1 磁场对通电导线的作用力 知识点题库

如图所示,电子枪发射电子经加速后沿虚线方向进入匀强磁场区域(图中圆内),由图中实线方向出磁场,最后打在屏上P点。则磁场的方向为()

A . 垂直纸面向外 B . 垂直纸面向内 C . 平行纸面向上 D . 平行纸面向右

如图所示,把一重力不计可自由运动的通电直导线AB水 平放在蹄形磁铁磁极的正上方,当通以图示方向的电流时,导线的运动情况是(从上往下看)      (   )

A . 顺时针方向转动,同时下降 B . 顺时针方向转动,同时上升 C . 逆时针方向转动,同时下降 D . 逆时针方向转动,同时上升
长直螺线管中通有电流,沿螺线管中心轴线射入一电子,若螺线管中电流增大,方向不变,电子在螺线管中心轴线上运动情况是(  )

A . 做匀速直线运动 B . 做变加速直线运动 C . 做变减速直线运动 D . 做间距变大的螺旋运动

如图是磁流体泵的示意图.已知磁流体泵是高为h的矩形槽,槽左右相对两侧壁是导电板,它们之间距离为L,两导电板加上电势差为U的电场,两导电板间加上垂直于纸面向里的匀强磁场,感应强度大小为B,导电板下部与足够大的水银面接触,上部与竖直的非导电管相连.已知水银的密度为ρ,电阻率为r,重力加速度g,则( )

A . 水银上升的条件是BU>ρrgL B . 若满足上升条件,水银从初始位置上升的高度是 C . 若满足上升条件,水银从初始位置上升的高度是 D . 水银上升的高度与槽前后面间的距离有关
如图所示,ab和cd是位于水平面内的平行金属轨道,间距为l,其电阻可忽略不计,ac之间连接一阻值为R的电阻.ef为一垂直于ab和cd的金属杆,它与ad和cd接触良好并可沿轨道方向无摩擦地滑动.电阻可忽略.整个装置处在匀强磁场中,磁场方向垂直于图中纸面向里,磁感应强度为B,当施外力使杆ef以速度v向右匀速运动时,杆ef所受的安培力大小为多少?

电磁轨道炮工作原理如图所示.待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动,并与轨道保持良好接触.电流I从一条轨道流入,通过导电弹体后从另一条轨道流回.轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面得磁场(可视为匀强磁场),磁感应强度的大小与I成正比.通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出.现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍,理论上可采用的方法是(   )

A . 只将轨道长度L变为原来的2倍 B . 只将电流I增加至原来的2倍 C . 只将弹体质量减至原来的一半 D . 将弹体质量减至原来的一半,轨道长度L变为原来的2倍,其它量不变
如图所示,在空间中存在两个相邻的,磁感应强度大小相等,方向相反的有界匀强磁场,其宽度均为L.现将宽度也为L的矩形闭合线圈,从图示位置垂直于磁场方向匀速拉过磁场区域,则在该过程中,能正确反映线圈中所产生的感应电流或其所受的安培力随时间变化的图象是(   )

A . B . C . D .
如图所示,某转笔高手能让笔绕其上的某一点O匀速转动,下列有关该同学转笔中涉及到的物理知识的叙述正确的是(   )

A . 笔杆上的点离O点越近的,做圆周运动的向心加速度越大 B . 笔杆上的各点做圆周运动的向心力是由重力提供的 C . 若该同学使用水笔,笔尖上的小钢珠有可能因快速的转动被甩走 D . 若该同学使用的是金属笔杆,且考虑地磁场的影响,则笔杆一定会受到安培力的作用
“上海光源”发出的光,是接近光速运动的电子在磁场中做曲线运动改变运动方向时产生的电磁辐射。如图所示,若带正电的粒子以某一速率进入匀强磁场后,在与磁场垂直的平面内做匀速圆周运动,已知粒子的电荷量为q,质量为m,磁感应强度为B,则其运动的角速度ω=。粒子运行一周所需要的时间称为回旋周期。如果以上情况均保持不变,仅增加粒子进入磁场的速率则回旋周期(填“增大” “不变”或“减小”)。


如图,通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面,位置靠近ab且相互绝缘。当MN中电流突然减小时,线圈所受安培力的合力方向(   )

A . 向左 B . 向右 C . 垂直纸面向外 D . 垂直纸面向里
如图所示,一根长为L的金属细杆通有电流时,水平静止在倾角为θ的光滑绝缘固定斜面上。斜面处在方向竖直向上、磁感应强度大小为B匀强磁场中。若电流和磁场的方向均不变,电流大小变为0.5I,磁感应强度大小变为4B,重力加速度为g。则此时金属细杆(   )

A . 电流流向垂直纸面向外 B . 受到的安培力大小为2 BILsinθ C . 对斜面压力大小变为原来的2倍 D . 将沿斜面加速向上,加速度大小为gsinθ
实验小组想要探究电磁刹车的效果,在遥控小车底面安装宽为0.1m、长为0.4m的10匝矩形线框abcd,总电阻为R=2Ω,面积可认为与小车底面相同,其平面与水平地面平行,小车总质量为m=0.2kg.如图是简化的俯视图,小车在磁场外以恒定的功率做直线运动,受到地面阻力恒为f=0.4N,进入磁场前已达到最大速度v=5m/s,车头(ab边)刚要进入磁场时立即抛去牵引力,车尾(cd边)刚出磁场时速度恰好为零。已知有界磁场宽度为0.4m,磁感应强度为B=1.4T,方向竖直向下.求:

