1.1 安培力 知识点题库

如图所示,一个半径为R的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交,环上各点的磁感应强度B大小相等、方向均与环面轴线方向成θ角(环面轴线为竖直方向).若导电圆环上载有如图所示的恒定电流I,则下列说法中正确的是(  ).


A . 导电圆环所受安培力方向竖直向下 B . 导电圆环所受安培力方向竖直向上 C . 导电圆环所受安培力的大小为2BIR D . 导电圆环所受安培力的大小为2πBIRsin θ

如图,a是竖直平面P上的一点,P前有一条形磁铁垂直于P,且S极朝向a点.P后一电子在偏转线圈和条形磁铁的磁场的共同作用下,在水平面内向右弯曲经过a点,在电子经过a点的瞬间,条形磁铁的磁场对该电子的作用力的方向(   )

A . 向上 B . 向下 C . 向左 D . 向右
2017 年 1 月 25 日,在中央电视台 CCTV10 频道播出节目中,海军电力工程专家马伟明 院士表示,正在研制设计中的国产 003 型航母采用电磁弹射已成定局!电磁弹射就是采用电 磁的能量来推动被弹射的物体向外运动,电磁炮就是利用电磁弹射工作的.电磁炮的原理如图所示,则炮弹导体滑块受到的安培力的方向是(   )

A . 竖直向上 B . 竖直向下 C . 水平向左 D . 水平向右
一根长2m的直导线,通有1A的电流,把它放在B=0.2T的匀强磁场中,并与磁场方向垂直,导线所受的安培力大小是(   )

A . 0 B . 0.4 N C . 0.8 N D . 0.2 N
如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源.现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直、且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω,金属导轨的其它电阻不计,g取10m/s2 . 已知sin37°=0.60,cos37°=0.80,试求:

  1. (1) 导体棒受到的安培力大小;

  2. (2) 导体棒受到的摩擦力的大小.

图中,电荷的速度方向、磁场方向和电荷的受力方向之间关系正确的是(   )

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,两倾斜放置的光滑平行金属导轨间距为L,电阻不计,导轨平面与水平方向的夹角为θ,导轨上端接入一内电阻可忽略的电源,电动势为E.一粗细均匀的金属棒电阻为R,金属棒水平放在导轨上且与导轨接触良好.欲使金属棒静止在导轨上不动,则以下说法正确的是(   )

A . 可加竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B= B . 可加竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B= C . 所加匀强磁场磁感应强度的最小值为B= D . 如果金属棒的直径变为原来的两倍,原来静止的金属棒将依然保持静止
质量为m的导体棒MN静止于宽度为L的水平轨道上,通过MN的电流为I,匀强磁场的磁感应强度为B,方向与导轨平面成θ角斜向下,如图所示,求棒MN所受的支持力和摩擦力。

竖直放置的光滑U形导轨宽0.5m,电阻不计,置于很大的磁感应强度是1T的匀强磁场中,磁场垂直于导轨平面,如图所示,质量为10g,电阻为1Ω的金属杆PQ无初速度释放后,紧贴导轨下滑(始终能处于水平位置)。问:

  1. (1) 到通过PQ的电量达到0.2c时,PQ下落了多大高度?
  2. (2) 若此时PQ正好到达最大速度,此速度多大?
  3. (3) 以上过程产生了多少热量?
如图所示,倾角为θ=37°的足够长平行光滑的两导轨,间距为L=1 m,导轨间有垂直于轨道平面向下的磁场,磁感应强度大小B1=1T;底端ab间连一电阻R1=3Ω;顶端通过导线连接一横截面积为S=0.1m2、总电阻为r=0.8Ω、匝数N=100匝的线圈(线圈中轴线沿竖直方向),线圈内有沿竖直方向、且随时间均匀变化的磁场B2。一质量为m=0.1kg、电阻为R2=2Ω、长度也为L的导体棒cd横放在导轨上,导体棒与导轨始终良好接触。不计导轨和导线的电阻,取g=10m/s2, sin37°=0.6,求:

  1. (1) 若断开开关K,静止释放导体棒,则导体棒能达到的最大速率是多少?此时cd两端电势差Ucd为多少?
  2. (2) 若闭合开关K,为使导体棒始终静止在导轨上,判断线圈中所加磁场的方向并计算其变化率的大小
如图所示,光滑绝缘细杆水平放置,通电长直导线竖直放置,稍稍错位但可近似认为在同一竖直平面上,一质量为m带正电的小环套在细杆上,以初速度v0向右沿细杆滑动依次经过A、O、B点(小环不会碰到通电直导线),O点为细杆与直导线交错点,A、B是细杆上以O点为对称的二点。已知通电长直导线中电流方向向上,它在周围产生的磁场的磁感应强度 ,式中k是常数、I是导线中的电流、r为点到导线的距离。下列说法正确的是(   )

