第二章 磁场 知识点题库

如图,当磁铁接近通有交流电的白炽灯泡时,发现灯丝变粗了,仔细观察,可以看到灯丝有轻微的振动现象.对这一现象,以下说法中正确的是(   )

A . 这是一种电磁感应现象 B . 这是因为灯丝通电发热膨胀的结果 C . 这是因为通电的灯丝受安培力作用的结果 D . 如果灯泡中通过的是恒定电流,也会发生同样的现象
如图所示,在水平直导线正下方,放一个可以自由转动的小磁针. 现给直导线通以向右的恒定电流,不计其他磁场的影响,则  (    )

A . 小磁针保持不动 B . 小磁针的N将向下转动 C . 小磁针的N极将垂直于纸面向里转动 D . 小磁针的N极将垂直于纸面向外转动
一个磁场的磁感线如右图所示,一个小磁针被放入磁场中,则小磁针将(    )

A . 向右移动 B . 向左移动 C . 顺时针转动 D . 逆时针转动
在如图所示的空间区域里,y轴左方有一匀强电场,场强方向跟y轴负方向成30°角,大小为E=4.0×105N/C,y轴右方有一垂直纸面的匀强磁场,有一质子以速度υ0=2.0×106m/s由x轴上A点(OA=10cm)先后两次进入磁场,第一次沿x轴正方向射入磁场,第二次沿x轴负方向射入磁场,回旋后都垂直射入电场,最后又进入磁场,已知质子质量m为1.6×10﹣27kg,不计质子重力,求:

  1. (1) 匀强磁场的磁感应强度大小和方向;

  2. (2) 质子两次在磁场中运动的时间之比;

  3. (3) 质子两次在电场中运动的时间各为多少?

如图所示,通电导线均置于匀强磁场中,其中导线不受安培力作用的是(   )

A . B . C . D .
如图所示,金属棒MN两端由等长的轻质绝缘细线水平悬挂,处于垂直纸面水平向里的匀强磁场中,棒中通有由M到N的恒定电流,细线中拉力不为零,两细线竖直. 保持匀强磁场磁感应强度大小不变,方向缓慢地转过90°变为竖直向下,在这个过程中(   )

A . 细线向纸面内偏转,其中的拉力一直增大 B . 细线向纸面外偏转,其中的拉力一直增大 C . 细线向纸面内偏转,其中的拉力先增大后减小 D . 细线向纸面外偏转,其中的拉力先增大后减小
如图(a)所示,两段间距均为L的长平行金属导轨,左段表面光滑、与水平面成θ角固定放置,顶端MN之间连接定值电阻R1 , 右段导轨表面粗糖、水平放置,末端CD之间连接一电源,电动势为E、内阻为r,两段导轨中间EF处通过一小段绝缘光滑轨道将它们圆滑连接起来。空间存在以EF为边界的磁场,左侧为匀强磁场,方向垂直导轨平面向下,大小为B1 , 右侧为变化磁场,方向水平向右,大小随时间变化如图(b)所示。现将一质量为m、电阻为R2、长为L的金属棒搁在左侧顶端,由静止释放,金属棒到达EF之前已经匀速,接着进入水平轨道,且整个过程中没有离开导轨。设金属棒到达边界EF处t=0,金属棒与水平导轨动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则:

  1. (1) 金属棒到达EF处的速度大小;
  2. (2) 请写出金属棒在水平轨道运动时加速度的表达式(右侧磁感应强度用B2表示);
  3. (3) 试通过分析,描述金属棒到达水平轨道后的运动情况。
如图,倾角为 的光滑斜面上存在着两个磁感应强度大小相同的匀强磁场,其方向一个垂直于斜面向上,一个垂直于斜面向下,它们的宽度均为L。一个质量为m、边长也为L的正方形线框以速度 进入上部磁场恰好做匀速运动, 边在下部磁场运动过程中再次出现匀速运动。重力加速度为g,则(   )

A . 进入上部磁场过程中的电流方向为 B . 边刚越过边界 时,线框的加速度为 C . 边进入下部磁场再次做匀速运动时.速度为 D . 边进入磁场到 边进入下部磁场再次做匀速运动的过程中,减少的动能等于线框中产生的焦耳热
如图所示中 为在同一竖直平面内的金属导轨,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨所在的平面(纸面)向里.导轨的 段与 段是竖直的,距离为 段与 段也是竖直的,距离为 为两根用不可伸长的绝缘轻线相连的金属细杆,质量分别为m1和m2 , 它们都垂直于导轨并与导轨保持光滑接触.两杆与导轨构成的回路的总电阻为R.F为作用于金属杆 上的竖直向上的恒力.已知两杆运动到图示位置时,已匀速向上运动,求此时作用于两杆的重力的功率的大小和回路上的热功率.

