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高中物理
4 通电导线在磁场中受到的力
4 通电导线在磁场中受到的力 知识点题库
如图所示,把金属圆环匀速拉出磁场,下面叙述正确的是( )
A .
向左拉出和向右拉出所产生的感应电流方向相反
B .
不管向什么方向拉出,只要产生感应电流方向都是顺时针
C .
向右匀速拉出时,感应电流大小不变
D .
要将金属环匀速拉出,拉力大小要改变
甲、乙两个完全相同的铜环均可绕竖直固定轴
O
1
O
2
旋转,现让它们以相同角速度同时开始转动,由于阻力作用,经相同的时间后停止.若将圆环置于如图所示的匀强磁场中,甲环的转轴与磁场方向垂直,乙环的转轴与磁场方向平行.再让甲、乙两环同时以相同的初始角速度开始转动后,下列判断正确的是( )
A .
乙环先停下
B .
甲环先停下
C .
两环同时停下
D .
两环都不会停下
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B=0.1T,玻璃皿的横截面的半径为a=0.05m,电源的电动势为E=3V,内阻r=0.1Ω,限流电阻R
0
=4.9Ω,玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为R=0.9Ω,闭合开关后当液体旋转时电压表的示数恒为1.5V,则( )
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1.5×10
-4
N
C .
闭合开关10s,液体具有的热能是4.5J
D .
闭合开关后,液体电热功率为0.081W
图中装置可演示磁场对通电导线的作用。电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨,L是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆。当电磁铁线圈两端a、b,导轨两端e、f,分别接到两个不同的直流电源上时,L便在导轨上滑动。下列说法正确的是( )
A .
若a接正极,b接负极,e接正极,f接负极,则L向右滑动
B .
若a接负极,b接正极,e接正极,f接负极,则L向左滑动
C .
若a接正极,b接负极,e接负极,f接正极,则L向右滑动
D .
若a接负极,b接正极,e接负极,f接正极,则L向左滑动
如图所示,空间存在两个磁感应强度均为B的匀强磁场区域,区域I的边界
与
的间距为H,方向垂直纸面向里,边界
与
的间距为h,
下方是磁场区域II,方向垂直纸面向外,现有一质量为m,边长为L(
),电阻为R的正方形线框由
上方某处沿竖直方向自由下落,恰能以速度
匀速进入磁场区域I,当线框的cd边刚要进入
前瞬间线框的速度为
,空气阻力不计,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A .
线框的cd边进入
前瞬间线框中的感应电流大小为
B .
线框的cd边进入
后的瞬间线框受到的安培力大小为2.4mng
C .
线框的cd边刚离开
的瞬间,线框的加速度大小一定大于0.2g
D .
线框的cd边进入
后的瞬间线框的加速度大小为3.8g
如图所示,三根通电长直导线P、Q、R互相平行,通过正三角形的三个顶点,三条导线通入大小相等,方向垂直纸面向里的电流;通电直导线产生磁场的磁感应强度B=KI/r,I为通电导线的电流强度,r为距通电导线的垂直距离,K为常数;则R受到的磁场力的方向是( )
A .
垂直R,指向Y轴负方向
B .
垂直R,指向Y轴正方向
C .
垂直R,指向X轴正方向
D .
垂直R,指向X轴负方向
关于磁感线,下列说法正确的是( )
A .
磁感线是磁场中客观存在的曲线
B .
在磁场中由小铁屑排列成的曲线就是磁感线
C .
磁感线上的每一点的切线方向就是该处的磁场方向
D .
磁感线总是从磁体的N极出发到S极终止
如图所示,匀强磁场存在于虚线框内,矩形线圈竖直下落.如果线圈中受到的磁场力总小于其重力,则它在1、2、3、4位置时的加速度关系为( )
A .
a
1
>a
2
>a
3
>a
4
B .
a
1
=a
2
=a
3
=a
4
C .
a
1
=a
3
>a
2
>a
4
D .
a
1
=a
3
>a
2
=a
4
如图甲所示,矩形导线框abcd放在垂直纸面的匀强磁场中,磁感应强度B随时间变化的图像如图乙所示。规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向,水平向右为安培力的正方向,在0~4s内,线框ab边受到的安培力F随时间变化的图像正确的是( )
A .
B .
C .
D .
如图所示,在竖直向下磁感应强度为B的匀强磁场中,有两根间距为L竖直放置的平行粗糙导轨CD、EF,质量为m的金属棒MN与导轨始终垂直且接触良好,它们之间的动摩擦因数为μ.从t=0时刻起,给金属棒通以图示方向的电流且电流强度与时间成正比,即I=kt,(k为常量),则金属棒由静止下滑过程中加速度和速度的变化情况是
,金属棒下落过程中动能最大的时刻t=
.
如图示,在水平匀强磁场中,用两根相同的细导线水平悬挂粗细均匀的直导体棒MN,棒中通以从M到N的电流I,此时绳子受力是F,为使F=0,可采用下列方法中的( )
A .
