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磁场训练一


磁场训练一(磁感应强度 安培力)
一、选择题
1. (多项选择)关于磁感应强度,下列说法正确的是( )

F A.由磁感应强度的定义式 B= ,B 与 F 成正比,与 IL 成反比 IL
B.同一段通电短导线垂直于磁场方向放在不同磁场中,所受的磁场力 F 与磁感应强度 B 成正比 C.磁感应强度的定义式 B= D.只要满足 L 很

短,B=

F 只适用于匀强磁场 IL

F 对任何磁场都适用 IL

2.在地球赤道上空有一小磁针处于水平静止状态,突然发现小磁针 N 极向东偏 转,由此可知( ) A.一定是小磁针正东方向有一条形磁铁的 N 极靠近小磁针 B.一定是小磁针正东方向有一条形磁铁的 S 极靠近小磁针 C.可能是小磁针正上方有电子流自北向南水平通过 D.可能是小磁针正上方有电子流自南向北水平通过 3.如图所示,两个同心放置的共面金属圆环 a 和 b,一条形磁铁穿 过圆心且与环面垂直, 则穿过两环的磁通量 φ a、 φ b 的大小关系为( ) A.φ a>φ b B.φ a<φ b C.φ a=φ b D.无法比较 4. 关于磁通量,下列叙述正确的是( ) A.在匀强磁场中,穿过一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积 B.在匀强磁场中,a 线圈的面积比 b 线圈的大,则穿过 a 线圈的磁通量一定比穿 过 b 线圈的磁通量大 C.把一个线圈放在 M、N 两处,若放在 M 处时穿过线圈的磁通量比放在 N 处时 大,则 M 处的磁感应强度一定比 N 处大 D.同一线圈放在磁感应强度大处,穿过线圈的磁通量不一定大 5.如图所示,矩形线框 abcd 的长和宽分别为 2L 和 L,匀 强磁场的磁感应强度为 B,虚线为磁场的边界.若线框以 ab 边为轴转过 60°的过程中,穿过线框的磁通量的变化情况是 ( ) A.变大 B.变小 C.不变 D.无法判断 6.取两个完全相同的长导线,用其中一根绕成如图甲所示的螺线管,当该 螺线管中通以电流强度为 I 的电流时, 测得螺线管内中部的磁感应强度大小为 B, 若将另一根长导线对折后绕成如图乙所示的螺线管, 并通以电流强度也为 I 的电 流,则在该螺线管内中部的磁感应强度大小为

甲 乙 A.0 B.0.5B C.B D.2B 7. 如图 28-3 所示, 带负电的金属环绕轴 OO′ 以角速度 ω 匀速旋转,在环左侧轴线上的小磁针最 后平衡的位置是( ) B.N 极竖直向下 D.N 极沿轴线向右 图 28-3

A.N 极竖直向上 C.N 极沿轴线向左

8.(多选题)如图 28-8 所示,一金属直杆 MN 两端接有 导线,悬挂于线圈上方,MN 与线圈轴线处于同一竖直平面 内,为使 MN 垂直于纸面向外运动,可以( )

A.将 a、c 端接电源正极,b、d 端接电源负极 B.将 b、d 端接电源正极,a、c 端接电源负极 C.将 a、d 端接电源正极,b、c 端接电源负极 D.将 a 端接电源的正极,b 接 c,d 端接电源的负极 图 28-8

9.如图 28-9 所示,在绝缘的水平面上等间距固定着三根相互平行的通电 直导线 a、b 和 c,各导线中的电流大小相同,其中 a、c 导线中的电流方向垂直 纸面向外,b 导线中的电流方向垂直纸面向内.每根导线都受到另外两根导线对 它的安培力作用,则关于每根导线所受安培力的合力,以下说法中正确的是 A.导线 a 所受合力方向水平向右 B.导线 c 所受合力方向水平向右 C.导线 c 所受合力方向水平向左 D.导线 b 所受合力方向水平向左 图 28-9

10.[2014· 河南省中原名校联考]如图所示,PQ 和 MN 为水平平行放置的金 属导轨,相距 L=1 m.PM 间接有一个电动势为 E=6 V、内阻 r=1 Ω 的电源和 一只滑动变阻器.导体棒 ab 跨放在导轨上,棒的质量为 m=0.2 kg,棒的中点用 细绳经定滑轮与物体相连,物体的质量 M=0.3 kg.棒与导 轨的动摩擦因数为 μ=0.5.已知最大静摩擦力与滑动摩擦 力相等, 导轨与棒的电阻不计,g 取 10 m/s2.匀强磁场

的磁感应强度 B=2 T,方向竖直向下,为了使物体保持静止,滑动变阻器连入 电路的阻值不可能的是 A.2 Ω C.5 Ω 1 2 3 4 5 B.4 Ω D.6 Ω 6 7 8 9 10

二、计算题 11.如图所示是一个可以用来测量磁感应强度的装置:一长方体绝缘容器内 部高为 L,厚为 d,左右两管等高处装有两根完全相同的开口向上 的管子 a、b,上、下两侧装有电极 C(正极)和 D(负极)并经开关 S 与电源连接,容器中注满能导电的液体,液体的密度为 ρ;将 容器置于一匀强磁场中, 磁场方向垂直纸面向里, 当开关断开时, 竖直管子 a、b 中的液面高度相同,开关 S 闭合后,a、b 管中液 面将出现高度差.若当开关 S 闭合后,a、b 管中液面将出现高度差为 h, 电路中电流表的读数为 I,求磁感应强度 B 的大小.

12. 如图甲所示, 在水平地面上固定一对与水平面倾角为 α 的光滑平行导电轨道, 轨道间的距离为 l,两轨道底端的连线与轨道垂直,顶端接有电源。将一根质量 为 m 的直导体棒 ab 放在两轨道上,且与两轨道垂直。已知轨道和导体棒的电阻 及电源的内电阻均不能忽略,通过导体棒的恒定电流大小为 I,方向由 a 到 b, 图 11 乙为图甲沿 a→b 方向观察的平面图。若重力加 速度为 g,在轨道所在空间加一竖直向上的匀强磁场, 使导体棒在轨道上保持静止。 1.请在图乙所示的平面图中画出导体棒受力的示意图; 2.求出磁场对导体棒的安培力的大小;

3.如果改变导轨所在空间的磁场方向, 试确定使导体棒在轨道上保持静止的匀强 磁场磁感应强度 B 的最小值的大小和方向。

13. 如图是导轨式电磁炮实验装置示意图。两根平行长直金属导轨沿水平方向固 定,其间安放金属滑块(即实验用弹丸)。滑块可沿导轨无摩擦滑行,且始终与导 轨保持良好接触。电源提供的强大电流从一根导轨流入,经过滑块,再从另一导 轨流回电源。滑块被导轨中的电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中,该磁 场在滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场,方向垂直于纸面,其强度与电流的 关系为 B=kI,比例常数 k=2.5×10-6T/A。已知两导轨内侧间距 L=1.5cm,滑 块的质量 m=30g,滑块沿导轨滑行 5m 后获得的发射 速度 v=3.0km/s(此过程视为匀加速运动)。 (1)求发射过程中电源提供的电流; (2)若电源输出的能量有 4%转换为滑块的动能,则发射过程中电源的输出功率和 输出电压各是多大?


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