题目列表(包括答案和解析)
8.如图6所示,一弓形线圈通以逆时针电流,
在其圆弧的圆心处,垂直于纸面放一直导
线,当直导线通有指向纸内的电流时,线
圈将 ( ) 图6
A.a端向纸内、b端向纸外转动,且靠近导线
B.a端向纸内、b端向纸外转动,且远离导线
C.b端向纸内、a端向纸外转动,且靠近导线
D.b端向纸内、a端向纸外转动,且远离导线
解析:弓形通电线圈圆弧部分不受磁场力,直线部分上半部受磁场力指向纸内,下半部分受磁场力指向纸外,导致线圈转动.当转到弓形线圈平面与直导线趋于平行时,由于直线电流的磁场随着离开导线距离的增加而减弱,线圈直线部分所受安培力大于圆弧部分,因此线圈受直导线的吸引而靠近导线.故A项正确.
答案:A
7.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5所示.过c点的导线所受安培
力的方向 ( ) 图5
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
解析:根据安培定则,a、b在c处产生的磁场分别为垂直于ac连线斜向下和垂直于bc连线斜向下,并且大小相等,由平行四边形定则可确定c处合磁场方向向下,又根据左手定则,可判定c处直导线所受安培力方向垂直于ab边,指向左边,所以C项正确.
答案:C
6.如图4所示,真空中两点电荷+q和-q以共同的角速度绕轴OO′匀速运动,P点距+q近,则P点磁感应强度的方向为 ( )
A.沿O′O向上
B.沿OO′向下
C.从+q指向-q
D.磁感应强度为0
5.质量为m的通电细杆放在倾角为θ的导轨上,导轨的宽度为d,杆与导轨间的动摩擦因数为μ,有电流通过杆,杆恰好静止于导轨上,在如图3所示的A、B、C、D四个图中,杆与导轨间的摩擦力一定不为零的是 ( )
图3
解析:选项A中通电细杆所受的安培力水平向右,选项B中通电细杆所受安培力竖直向上,这两种情况下,如果没有摩擦力,通电细杆都可以静止在导轨上,选项C中通电细杆所受安培力方向竖直向下,选项D中通电细杆所受安培力方向水平向左,这两种情况下,如果没有摩擦力,通电细杆均不能静止,故选项C、D正确.
答案:CD
图4
4.在图2所示电路中,电池均相同,当电键S分别置于a、b两处时,导线MM′与NN′之间的安培力的大小分别为fa、fb,可判断这两段导线 ( )
图2
A.相互吸引,fa>fb B.相互排斥,fa>fb
C.相互吸引,fa<fb D.相互排斥,fa<fb
解析:无论电键置于a还是置于b,两导线中通过的都是反向电流,相互间作用力为斥力,A、C错误.电键置于位置b时电路中电流较大,导线间相互作用力也较大,故D正确.
答案:D
3.在匀强磁场的同一位置,先后放入长度相等的两根直导线a和b,a、b导线的方向与磁场方向垂直,但两导线中的电流大小不同,图1表示导线所受安培力F与通电电流I的关系,a、b各自有一组F、I的数值,在图象中各描一个点,其中正确的是
( )
图1
解析:由于导线与磁场垂直,故F=BIL,而a、b两导线的L相同,B相同,所以F∝I,因此选项D正确.
答案:D
2.(2011·武汉联考)关于磁感线的描述,正确的是 ( )
A.磁铁的磁感线从N极出发,终止于S极
B.利用磁感线疏密程度可定性地描述磁场中两点相对强弱
C.磁铁周围小铁屑有规则的排列,正是磁感线真实存在的证明
D.不管有几个磁体放在某一空间,在空间任一点绝无两根(或多根)磁感线相交
解析:磁感线是为了形象地描述磁场强弱而引入的假想线,实际上并不存在,它每一点的切线方向就是该点的磁场方向,利用它的疏密程度来表示磁场的强弱,它是一个闭合曲线,在磁体外部磁感线是从磁体的N极出来,进入磁体的S极.任意两条磁感线都不相交,故B、D正确.
答案:BD
1.关于磁感应强度的概念,以下说法中正确的有 ( )
A.电流元IL在磁场中受力为F,则磁感应强度B一定等于
B.电流元IL在磁场中受力为F,则磁感应强度可能大于或等于
C.磁场中电流元受力大的地方,磁感应强度一定大
D.磁场中某点磁感应强度的方向,与电流元在此点的受力方向相同
12.如图12甲所示,M、N为竖直放置彼此平行的两块平板,板间距离为d,两板中央各有一个小孔OO′正对,在两板间有垂直于纸面方向的磁场,磁感应强度随时间的变化如图乙所示.有一群正离子在t=0时垂直于M板从小孔O射入磁场.已知正离子质量为m,带电荷量为q,正离子在磁场中做匀速圆周运动的周期与磁感应强度变化的周期都为T0,不考虑由于磁场变化而产生的电场的影响,不计离子所受重力.求:
图12
(1)磁感应强度B0的大小;
(2)要使正离子从O′孔垂直于N板射出磁场,正离子射入磁场时的速度v0的可能值.
解析:设垂直于纸面向里的磁场方向为正方向.
(1)正离子射入磁场,洛伦兹力提供向心力
B0qv0=①
做匀速圆周运动的周期T0=②
联立①②两式得磁感应强度
B0=.
11.(2009·福建高考)图11所示为可测定比荷
的某装置的简化示意图,在第一象限区
域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁
感应强度大小B=2.0×10-3T,在x轴
上距坐标原点L=0.50 m的P处为粒子 图11
的入射口,在y轴上安放接收器.现将一带正电荷的粒子以v=3.5×104 m/s的速率从P处射入磁场,若粒子在y轴上距坐标原点L=0.50 m的M处被观测到,且运动轨迹半径恰好最小,设带电粒子的质量为m、电荷量为q,不计其重力.
(1)求上述粒子的比荷;
(2)为了在M处观测到按题设条件运动的上述粒子,第一象限内的磁场可以局限在一个矩形区域内,求此矩形磁场区域的最小面积,并在图11中画出该矩形.
解析:(1)设粒子在磁场中的运动半径为r.如图甲所示,
依题意M、P连线即为该粒子在磁场中做匀速圆周运
动的直径,由几何关系得 r= ①
由洛伦兹力提供粒子在磁场中做匀速圆周运动的向心力,
可得
qvB=m ②
联立①②并代入数据解得
=4.9×107C/kg(或5.0×107C/kg) ③
(2)如图乙所示,所求的最小矩形是MM1P1P,该区域面积
S=2r2 ④
联立①④并代入数据得
S=0.25 m2
矩形如图乙中MM1P1P(虚线)所示.
答案:(1)4.9×107 C/kg(或5.0×107 C/kg)
(2)0.25 m2 图见解析
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