内容正文:
磁场和安培力
(时间:90分钟,满分:100分)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确.)
1.关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是( )
A.安培力的方向可以不垂直于直导线
B.安培力的方向总是垂直于磁场的方向
C.安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关
D.将直导线从中点折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半
2.为了形象地描述磁场的分布引入了磁感线,磁场中某区域的磁感线如图所示,则下列说法正确的是( )
A.a、b两处的磁感应强度的大小相等
B.a、b两处的磁感应强度的大小不等,Ba<Bb
C.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大
D.同一通电导线放在a处与放在b处受力大小无法确定
3.用两根细线把两个完全相同的圆形导线环悬挂起来,让二者等高平行放置,如图所示.当两导线环中通入方向相同的电流I1、I2时,则有( )
A.两导线环相互吸引
B.两导线环相互排斥
C.两导线环无相互作用力
D.两导线环先吸引后排斥
4.在磁感应强度为B0、方向竖直向上的匀强磁场中,水平放置一根长通电直导线,电流的方向垂直于纸面向里.如图所示,A、B、C、D是以直导线为圆心的同一圆周上的四点,在这四点中( )
A.B、D两点的磁感应强度大小相等
B.A、B两点的磁感应强度大小相等
C.C点的磁感应强度的值最大
D.B点的磁感应强度的值最大
5.一平面线圈用细杆悬于P点,开始时细杆处于水平位置,释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动.已知线圈平面始终与纸面垂直,当线圈第一次通过位置D和位置C的过程中,下列对磁通量变化判断正确的是( )
A.一直变大
B.一直变小
C.先变大后变小
D.先变小后变大
6.六根互相绝缘的导线,在同一平面内组成四个相等的正方形,导线中通以大小相同的电流,方向如图所示,在这四个正方形区域中,指向纸面内,磁通量最大的区域是( )
A.Ⅰ
B.Ⅱ
C.Ⅲ
D.Ⅳ
7.如图所示,菱形金属框架ABCD各边用粗细均匀的电阻丝折成,已知∠ABC=120°,各边长度AB=BC=CD=AD=L,ABC部分长度为L的电阻丝电阻值为r,ADC部分长度为L的电阻丝电阻值为3r,框架的两端A、C与一电源电动势为E,内阻为r的电源相接,垂直于框架平面有磁感应强度为B的匀强磁场,则框架受到安培力的合力大小为( )
A.
B.0
C.
D.
二、多项选择题(本题共5小题,每小题6分,共30分,在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题意.)
8.以下说法正确的是( )
A.只有两个磁铁相互接触时,才能发生相互作用
B.把一根条形磁铁从中间折断,则被分开的两部分只有N极或只有S极
C.指南针能指南与地球的磁场有关
D.人们代步的电动自行车中存在磁体
9.如图所示,一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时,磁针的S极向纸内偏转,则这束带电粒子可能是( )
A.向右飞行的正离子束
B.向左飞行的正离子束
C.向右飞行的负离子束
D.向左飞行的负离子束
10.如图所示的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接正极,b接负极,e接负极,f接正极,则L向右滑动
C.若a接负极,b接正极,e接正极,f接负极,则L向左滑动
D.若a接负极,b接正极,e接负极,f接正极,则L向左滑动
11.斜面倾角为θ,一条形磁铁静止在斜面上,若在磁铁上方中心位置固定一导体棒,在导体棒中通以方向如图所示的电流后,下列说法正确的是( )
A.磁铁与斜面间压力增大
B.磁铁与斜面间的摩擦力减小
C.磁铁将沿斜面做加速度逐渐减小的加速运动
D.磁铁仍然保持静止状态
12.把一根不计重力的通电的硬直导线ab放在磁场中,硬直导线所在区域的磁感线呈弧形,如图所示.硬直导线可以在空中自由移动和转动,硬直导线中的电流方向由a向b,关于硬直导线的受力和运动情况下述说法正确的是( )
A.硬直导线先转动,后边转动边下移
B.硬直导线只能转动,不会向下移动
C.硬直导线各段所受安培力的方向都与硬直导线垂直
D.在图示位置,a端受力垂直纸面向内,b端受力垂直纸面向外
三、计算题(本题共4小题,共42分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.)
13.(10分)匀强磁场(各点的磁感应强度大小、方向均不变的磁场)中长为