4 通电导线在磁场中受到的力知识点题库

目前世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机，它可以把气体的内能直接转化为电能．如图10所示为它的发电原理图．将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的微粒，从整体上来说呈电中性)喷射入磁感应强度为B的匀强磁场，磁场中有两块面积S ，相距为d的平行金属板与外电阻R相连构成一电路．设气流的速度为v ，气体的电导率(电阻率的倒数)为g ，则流过外电阻R的电流强度I及电流方向为(　　)

A . I＝ $\text{[math]}$ ， A→R→B B . I＝ $\text{[math]}$ ，B→R→A C . I＝ $\text{[math]}$ ，B→R→A D . I＝ $\text{[math]}$ ，A→R→B

如图所示，通有直流电的两平行金属杆MN和PQ放置在匀强磁场中，杆与磁场垂直，受到的安培力分别为F₁、F₂ ，关于力的方向，下列判断正确的是（　　）

A . F₁、F₂都向下 B . F₁、F₂都向上 C . F₁向下，F₂都向上 D . F₁向上，F₂都向下

在如图所示的匀强电场和匀强磁场共存的区域内，电子不可能沿水平方向向右做直线运动的是(　　)

A .

B .

C .

D .

如图所示，质量为m、长度为L、电阻为R的导体棒MN静止于水平导轨上，导轨中接入电动势为E、内阻为r的直流电源，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，方向与导轨平面成θ角斜向下，求：

（1）导体棒中电流的方向．
（2）导体棒所受安培力的大小．
（3）导体棒受到的支持力和摩擦力的大小．

在匀强磁场内放置一个面积为S的线框，线框平面与磁场方向垂直．若穿过线框所围面积的磁通量为Ф，则匀强磁场磁感应强度B的大小为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

如图所示，一个带负电的物体从粗糙斜面顶端滑到斜面底端时的速度为v，若加上一个垂直纸面向外的磁场，则滑到底端时（）

A . v变大 B . v变小 C . v不变 D . v先变大再变小

带电粒子M和N，先后以不同的速度沿PO方向射入圆形匀强磁场区域，运动轨迹如图所示．不计重力，下列分析正确的是（）

A . M带正电，N带负电 B . M和N都带正电 C . M带负电，N带正电 D . M和N都带负电

如图所示，q₁、q₂为两带电粒子，其中q₁带正电，q₂带负电，q₁带电荷量与q₂相等．某时刻，它们以相同的速度垂直进入同一磁场，此时q₁、q₂所受洛伦兹力分别为F₁、F₂ ．则（）

A . F₁、F₂的方向均相同 B . F₁、F₂的方向均相反 C . F₁和F₂的大小一定不等 D . F₁和F₂的大小可能不等

图中对通电导线在磁场中所受安培力的方向判断正确的是（）

A .

B .

C .

D .

光滑平行导轨水平放置，导轨左端通过开关S与内阻不计、电动势为E的电源相连，右端与半径为L＝20 cm的两段光滑圆弧导轨相接，一根质量m＝60 g、电阻R＝1 Ω、长为L的导体棒ab，用长也为L的绝缘细线悬挂，如图所示，系统空间有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度B＝0.5 T，当闭合开关S后，导体棒沿圆弧摆动，摆到最大高度时，细线与竖直方向成θ＝53°角，摆动过程中导体棒始终与导轨接触良好且细线处于张紧状态，导轨电阻不计，sin 53°＝0.8，g＝10 m/s²则（）

A . 磁场方向一定竖直向下 B . 电源电动势E＝3.0 V C . 导体棒在摆动过程中所受安培力F＝0.8N D . 导体棒在摆动过程中电源提供的电能为0.048 J

长L=60 cm、质量为m=6.0×10^-2kg、粗细均匀的金属棒，两端用完全相同的弹簧挂起，放在磁感强度为B=0.4 T、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，如图所示，若不计弹簧重力， (g=10 m/s²)问：

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（1）要使弹簧保持原长状态，金属棒中电流的大小和方向如何?
（2）未通电之前金属棒处于静止状态，现在金属中通入自左向右、大小为I=0.2 A的电流，金属棒上升x₁=1 cm，求弹簧的劲度系数.
（3）若通入金属棒中的电流仍为0.2 A，但方向自右向左，这时金属棒位置相比于（2）中电流向右时的金属棒位置变化多少?

图中F为电场力或磁场力，根据所学知识判断各图可能符合实际情况的是（）

A .

B .

C .

D .