把电流增大到某一值
B .
把电流减小到某一值
C .
使电流反向
D .
使磁场反向
有两条长直导线垂直纸面水平放置,交纸面于a、b两点,通有大小相等的恒定电流,方向如图,a、b的连线水平。c是ab的中点,d点与c点关于b点对称。已知c点的磁感应强度为B
1
, d点的磁感应强度为B
2
, 则关于a处导线在d点的磁感应强度的大小及方向,下列说法中正确的是( )
A .
,方向竖直向上
B .
,方向竖直向下
C .
,方向竖直向下
D .
,方向竖直向上
科研人员在检测某种物质时,发现该物质发出的射线在磁场中分裂为多束(如图所示),若它们射入磁场时的速度相同,则下列说法正确的是( )
A .
该物质发出的所有射线均带有电荷
B .
a射线的粒子比b射线的粒子质量大
C .
a射线的粒子比b射线的粒子带电量小
D .
a射线的粒子比b射线粒子的质荷比小
如图所示,位于水平面内的两个平行金属导轨相距
,一端与阻值
的电阻串联。一质量
、电阻
的导体棒静止放置于导轨上并与导轨垂直,可在导轨上滑动。导轨足够长且其电阻忽略不计。在导轨所在空间加上竖直方向的匀强磁场,磁感应强度大小
,通电导体棒在水平向右的外力
的作用下由静止开始向右运动,导体棒与导轨间的摩擦力
。
(1) 求导体棒运动的最大速度
。
(2) 当导体棒的速度为其最大速度的一半时,求导体棒的加速度大小。
如图所示,在光滑水平桌面上有一边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd,在导线框右侧有一边长为2L、磁感应强度为B、方向竖直向下的正方形匀强磁场区域。磁场的左边界与导线框的ab边平行。在导线框以速度v匀速向右穿过磁场区域的全过程中( )
A .
感应电动势的大小始终为
B .
感应电流的方向始终沿abcda方向
C .
导线框受到的安培力先向左后向右
D .
导线框克服安培力做功
如图所示,在光滑的水平面上有一竖直向下磁感应强度为B,宽度为L的匀强磁场区域。 现有一质量为m,电阻为R,边长为a(a<L)的正方形闭合线圈以垂直于磁场边界的初速度
沿水平面向右滑动,穿过磁场后速度减为v,则线圈在此过程中( )
A .
动量大小一直减小
B .
安培力的冲量大小为
C .
安培力的冲量大小为
D .
线圈全部进入磁场时速度等于
如图所示,在一倾角为的光滑斜面上有一粗细均匀的单匝“L”型线圈,质量为m,相邻两边均垂直,且
,
线圈下方一矩形区域内有匀强磁场,磁感应强度为B,宽度
,方向垂直于斜面向下,且磁场上下边界与线圈
边平行。“L”型线圈从离磁场上边界
处静止释放,当
边刚进入磁场上边界时线圈做匀速运动,当
边出磁场下边界前线圈又已开始匀速,线圈在通过整个磁场区域的过程中产生的焦耳热为Q。已知重力加速度为g,求:
(1) “L”型线圈的电阻;
(2)
边出磁场下边界前匀速运动的速度大小是
边刚进入磁场上边界时的几倍;
(3) 磁场宽度d;
(4)
边刚进入磁场上边界到
边出磁场下边界整个过程经历的时间。
如图所示,质量为m、电荷量为
的带电滑块,从倾角为
的绝缘粗糙且足够长的斜面上由静止滑下,整个斜面置于方向垂直纸面向里的匀强磁场中。设滑块下滑速度为v,滑块所受摩擦力为
,下滑时间为t。则下列图像可能正确的是( )
A .
B .
C .
D .
如图所示,两根足够长的平行光滑金属导轨
、
间距
,其电阻不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成
角,N、Q两端接有
的电阻。一金属棒
垂直导轨放置,
两端与导轨始终有良好接触,已知
的质量
,电阻
,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度大小
。
在平行于导轨向上的拉力作用下,以初速度
沿导轨向上开始运动,可达到最大速度
。运动过程中拉力的功率恒定不变,重力加速度
。
(1) 求拉力的功率P;
(2)
开始运动后,经
速度达到
,此过程中
克服安培力做功
,求该过程中
沿导轨的位移大小x。
以下是必修三课本上的几幅与磁现象有关的图片,则叙述正确的是( )
A .
如图甲所示,导线下方的小磁针N极垂直纸面向里运动,则导线中的电流方向水平向左
B .
如图乙所示,在U形磁铁中间的导线受力向外运动,则通过导线的电流方向如图所示
C .
如图丙所示,电流间的相互作用是通过电荷的电场而发生的
D .
如图丁所示,电键闭合后滑动变阻器的滑片匀速向左滑动时,电流计指针不会发生偏转
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