A . 小球先做加速运动后做减速运动 B . 从A点向O点靠近过程中,小环对桌面的压力不断增大 C . 离开O点向B运动过程中,小环对桌面的压力不断增大 D . 小环在A,B两点对细杆的压力大小相等,方向相反
下列说法中正确的是(   )
A . 磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定:把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力F与该导线的长度L、通过的电流I乘积的比值,即B= . B . 通电导线在某点不受磁场力的作用,则该点的磁感应强度一定为零 C . 磁感应强度B= 只是定义式,它的大小取决于场源以及导线在磁场中的位置,与FIL以及通电导线在磁场中的方向无关 D . 通电导线所受磁场力的方向就是磁场的方向
如图所示,竖直面内有一圆形小线圈,与绝缘均匀带正电圆环共面同心放置。带电圆环的带电量为Q,绕圆心做圆周运动,其角速度ω随时间t变化的关系图象如图乙所示(图中ω0、t1、t2均为已知量)。线圈通过绝缘导线连接两根竖直的、间距为l的光滑平行金属长导轨,两导轨间的矩形区域内存在垂直纸面向里的水平匀强磁场,磁场上、下边界的间距为h,磁感应强度大小恒为B.“工”字形构架由长度为H(H>h)的绝缘杆和水平金属棒AB、CD组成,金属棒与导轨紧密接触。初始时锁定“工”字形构架,使金属棒AB位于磁场内的上边沿,t1时刻解除锁定,t2时刻开始运动。已知“工”字形构架的质量为m,金属棒AB和金属棒CD的长度均为l,金属棒AB和金属棒CD离开磁场下边沿时的速度大小均为v,金属棒AB、CD和圆形线圈的电阻均为R,其余电阻不计,不考虑线圈的自感,重力加速度为g。

  1. (1) 0~t1时间内,求带电圆环的等效电流
  2. (2) t1~t2时间内,求圆形线圈内磁通量变化率的大小
  3. (3) 求从0时刻到金属棒CD离开磁场的全过程中金属棒及线圈产生的焦耳热。
在下列四幅图中,能正确标明通电直导线所受安培力F方向的是
A . 图片_x0020_100001 B . 图片_x0020_100002 C . 图片_x0020_100003 D . 图片_x0020_100004
在竖直平面内有两个磁感应强度大小均为B,方向相反的水平匀强磁场,如图所示。MN为两个磁场的边界,磁场范围足够大。一个边长为a、质量为m、电阻为R的金属正方形线框,以速度v垂直磁场方向从如图实线位置开始竖直向上运动,当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时,线框的速度为 ,重力加速度为g,忽略空气阻力,则下列说法正确的是(    )

A . 此过程中通过线框截面的电荷量为 B . 此时线框的加速度大小为 C . 此过程中回路产生的焦耳热为 D . 此时线框中的电功率为
如图甲所示,长直导线固定在绝缘水平面上,矩形金属线框 放在绝缘水平面上, 与长直导线平行,给长直导线通入如图乙所示的正弦交流电,金属线框始终处于静止状态,则下列判断正确的是(  )

A . 时刻,金属线框受到的摩擦力向左 B . 时刻,金属线框受到的摩擦力向左 C . 时间内,金属线框受到的摩擦力先增大后减小 D . 时间内,金属线框受到的摩擦力先向左后向右
关于磁感应强度,下列说法正确的是( )
A . 磁感应强度是标量 B . 磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量 C . 磁感应强度大小与通电导线在磁场中所受安培力大小成正比 D . 磁感应强度方向就是放在该点的小磁针静止时S极的指向
如图所示是电视机显像管原理示意图,为使电子束发生偏转,由安装在管颈的偏转线圈产生偏转磁场。没有磁场时电子束打在荧光屏正中的O点,如果要使电子束打在荧光屏O点上方的A点,则偏转磁场的方向为(   )

A . 沿纸面向上 B . 沿纸面向下 C . 垂直纸面向里 D . 垂直纸面向外
用如图(a)所示的装置研究安培力,线圈的一端悬挂于弹簧测力计上,另一端放置在匀强磁场中。某次实验获得测力计读数随电流变化的F-I图像如图(b)所示,图中F1、F0和I1为已知量,线圈匝数为n,重力加速度为g,忽略线圈上边所在位置处的磁场,通过以上已知量可求出(   )

A . 线圈的质量 B . 线圈在磁场中的有效长度 C . 线圈所在磁场的磁感应强度 D . 磁感应强度与线圈有效长度的乘积