如图所示,电动机通过其转轴上的绝缘细绳牵引一根原来静止的长L=lm、质量m=0.1kg的导体棒ab,导体棒紧贴在竖直放置、电阻不计的金属框架上,导体棒的电阻R=1Ω,磁感应强度B=1T的匀强磁场垂直于导体框架所在平面。当导体棒在电动机牵引下上升h=3.8m时,获得稳定速度,此过程中导体棒产生的热量0.2J,电动机工作时,电压表、电流表的读数分别为7V和1A,电动机的内阻r=1Ω。不计一切摩擦,g取10m/s2 , 求:

  1. (1) 在导体棒上升过程中,通过导体棒的电流方向和受到的磁场力的方向;
  2. (2) 导体棒所能达到的稳定速度是多少;
  3. (3) 导体棒从静止到稳定速度的时间是多少?
如图所示,用电阻率为ρ、横截面积为S、粗细均匀的电阻丝折成平面梯形框架, 边均与 边成60°角, 。框架与一电动势为E、内阻忽略不计的电源相连接。垂直于竖直框架平面有磁感应强度大小为B、方向水平向里的匀强磁场,则框架受到安培力的合力的大小和方向为(   )

A . ,竖直向上 B . ,竖直向上 C . ,竖直向下 D . ,竖直向下
如图所示,一根质量为m、长为L的细铜棒 用两根等长的相同材质的细线水平地悬吊在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于纸面向里,不计空气阻力,请回答以下问题。

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  1. (1) 通电后,当细线的张力为不通电时的 时,棒中电流的大小和方向。
  2. (2) 如果电流大小不变,将磁场方向变为竖直向上,铜棒平衡后,则每根细线上张力的大小。
如图所示,间距为L的平行光滑金属导轨倾斜放置,导轨平面的倾角为 ,导轨处在垂直于导轨平面向下的匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B。质量均为m的金属棒a、b放在导轨上,给a施加一个沿斜面向上的力F使a保持静止,释放b,当b运动的距离为s时,达到了平衡状态,金属导轨电阻不计且足够长,b运动过程中始终与导轨垂直,两棒接入电路的电阻均为R,重力加速度为g, ,求:

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  1. (1) b在平衡状态时的速度多大;拉力F多大;
  2. (2) b向下运动距离s的过程中,通过a截面的电量及a中产生的焦耳热;
  3. (3) 改变拉力F的大小,在释放b的同时,使a沿斜面向上做初速度为0的匀加速直线运动,经过时间t,a、b速度大小相等,此时b的加速度刚好为零,求a运动的加速度和此时拉力F大小。
如图所示,磁场中某区域的磁感线呈对称分布,a、c是对称点,则(   )

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A . c、b两处的磁感应强度的大小不等,且Bc<Bb B . a、b两处的磁感应强度的大小不等,且Ba>Bb C . a、c两处的磁感应强度大小相等,方向相同 D . a、c两处的小磁针静止时N极所指方向相同
某同学在研究通电导线在磁场中受力情况时,先将同一个电流元(IL),垂直磁场放在A、B、C三个位置;然后在B点,垂直磁场放入不同的电流元(分别为IL、2I·L、I·2L),观测所受安培力大小,记录如图所示。由此实验和数据,能得到的结论是(   )

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A . 同一电流元在磁场的不同位置,所受安培力大小不同,安培力与电流元的比值相同 B . 不同电流元在磁场的同一位置,所受安培力大小不同,安培力与电流元的比值不同 C . 在磁场某个位置,安培力与电流元的比值与所取电流元的大小有关 D . 安培力与电流元的比值可以反映磁场在该位置的性质,与电流元取值无关
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 .
如图所示,水平面上静止放置一个单匝正方形线框,边长为0.2m,总电阻为4。线框有一半处于垂直于纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度大小与时间关系为:B=(3+2t)T,若线框在t=0到t=5s一直处于静止状态,则在t=2.5s时刻,求线框所受摩擦力大小和方向(   )

A . 0.016N、右    B . 0.032N、右    C . 0.016N、左    D . 0.032N、左
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
直流电动机的工作原理可以简化为如图所示的情景。在竖直向下的匀强磁场中,两根光滑平行金属轨道固定在水平面内。电阻阻值一定的导体棒垂直于放在轨道上的最右端,与轨道接触良好,两轨道左端点间接有直流电源。开关闭合后,导体棒可以获得动能并瞬间离开轨道。根据其工作原理,下列说法正确的是(   )

A . 当开关闭合后,导体棒所受的安培力水平向右 B . 当开关闭合后,导体棒所受的安培力对导体棒做正功 C . 当开关闭合后,导体棒所受的安培力的冲量水平向左 D . 当开关闭合后,通过导体棒的电流方向由指向
在地球赤道上进行实验时,用磁传感器测得赤道上P点地磁场的磁感应强度大小为B0.将一条形磁铁固定在P点附近的水平面上,让N极指向正北方向,如图所示,此时用磁传感器测得P点的磁感应强度大小为B1;现将条形磁铁以P点为轴旋转90°,使其N极指向正东方向,此时用磁传感器测得P点的磁感应强度大小应为(可认为地磁南、北极与地理北、南极重合)(   )

A . B1-B0 B . B1+B2 C . D .