题目列表(包括答案和解析)
7.质量为m的金属导体棒置于倾角为θ的导轨上,棒与导轨间的动摩擦因数为μ,当导体棒通过垂直纸面向里的电流时,恰能在导轨上静止.下列四个选项中,标出了四种可能的匀强磁场方向,其中导体棒与导轨间的摩擦力可能为零的是( )
答案:ACD
解析:由左手定则,可分别判断出导体棒所受安培力的方向如图所示.由安培力方向可知,重力沿斜面方向的分力可能与安培力沿斜面方向分力相平衡的是ACD,当重力沿斜面方向的分力与安培力沿斜面方向的分力大小相等、方向相反时,摩擦力大小为零.
6.如图所示,在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4 m,质量为6×10-2 kg的通电直导线,电流强度I=1 A,方向垂直于纸面向外,导线用平行于斜面的轻绳拴住不动,整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4 T,方向竖直向上的磁场中,设t=0时,B=0,则需要几秒,斜面对导线的支持力为零?(g取10 m/s2)
答案:5 s
解析:斜面对导线的支持力为零时导线的受力如图所示
由平衡条件FTcos37°=F
FTsin37°=mg
由①②解得:F=
代入数值得:F=0.8 N
由F=BIL得B== T=2 T
B与t的变化关系为B=0.4t
解得t=5 s
5.如图所示,质量为m=50 g,长l=10 cm的铜棒,用长度亦为l的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B= T,未通电时,轻线在竖直方向,通入恒定电流后,棒向外偏转的最大角度θ=37°,g取10 m/s2,求此棒中恒定电流的大小.
答案:5 A
解析:铜棒向外偏转过程中,导线拉力不做功,如图所示.
F做功为WF=Fs1=BIl2sin 37°
重力做功为WG=-mgs2=-mgl(1-cos 37°)
由动能定理得BIl2sin 37°-mgl(1-cos 37°)=0
所以I== A=5 A
4.如图所示是云层之间闪电的模拟图,图中A、B是位于东、西方向带有电荷的两块阴雨云,在放电的过程中,在两云的尖端之间形成了一个放电通道,发现位于通道正上方的小磁针N极转向纸里,S极转向纸外,则关于A、B带电情况的说法中正确的是( )
A.带同种电荷 B.带异种电荷
C.B带正电 D.A带正电
答案:BD
解析:云层间闪电必须发生在异种电荷之间,故B正确;在云层间放电时,形成的强电场和高温将空气电离成正离子和负离子,并在强电场的作用下做定向移动,形成电流,所以此题是考查通电直导线的右手定则,由题意知,从西向东看,磁场是逆时针的,根据右手定则可以判断电流是从A流向B的,故可知A带正电,B带负电,所以D选项正确.
3.(2010·吉林实验中学一模)如图所示,金属细棒质量为m,用两根相同轻弹簧吊放在水平方向的匀强磁场中,弹簧的劲度系数为k,棒ab中通有稳恒电流,棒处于平衡,并且弹簧的弹力恰好为零.若电流大小不变而方向相反,则( )
A.每根弹簧弹力的大小为mg
B.每根弹簧弹力的大小为2mg
C.弹簧形变量为mg/k
D.弹簧形变量为2mg/k
答案:AC
解析:弹簧的弹力恰好为零,说明安培力应向上与重力平衡,即F安=mg,若电流大小不变而方向相反时,则安培力应向下,但大小不变,弹簧弹力与安培力和重力平衡,即2kx=F安+mg=2mg,所以每根弹簧弹力的大小为mg,弹簧形变量为mg/k,选项A、C正确.
2.(2010·广东六校联考)一段长0.2 m,通过2.5 A电流的直导线,关于在磁感应强度为B的匀强磁场中所受安培力F的情况,正确的是( )
A.如果B=2 T,F一定是1 N
B.如果F=0,B也一定为零
C.如果说B=4 T,F有可能是1 N
D.如果F有最大值时,通电导线一定与B平行
答案:C
解析:当导线与磁场方向垂直放置时,F=BIL,力最大,当导线与磁场方向平行放置时,F=0,当导线与磁场方向成任意其他角度放置时,0<F<BIL,A、D两项不正确,C项正确;磁感应强度是磁场本身的性质,与受力F无关,B不正确.
1.(2009·海南单科)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示中正确的是( )
答案:D
解析:匀强磁场竖直向上,和导线平行,导线受到的安培力为0,A错;匀强磁场水平向右,根据左手定则可知导线受到的安培力向里,B错;匀强磁场垂直纸面向外,由左手定则可知导线受到的安培力水平向右,C错,D对.
11.(2011朝阳期末)某同学利用如图所示的电路测量电源的电动势和内电阻。他利用测量出来的几组电压和电流值画出了U-I图线。根据图线求出的电源电动势E=______,电源的内电阻r=______。
U0,
10.(2011石景山期末)在如图8所示的电路中,E为电源电动势,r为电源内阻,R1和R3均为定值电阻,R2为滑动变阻器.当R2的滑动触点在a端时合上开关S,此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U.现将R2的滑动触点向b端移动,则三个电表示数的变化情况是( )
A.I1增大,I2 不变, U增大
B.I1减小,I2 增大,U减小
C.I1增大,I2 减小,U增大
D.I1减小,I2 不变,U减小
B
9. (2011西城期末)在如图所示的电路中,E为电源的电动势,r为电源的内电阻,R1、R2为可变电阻。在下列叙述的操作中,可以使灯泡L的亮度变暗的是
A.仅使R1的阻值增大
B.仅使R1的阻值减小
C.仅使R2的阻值增大
D.仅使R2的阻值减小
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