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1. 如图甲所示为电流天平,图乙为电流天平的电路连接图,它可以用来研究通电导体在磁场中受到的安培力与哪些因素有关。实验时,先断开
、
,调节等臂天平横梁,使指针指到刻度盘中央位置;然后闭合
并在励磁线圈中通入电流,线圈内部产生匀强磁场;闭合
并给横梁上的E型导线通入电流,此时磁场对通电E型导线产生安培力作用,破坏了横梁的平衡,使指针向右偏转,这时在砝码钩上挂质量为m的砝码,使天平恢复平衡。已知重力加速度为g,不计E型导线电阻。下列说法正确的是( )
A.
天平平衡时,E型导线受到的安培力大小为
B.
天平平衡后,若仅将滑动变阻器
的滑片向上移动,指针向右偏
C.
天平平衡后,若仅将滑动变阻器
的滑片向上移动,指针向右偏
D.
天平平衡后,若仅将开关
拨到2,指针向左偏
【考点】
安培力;
【答案】
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多选题
普通
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1. 在一根长为0.2m的直导线中通入2A的电流,将导线放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中,则导线受到的安培力的大小可能是( )
A.
0.4N
B.
0.2N
C.
0.1N
D.
0
多选题
容易
1. 一长为2m、电流强度为1A的通电直导线处于匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度大小为0.5T,则该通电直导线所受磁场作用力大小可能为( )
A.
0
B.
1N
C.
2N
D.
3N
多选题
普通
2. 将一段裸铜导线弯成图甲所示形状的线框,使线框上端的弯折位置与一节五号干电池的正极良好接触,一块圆柱形强磁铁N极吸附在电池的负极(N极在上,S极在下)线框下面的两端P,Q与磁铁表面及电池的负极均保持良好接触,放手后线框就会转动,从而制成了一个“简易电动机”,如图乙所示。关于该“简易电动机”,下列说法正确的是( )
A.
线框转动是由于受到电场力的作用
B.
从上向下看,线框沿顺时针方向转动
C.
若其他条件不变,仅将磁铁的磁极调换,则线框转动的方向将反向
D.
在线框由静止开始转动至转动稳定的过程中,通过线框的电流不变
多选题
普通
3. 如图所示,两根平行固定放置的长直导线a和b载有大小、方向均相同的电流,a受到的磁场力大小为F,当加入一与导线所在平面垂直的匀强础场后,a受到的磁场力大小变为2F,则此时b受到的磁场力大小可能为( )
A.
4F
B.
3F
C.
2F
D.
0
多选题
普通
1. 将一根粗细均匀的硬质合金丝制成半径为r的圆形导线框,P、Q两点接入电路,电流表示数为I,范围足够大的匀强磁场垂直于导线框平面,磁感应强度大小为B,则线框所受安培力大小为( )
A.
0
B.
C.
D.
单选题
普通
2. 在恒定的匀强磁场中固定一根通电直导线,导线的方向与磁场方向垂直,如图反映的是这根导线受到的磁场力大小F与通过导线的电流I之间的关系,M、N两点各对应一组F、I的数据,其中可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
单选题
普通
3. 如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B。L形导线通以恒定电流I,放置在磁场中.已知ab边长为2l,与磁场方向垂直,bc边长为l,与磁场方向平行.该导线受到的安培力为( )
A.
0
B.
BIl
C.
2BIl
D.
单选题
容易
1. 如图,一不可伸长的细绳的上端固定,下端系在边长为
的正方形金属框的一个顶点上。金属框的一条对角线水平,其下方有方向垂直于金属框所在平面的匀强磁场。已知构成金属框的导线单位长度的阻值为
;在
到
时间内,磁感应强度大小随时间
t
的变化关系为
。求:
(1)
时金属框所受安培力的大小;
(2)
在
到
时间内金属框产生的焦耳热。
计算题
普通
2. 某兴趣小组设计了一种火箭电磁发射装置,简化原理如图所示。恒流电源能自动调节其输出电压确保回路电流恒定。弹射装置处在垂直于竖直金属导轨平面向里的匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小与回路中电流成正比,比例系数为
k
(
k
为常量)。接通电源,火箭和金属杆
PQ
一起由静止起沿导轨以大小等于
g
的加速度匀加速上升到导轨顶端,火箭与金属杆分离,完成弹射。已知火箭与金属杆的总质量为
M
, 分离时速度为
v
0
, 金属杆电阻为
R
, 回路电流为
I
。金属杆与导轨接触良好,不计空气阻力和摩擦,不计导轨电阻和电源的内阻。在火箭弹射过程中,求:
(1)
金属杆
PQ
的长度
L
;
(2)
金属杆
PQ
产生的电动势
E
与运动时间
t
的关系;
(3)
恒流电源的输出电压
U
与运动时间
t
的关系;
(4)
整个弹射过程电源输出的能量
W
。
计算题
普通
3. 如图所示,间距
的两条足够长的平行金属导轨右端连接有一阻值
的定值电阻,整个装置被固定在绝缘水平面上,整个空间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小
。质量均为
, 电阻均为
、长度均为
的金属棒
MN
、
CD
垂直放在导轨上,金属棒
CD
与导轨间的动摩擦因数
, 现给金属棒
MN
施加一水平向左的作用力
F
, 使金属棒
MN
从静止开始以加速度大小
做匀加速直线运动,当金属棒
CD
将要发生滑动时撤去力
F
。取重力加速度大小
, 导轨的电阻不计,金属棒
CD
与导轨间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,金属棒
MN
与导轨间的摩擦力忽略不计,求:
(1)
撤去力
F
的瞬间,通过金属棒
CD
的电流;
(2)
力
F
的最大功率。
计算题
普通
1. 如图所示平面内,在通有图示方向电流I的长直导线右侧,固定一矩形金属线框
,
边与导线平行。调节电流I使得空间各点的磁感应强度随时间均匀增加,则( )
A.
线框中产生的感应电流方向为
B.
线框中产生的感应电流逐渐增大
C.
线框
边所受的安培力大小恒定
D.
线框整体受到的安培力方向水平向右
单选题
普通
2. 如图所示,两平行导轨在同一水平面内。一导体棒垂直放在导轨上,棒与导轨间的动摩擦因数恒定。整个装置置于匀强磁场中,磁感应强度大小恒定,方向与金属棒垂直、与水平向右方向的夹角θ可调。导体棒沿导轨向右运动,现给导体棒通以图示方向的恒定电流,适当调整磁场方向,可以使导体棒沿导轨做匀加速运动或匀减速运动。已知导体棒加速时,加速度的最大值为
g;减速时,加速度的最大值为
g,其中g为重力加速度大小。下列说法正确的是( )
A.
棒与导轨间的动摩擦因数为
B.
棒与导轨间的动摩擦因数为
C.
加速阶段加速度大小最大时,磁场方向斜向下,θ=60°
D.
减速阶段加速度大小最大时,磁场方向斜向上,θ=150°
多选题
困难
3. 如图(a),直导线
被两等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴
上,其所在区域存在方向垂直指向
的磁场,与
距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化,其截面图如图(b)所示。导线通以电流
,静止后,悬线偏离竖直方向的夹角为
。下列说法正确的是( )
A.
当导线静止在图(a)右侧位置时,导线中电流方向由N指向M
B.
电流
增大,静止后,导线对悬线的拉力不变
C.
与电流
成正比
D.
与电流
成正比
单选题
普通