内容正文:
第一章 电与磁
第五节奥斯特实验的启示
1.如下图所示,把一条导线平行地放在小磁针的上方附近,当电流通过导线时,磁针会发生偏转,首先观察到这个实验现象的物理学家是( )
A.库仑
B.楞次
C.法拉第
D.奥斯特
解析:题述实验即为奥斯特实验.
答案:D
2.关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场作用力的方向,正确的是( )
A.跟磁场方向垂直,跟电流方向平行
B.跟电流方向垂直,跟磁场方向平行
C.既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直
D.既不跟磁场方向垂直,又不跟电流方向垂直
解析:安培力方向既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直,即垂直于电流和磁场方向所确定的平面.
答案:C
3.(2014·广东学业水平考试)如下图所示,两根通电金属杆MN和PQ平行放置在匀强磁场中.关于各自所受安培力的方向,下列说法正确的是( )
A.两者都向下
B.两者都向上
C.MN的向下,PQ的向上
D.MN的向上,PQ的向下
解析:两根通电金属杆MN和PQ平行放置在匀强磁场中,根据左手定则可知,MN所受安培力的方向向上,PQ所受安培力的方向向下,D正确.
答案:D
4.如下图所示,一通电直导线与匀强磁场方向垂直,导线所受安培力的方向是( )
A.向上
B.向下
C.垂直纸面向里
D.垂直纸面向外
解析:安培力的方向用左手定则来判断,伸开左手,使大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,把手放入磁场中,让磁场垂直穿过手心,四个指头所指的方向与电流方向相同,大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受的安培力的方向.因此C选项正确.
答案:C
5.如下图所示,电流为I的一段通电直导线处于匀强磁场中,受到的安培力为F,图中正确标示I和F方向的是( )
解析:由左手定则可判断A对.
答案:A
6.电流的磁效应揭示了电与磁的关系.若直导线通有方向垂直纸面向外的恒定电流,则电流的磁感线分布正确的是( )
分析:在判断电流和电流激发磁场的磁感线方向时,要利用安培定则(或叫右手螺旋定则),不要和电场线混淆.
解析:根据安培定则可知,当电流方向向外时,所形成的磁感线为逆时针方向闭合的曲线,故A、B、C错误,D正确.
答案:D
7.(2015·广东学业水平考试)如下图所示,通有直流电的两平行金属杆MN和PQ放置在匀强磁场中,杆与磁场垂直,受到的安培力分别为F1、F2,关于力的方向,下列判断正确的是( )
A.F1、F2都向下
B.F1、F2都向上
C.F1向下,F2向上
D.F1向上,F2向下
答案:D
8.在磁场中的通电导线( )
A.一定受到安培力的作用
B.可能受到安培力的作用
C.一定不受安培力的作用
D.以上说法均不正确
解析:电流与磁场间的夹角也会影响安培力的大小.当两者平行时,安培力等于零,此时不受安培力的作用,故B对.
答案:B
9.如图所示,在水平直导线正下方,放一个可以自由转动的小磁针.现给直导线通以向右的恒定电流,不计其他磁场的影响,则下列说法正确的是( )
A.小磁针保持不动
B.小磁针的N极向下转动
C.小磁针的N极将垂直于纸面向里转动
D.小磁针的N极将垂直于纸面向外转动
解析:根据右手螺旋定则,水平通电直导线下方的磁场垂直纸面向里,磁场方向与小磁针N极的受力方向相同,因此小磁针的N极将垂直于纸面向里转动,C选项正确.
答案:C
10.把一条通电直导线垂直于磁场方向放入匀强磁场中,若导线长为0.5 m,电流为4 A,磁场的磁感应强度为1×10-2 T,该导线受到的安培力大小为( )
A.2×10-3 N B.5×10-2 N
C.2×10-2 N D.4×10-3 N
解析:当B⊥I时,F=BIL=1×10-2×4×0.5 N=2×10-2 N.
答案:C
11.(2013·广东学业水平考试)(多选)如右图所示,金属棒MN放置在处于匀强磁场中的两条平行金属导轨上,与金属导轨组成闭合回路,当回路通有电流(电流方向如图中所示)时,关于金属棒受到安培力F的方向和大小,下列说法中正确的有( )
A.F方向向右
B.F方向向左
C.增大电流强度,F增大
D.增大磁感应强度,F减少
解析:由题图可知金属棒MN上的电流方向为由N到M,根据左手定则可判断安培力的方向为水平向右,A对,B错;由安培力公式F=BIL知,增大电流强度和磁感应强度都可以使安培力F增大,C对,D错.
答案:AC
12.(多选)下列图示为通电直导线置于匀强磁场中的不同方式,其中导线能受到安培力作用的是( )
分析:本题比较简单,考查了通电导体在磁场中受安培力的条件,当通电导体电流方向与磁场方向不在同一
方向上时,将受到安培力作用,安培力的方向可以通过左手定则进行判断.
解析:A图中电流方向与磁场垂直,因此受安培力作用,故A正确;