐尔定律（Biot-Savart law）：对于电流强度为I 、长度为dI的导体元段，在距离为r的点激发的“元磁感应强度”为dB 。矢量式d= k，（d表示导体元段的方向沿电流的方向、为导体元段到考查点的方向矢量）；或用大小关系式dB = k结合安培定则寻求方向亦可。其中 k = 1.0×10^?7N/A² 。应用毕萨定律再结合矢量叠加原理，可以求解任何形状导线在任何位置激发的磁感强度。

毕萨定律应用在“无限长”直导线的结论：B = 2k ；

*毕萨定律应用在环形电流垂直中心轴线上的结论：B = 2πkI ；

*毕萨定律应用在“无限长”螺线管内部的结论：B = 2πknI 。其中n为单位长度螺线管的匝数。

2、安培力

a、对直导体，矢量式为 = I；或表达为大小关系式 F = BILsinθ再结合“左手定则”解决方向问题（θ为B与L的夹角）。

b、弯曲导体的安培力

⑴整体合力

折线导体所受安培力的合力等于连接始末端连线导体（电流不变）的的安培力。

证明：参照图9-1，令MN段导体的安培力F₁与NO段导体的安培力F₂的合力为F，则F的大小为

F =

= BI

关于F的方向，由于ΔFF₂P∽ΔMNO，可以证明图9-1中的两个灰色三角形相似，这也就证明了F是垂直MO的，再由于ΔPMO是等腰三角形（这个证明很容易），故F在MO上的垂足就是MO的中点了。

证毕。

由于连续弯曲的导体可以看成是无穷多元段直线导体的折合，所以，关于折线导体整体合力的结论也适用于弯曲导体。（说明：这个结论只适用于匀强磁场。）

⑵导体的内张力

弯曲导体在平衡或加速的情形下，均会出现内张力，具体分析时，可将导体在被考查点切断，再将被切断的某一部分隔离，列平衡方程或动力学方程求解。

c、匀强磁场对线圈的转矩

如图9-2所示，当一个矩形线圈（线圈面积为S、通以恒定电流I）放入匀强磁场中，且磁场B的方向平行线圈平面时，线圈受安培力将转动（并自动选择垂直B的中心轴OO′，因为质心无加速度），此瞬时的力矩为

M = BIS

几种情形的讨论——

⑴增加匝数至N ，则 M = NBIS ；

⑵转轴平移，结论不变（证明从略）；

⑶线圈形状改变，结论不变（证明从略）；

*⑷磁场平行线圈平面相对原磁场方向旋转α角，则M = BIScosα ，如图9-3；

证明：当α = 90°时，显然M = 0 ，而磁场是可以分解的，只有垂直转轴的的分量Bcosα才能产生力矩…

⑸磁场B垂直OO′轴相对线圈平面旋转β角，则M = BIScosβ ，如图9-4。

证明：当β = 90°时，显然M = 0 ，而磁场是可以分解的，只有平行线圈平面的的分量Bcosβ才能产生力矩…

说明：在默认的情况下，讨论线圈的转矩时，认为线圈的转轴垂直磁场。如果没有人为设定，而是让安培力自行选定转轴，这时的力矩称为力偶矩。

二、洛仑兹力

1、概念与规律

a、 = q，或展开为f = qvBsinθ再结合左、右手定则确定方向（其中θ为与的夹角）。安培力是大量带电粒子所受洛仑兹力的宏观体现。

b、能量性质

由于总垂直与确定的平面，故总垂直，只能起到改变速度方向的作用。结论：洛仑兹力可对带电粒子形成冲量，却不可能做功。或：洛仑兹力可使带电粒子的动量发生改变却不能使其动能发生改变。

问题：安培力可以做功，为什么洛仑兹力不能做功？

解说：应该注意“安培力是大量带电粒子所受洛仑兹力的宏观体现”这句话的确切含义——“宏观体现”和“完全相等”是有区别的。我们可以分两种情形看这个问题：（1）导体静止时，所有粒子的洛仑兹力的合力等于安培力（这个证明从略）；（2）导体运动时，粒子参与的是沿导体棒的运动v₁和导体运动v₂的合运动，其合速度为v ，这时的洛仑兹力f垂直v而安培力垂直导体棒，它们是不可能相等的，只能说安培力是洛仑兹力的分力f₁ = qv₁B的合力（见图9-5）。

很显然，f₁的合力（安培力）做正功，而f不做功（或者说f₁的正功和f₂的负功的代数和为零）。（事实上，由于电子定向移动速率v₁在10^?5m/s数量级，而v₂一般都在10^?2m/s数量级以上，致使f₁只是f的一个极小分量。）

☆如果从能量的角度看这个问题，当导体棒放在光滑的导轨上时（参看图9-6），导体棒必获得动能，这个动能是怎么转化来的呢？

若先将导体棒卡住，回路中形成稳恒的电流，电流的功转化为回路的焦耳热。而将导体棒释放后，导体棒受安培力加速，将形成感应电动势（反电动势）。动力学分析可知，导体棒的最后稳定状态是匀速运动（感应电动势等于电源电动势，回路电流为零）。由于达到稳定速度前的回路电流是逐渐减小的，故在相同时间内发的焦耳热将比导体棒被卡住时少。所以，导体棒动能的增加是以回路焦耳热的减少为代价的。

2、仅受洛仑兹力的带电粒子运动

a、⊥时，匀速圆周运动，半径r = ，周期T =