老师让学生观察一个物理小实验：一轻质横杆可绕中心点自由转动，横杆两侧各固定一金属环，其中左环上有一小缺口。老师拿一条形磁铁插向其中一个小环；后又取出插向另一个小环，同学们看到的现象是（）

图片_x0020_100002

A . 磁铁插向左环，横杆发生转动 B . 磁铁插向右环，横杆发生转动 C . 把磁铁从左环中拔出，左环会跟着磁铁运动 D . 把磁铁从右环中拔出，右环不会跟着磁铁运动

如图所示，某同学用玻璃皿在中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘放一个圆环形电极接电源的正极做“旋转的液体的实验”，若蹄形磁铁两极间正对部分的磁场视为匀强磁场，磁感应强度为 $\text{[math]}$ ，玻璃皿的横截面的半径为 $\text{[math]}$ ，电源的电动势为 $\text{[math]}$ ，内阻 $\text{[math]}$ ，限流电阻 $\text{[math]}$ ，玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为 $\text{[math]}$ ，闭合开关后当液体旋转时电压表的示数恒为2V，则（）

图片_x0020_100013

A . 由上往下看，液体做顺时针旋转 B . 液体所受的安培力大小为1×10^-3N C . 闭合开关后，液体热功率为0.02W D . 闭合开关10s，液体具有的动能是4.5J

如图所示，下列带电粒子所受洛伦兹力的方向向上的是（）

A .

B .

C .

D .

如图甲所示，倾角为θ、间距为l的足够长光滑金属导轨底端与电阻R相连，导轨间存在多个相互间隔的矩形匀强磁场，每个磁场的宽度和相邻两磁场的间距均为d，磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示，其中 $\text{[math]}$ 时刻，磁感应强度大小为B₀ ，方向垂直于导轨向下。导线框ABCD的质量为m，长度为3d，宽度为l，AB和CD的电阻均为R，0～t₀内线框被锁定在图甲位置保持静止，此时AB和CD正好位于磁场的边缘，且开关K处于断开状态， $\text{[math]}$ 时刻解除线框锁定，同时闭合开关K。不计AD、BC和导轨的电阻，AD、BC边在向下运动过程中始终与导轨保持良好接触。

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（1）求0～t₀内流过线框电流的大小；
（2）求线框速度达到最终稳定速度的 $\text{[math]}$ 时加速度大小；
（3）若从解除锁定到线框恰好稳定，通过电阻R的电荷量为q，求该过程中电阻R上产生的焦耳热。

如图所示是电流表的内部结构，以下说法正确的是（）

A . 为了测量电流时更加灵敏，框架应该用塑料框 B . 因为磁场是辐向磁场所以框架在转动的过程中穿过框架的磁框架通量没有改变 C . 框架在转动的过程中有感应电流产生，感应电流方向与外界的电流方向相反 D . 电表在运输的过程中不需要做任何的处理

电磁流量计是测量导电液体流量的一种仪器。如图所示，上下为两磁极，其中的磁场可视为匀强磁场，当含有正、负离子的导电液体沿测量管向外运动时，（填“左右”或“上下”）两侧管壁会出现电势差。设液体流动速度为 $\text{[math]}$ ，管的直径为 $\text{[math]}$ ，磁感应强度为 $\text{[math]}$ ，稳定后管壁间的电势差为 $\text{[math]}$ ，则管中导电液体的流量 $\text{[math]}$ 。

如图所示，空间中有一根可以在水平面自由转动的硬直导线 $\text{[math]}$ ，导线内通有电流，电流方向由a到b，欲使a端垂直纸面向里转动，b端垂直纸面向外转动，可在导线 $\text{[math]}$ 正下方虚线方框内放置通电导线或条形磁铁，以下说法正确的是（）

A . 在虚线方框内放入一根电流方向垂直纸面向里的直导线 B . 在虚线方框内放入一根电流方向垂直纸面向外的直导线 C . 在虚线方框内放入一块平行于导线且N极指向a端的条形磁铁 D . 在虚线方框内放入一块平行于导线且N极指向b端的条形磁铁

如图所示，与x轴平行的两光滑平行金属导轨固定在水平面上，只在x>0的区域存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小B=10T。导体棒MN和正方形导线框abcd静止在导轨上，且导体棒MN和导线框ab、cd的两边都垂直于x轴，导线框的边长、导体棒MN的长度及导轨的宽度都为L=0.1m。现固定导线框，将与MN垂直且向左的水平恒力作用在导体棒MN的中点上，水平恒力的大小F=3N。当MN达到最大速度后撤掉恒力，同时释放导线框，当导线框的cd边到达x=0位置时，导线框恰好达到最大速度，此时立即将导体棒MN固定。经过一段时间后，导线框的ab边到达x=0位置。已知导体棒MN和导线框的质量都为m=0.1kg；导体棒MN及导线框ab、cd边的电阻都为 $\text{[math]}$ ，导轨和导线框其余电阻不计，导体棒MN与导线框一直没有接触。求：

（1）导体棒MN的最大速度 $\text{[math]}$ ；
（2）导线框的cd边到达x=0位置时的速度 $\text{[math]}$ ；
（3）导线框的ab边到达x=0位置时的速度 $\text{[math]}$ ；
（4）由导线框的cd边到达x=0位置到导线框的ab边到达x=0位置的过程中，导体棒MN产生的焦耳热（结果保留两位小数）。

4 通电导线在磁场中受到的力 知识点题库

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