  1. (1) 进入磁场前小车所受牵引力的功率P;
  2. (2) 车头刚进入磁场时,感应电流的大小I;
  3. (3) 电磁刹车过程中产生的焦耳热Q.
如图所示,通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面,位置靠近ad且相互绝缘.当MN中电流突然增大时,下列说法正确的是 (   )

A . 线圈所受安培力的合力方向向左 B . 线圈所受安培力的合力方向向右 C . 线圈中感应电流的方向是abcda D . 线圈中感应电流的方向是adcba
如图所示,两根相距为L的光滑平行金属导轨CD、EF固定在水平面内,并处在竖直向下的匀强磁场中,导轨足够长且电阻不计。在导轨的左端接入阻值为R的定值电阻,将质量为m、电阻可忽略不计的金属棒MN垂直放置在导轨上,可以认为MN棒的长度与导轨宽度相等,且金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好,不计空气阻力。金属棒MN以恒定速度v向右运动过程中,假设磁感应强度大小为B且保持不变,为了方便,可认为导体棒中的自由电荷为正电荷。

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  1. (1) 请根据法拉第电磁感应定律,推导金属棒MN中的感应电动势E;
  2. (2) 在上述情景中,金属棒MN相当于一个电源,这时的非静电力与棒中自由电荷所受洛伦兹力有关。请根据电动势的定义,推导金属棒MN中的感应电动势E。
  3. (3) 请在图中画出自由电荷所受洛伦兹力示意图。我们知道,洛伦兹力对运动电荷不做功。那么,金属棒MN中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢?请结合图中自由电荷受洛伦兹力情况,通过计算分析说明。

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如图所示,光滑且不计电阻的导轨竖直放置,匀强磁场的磁感应强度为 ,磁场方向垂直于导轨平面向外,导体棒ab质量 ,长度与导轨宽度均为 ,电阻 。当导体棒匀速下滑时,完全相同的两小灯泡恰好正常发光,灯泡上的标识已经不清楚,只能看到3V,整个过程中导体棒都紧贴导轨,重力加速度 ,求:

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  1. (1) ab匀速运动时通过ab的电流方向;
  2. (2) ab匀速运动后 内通过ab的电荷量;
  3. (3) 灯泡的额定功率;
  4. (4) ab匀速运动时速度的大小。
如图所示是一位同学制作的实验装置:柔软弹簧竖直悬挂,下端恰与铜片接触。当开关闭合后,弹簧时伸时缩,灯泡时明时暗。关于这个实验现象,下列说法中正确的是(   )

A . 弹簧收缩与铜片分离时,通过灯泡的电流较小,灯泡暗淡 B . 弹簧伸长与铜片接触时,通过灯泡的电流较大,灯泡明亮 C . 有电流通过弹簧时,各匝环形电流互相吸引致使弹簧收缩 D . 有电流通过弹簧时,各匝环形电流互相排斥致使弹簧伸长
如图所示,MN、PQ为足够长的平行金属导轨,导轨间距为L,导轨平面与水平面间夹角为 ,N、Q间连接一个阻值为R的电阻,匀强磁场垂直于导轨平面向上,磁感应强度大小为B。将一根质量为m的金属棒放在两导轨的ab位置,现由静止释放金属棒,金属棒沿导轨下滑过程中始终与两导轨垂直,且与导轨接触良好,当金属棒滑行至cd位置,速度开始保持不变。已知cd与ab之间的距离为s,金属棒与导轨间的动摩擦因数为 ,金属棒及导轨的电阻不计,重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。则( )

A . 金属棒沿导轨刚开始下滑时的加速度大小为 B . 金属棒到达cd处的速度大小为 C . 金属棒由ab处运动到cd处所用的时间为 D . 金属棒由ab处运动到cd处所用的时间为
如图(a)所示,水平面内有一光滑金属导轨,ac边的电阻为R,其他电阻均不计,ab与ac角夹角为135°,cd与ac垂直。将质量为m的长直导体棒搁在导轨上。并与ac平行。棒与ab、cd交点G、H间的距离为L0 , 空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度为B.在外力作用下,棒由GH处以初速度v0向右做直线运动。其速度的倒数 随位移x变化的关系如图(b)所示。在棒运动L0到MN处的过程中(   )

A . 导体棒做匀变速直线运动 B . 导体棒运动的时间为 C . 流过导体棒的电流大小不变 D . 外力做功为
有一匀强磁场,磁感应强度为 ,方向垂直纸面向外,一个原来静止在 处的原子核,发生衰变放射出某种粒子,两个新核的运动轨迹如图所示,已知两个相切圆半径分别为 。下列说法正确的是(   )

A . 原子核发生 衰变,根据已知条件可以算出两个新核的质量比 B . 衰变形成的两个粒子带同种电荷 C . 衰变过程中原子核遵循动量守恒定律 D . 衰变形成的两个粒子电荷量的关系为
如图所示,竖直面内两条水平虚线ab、ce之间有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,宽度为d。质量为3m、电阻为R的单匝正方形线圈P边长为L(L<d),线圈下边缘到磁场上边界的距离为h。通过轻绳、光滑定滑轮与质量为m的重物Q相连,将线圈由静止释放,其下边缘刚进入磁场和刚要穿出磁场时的速度相同,重力加速度为g。则从线圈下边缘刚进入磁场到上边缘刚穿出磁场的过程中(重物Q距定滑轮足够远),求∶

  1. (1) 线圈下边缘刚进人磁场时,线圈的加速度大小;
  2. (2) 线圈的最小速度;
  3. (3) 产生的焦耳热。