内容正文:
第一章 第一节 磁场对通电导线的作用力 基础+能力
一、基础题
1.下面的物理量中。属于标量的是( )
A.电场强度 B.磁感应强度 C.磁通量 D.安培力
2.一根长为0.2m、通有2A电流的通电导线放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中,则其受到的安培力的大小可能是( )
A.0.5N B.0.4N C.0.3N D.0.1N
3.图示为长度相同的通电直导线放在磁感应强度大小相等的匀强磁场中,已知通电直导线中的电流均为I,长度均为L,磁感应强度均为B,则通电导线受到的安培力F=BIL的是( )
A. B.
C. D.
4.四个相同的条形磁铁固定在水平面上,甲图中N、N极正对,乙图中N、S极正对。在甲、乙两图中两磁铁的竖直对称轴上某点分别固定一垂直于纸面的长直导线,通以向里的恒定电流,甲图中长直导线受到的安培力为F1,乙图中长直导线受到的安培力为F2,则下列说法正确的是( )
A.F1方向竖直向下,F2方向水平向右
B.F1方向水平向右,F2方向竖直向下
C.F1方向竖直向上,F2方向水平向左
D.F1方向水平向左,F2方向竖直向上
5.下列图中,电流I的方向、磁场B的方向和磁场对电流作用力F的方向的关系错误的是( )
A. B.
C. D.
6.下列情景中,关于通电导线在磁场中所受安培力的方向判断正确的是( )
A.通电导线静止,磁场垂直纸面向里
B.磁场与竖直方向的夹角为,电流方向垂直纸面向里
C.磁场竖直向上,导轨水平放置
D.导体棒静止,磁场竖直向上
7.小明在课后用铜丝自制了一个“心”形的线圈,他把一节干电池的正极朝上放在一个强磁铁上,强磁铁的朝上,极朝下,然后把制成的线圈如图所示放在电池上,顶端搁在电池的正极,下部分和磁铁接触,忽略各接触面上的摩擦力,从上往下看,则:( )
A.线圈不会转 B.线圈做顺时针转动
C.线圈做逆时针转动 D.转动方向无法判断
8.如图甲为磁电式电流表的结构,图乙为极靴和铁质圆柱间的磁场分布,线圈、两边通以图示方向的电流,线圈两边所在处的磁感应强度大小相等。则( )
A.该磁场为匀强磁场
B.线圈将逆时针转动
C.线圈平面总与磁场方向垂直
D.线圈转动过程中两边、受安培力大小不变
9.有三根相互平行的直导线a、b、c垂直纸面放置,且它们在同一连线上,已知这三根导线中电流大小分别为、和,且,电流方向如图所示,则( )
A.直导线c受到的安培力向左
B.直导线a受到的安培力一定向右
C.若只增大,导线c受到的安培力从c指向b
D.若只减小,导线c受到的安培力从c指向a
10.如图所示,直导线处于足够大的匀强磁场中,与磁感线成角,导线中通过的电流为I,为了增大导线所受的磁场力,可采取下列四种办法,其中不正确的是( )
A.增大电流I
B.增加直导线的长度
C.使导线在纸面内顺时针转30°
D.使导线在纸面内逆时针转60°
二、能力题
11.某兴趣小组的同学设计了一个测量电流的装置。如图所示,质量m=0.01kg的匀质细金属棒MN的中点处通过一绝缘挂钩与一竖直悬挂的劲度系数k=2.0N/m的弹簧相连。在矩形区域abcd内有垂直纸面向外、磁感应强度大小B=0.20T的匀强磁场。与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数,MN的长度大于ab。当MN中没有电流通过且处于平衡状态时,MN与矩形区域的cd边重合;当MN中有电流通过时,指针示数可表示电流强度。若ab=0.2m,bc=0.05m,重力加速度g取,不计通电时电流产生的磁场的作用,则下列说法正确的是( )
A.若要该装置正常工作,MN的N端应与电源正极相接
B.当示数为零时,弹簧长度为0.05m
C.此装置的量程是2.5A
D.若将量程扩大到2倍,磁感应强度大小应变为0.4T
12.如图所示为研究磁场对电流作用的实验装置。一根质量为m的导体棒ab,用长为L的细导线悬挂在铁架台上,导体棒与电源、开关连接成闭合电路。开关闭合后再立刻断开,导体棒由静止向右摆出,摆到最大高度时,导线与竖直方向成角。则( )
A.导线中的电流方向由b指向a
B.仅互换磁极位置,同样实验操作,导体棒仍向右摆出
C.导体棒摆出时,电源为其提供的电能大于
D.导体棒摆到最大高度时重力势能的增加量等于
13.中国的特高压直流输电网已达世界先进水平,我们从技术落后到成为世界第一只用了十几年的时间,中国速度再一次惊艳了世界。如图所示为两根等高、相互平行的特高压直流输电线,水平输电线中分别通有同方向的电流I1和I2,I1=I2,a、b、c三点连线与两根输电线等高并垂直,b点位于两根输电线间的中点,a、c两点与b点距离相等,d点位于b点正下方,已知通电直导线形成的磁场在空