A.φa<φbB.φa>φbC.φa=φbD.条件不足,无法判断
D
4.直线电流周围的磁场,其磁感线分布和方向用下图中的哪个图来表示最合适()
5.如图所示,悬挂的线圈与条形磁铁位于同一平面内,当线圈中通入逆时针方向电流的瞬间,线圈将()
A.左边向里、右边向外,同时向磁铁靠近B.左边向外、右边向里,同时远离磁铁
C.左边向外、右边向里,同时向磁铁靠近D.向磁铁靠近,但不转动
6.如图所示,蹄形磁铁用悬线悬于O点,在磁铁正下方有一水平放置的长直导线,当导线中通过由左向右的电流时,蹄形磁铁的运动情况是()
A.静止不动B.向纸外平动
C.N极向纸外、S极向纸内转动 D.N极向纸内、S极向纸外转动
I
7.一个小磁针挂在大线圈内部、磁针静止时与线圈在同一平面内.当大线圈中通以图示方向电流时,则()
A.小磁针的N极向纸面里转B.小磁针的N极向纸面外转
C.小磁针在纸面内向左摆动D.小磁针在纸面内向右摆动
8.关于磁通量的说法中,正确的是 ()
A.穿过一个面的磁通量等于磁感强度和该面面积的乘积
B.在匀强磁场中,穿过某平面的磁通量等于该处磁感应强度与该面面积的乘积
C.穿过一个面的磁通量就是穿过该面的磁感线条数
D.地磁场穿过地球表面的磁通量为零
9.如图所示为三根通电平行直导线的断面图。
若它们的电流大小都相同,且ab=ac=ad,则a点的磁感应强度的方向是()
A.垂直纸面指向纸里 B.垂直纸面指向纸外
C.沿纸面由a指向b D.沿纸面由a指向d
(b)
10.取两个完全相同的长导线,用其中一根绕成如图(a)所示的螺线管,当该螺线管中通以大小为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(b)所示的螺线管,并通以电流强度也为I的电流时,则在螺线管内中部的磁感应强度大小为()
A.0B.0.5BC.BD.2B
二、拓展提高
11.在实验要求不太高的情况下,可以利用一种叫磁强计的仪器来测量磁感应强度的大小,它的基本原理是:
在地磁场中,磁强计的指针(一根小磁针)指向地磁场的水平分量B水平;当待测磁场BX的磁感应强度垂直地作用在磁强计时指针将偏转一个角度θ,已知B水平的值,测出θ,就可以求出BX。
如果已知B水平,如图所示,则BX=。
c
12.如图所示,a、b、c、d是竖直向下的匀强磁场中平行于磁场方向的圆上的四个点;a、c点与圆心O位于同一水平线上,b、d点与圆心O位于同一竖直线上;一根长直导线通过圆心与圆面垂直,其中的电流I的方向垂直于纸面向里,则在a、b、c、d四点中,点的磁感强度最大,点的磁感强度最小。
13.如图为通电螺线管内及周围小磁针的示意图,请在图中标出小磁针的N、S极。
设三枚小磁针a、b、c的磁场的磁感应强度分别为Ba、Bb、Bc,它们的大小关系是。
14.某地地磁场的磁感应强度的水平分量是3.0×l0-5T竖直分量是4.0×10-5T,则地磁场磁感应强度的大小为T,方向为,在水平面上,面积为5m2的范围内,地磁场的磁通量为Wb。
第4课时磁场对通电导线的作用力
(一)
一、基础训练
1.关于安培力(F=BIL)的方向,下列说法正确的是 ( )
A.安培力F的方向不总是垂直于由I与B所构成的平面
B.安培力F的方向由I的方向和B的方向共同决定
C.如果I和B中一个量的方向变为原来方向的反方向,则安培力F的方向也变为原来方向的反方向
D.若I和B两个量的方向都变为原来方向的反方向,则安培力F的方向不变
B
2.如图所示的匀强磁场中,已经标出了电流I和磁场B以及磁场对电流作用力F三者的方向,其中错误的是()
3.如图所示,金属棒AB用软线悬挂在磁感强度为B、方向如图示的匀强磁场中,电流由A向B,此时悬线张力不等于零,欲使悬线张力为零,可以采用的方法是()
A.将磁场反向,并适当增加磁感强度的大小B.磁场方向不变,适当减小磁感强度
C.改变电流方向,并适当增大电流强度D.电流方向不变,适当增大电流强度
I1
4.如图所示,通电直导线固定,可以自由运动的导体圆环与之共面且对称地放置,当两者中通以如图所示的电流时,环将
A.俯视时逆时针旋转B.俯视时顺时针旋转
C.垂直I1方向向右平动 D.垂直I1方向向左平动
5.如图所示,条形磁铁放在水平桌面上,在其左上方固定一根长直导线,导线与磁铁垂直,给导线通以垂直纸面向里的电流,用N表示磁铁对桌面的压力,用f表示桌面对磁铁的摩擦力,导线中通电后与通电前相比较( )
A.N减小,f=0B.N减小,f≠0,方向水平向右
C.N增大,f=0D.N增大,f≠0,方向水平向左
6.空心螺线管通电之后,将会出现的情况是 ()
A.螺线管沿轴向有扩张趋势,沿径向有收缩趋势
B.螺线管沿轴向有收缩趋势,沿径向有扩张趋势
C.螺线管沿轴向和径向均有扩张趋势
D.螺线管沿轴向和径向均有收缩趋势
7.如图所示,a和b是两条靠得很近的平行通电直导线,电流方向都向上,且Ia>Ib,当加一个垂直于a、b所在平面内的匀强磁场B时,导线a恰好不再受安培力作用,则跟加磁场B以前相比较()
A.b受的磁场力大于原来的2倍B.b受的磁场力小于原来的2倍
C.b受的磁场力等于原来的2倍D.b不再受磁场力的作用
第9题图
8.两条长直导体杆ab和cd异面垂直相隔一小段距离,ab固定,cd可以自由活动。
当两根导体杆通有如图所示方向电流时,导体杆cd将()
A.顺时针转动,同时靠近ab B.顺时针转动,同时离开ab
C.逆时针转动,同时离开abD.逆时针转动,同时靠近ab
第10题图
9.如图所示,一个形状为椭圆的导线环其半长轴为a、半短轴为b,导线环垂直于匀强磁场放置,磁感应强度为B,若在环中通以顺时针方向的电流I,则整个环受到的安培力等于()
A.BIaB.2BIa
C.πBIbD.2πBIb
二、拓展提高
10.如图所示,长都为20cm的直导线中的电流都为2A,
匀强磁场的磁感应强度都为0.5T,左图中的磁场方向水平向右,右图中磁场方向垂直纸面向里,则左图中导线所受的安培力大小为,方向,右图中导线所受的安培力大小为,方向。
如果逆时针转动直导线将左图和右图中的30°角都变为60°,则左图中导线所受的安培力大小为,方向,右图中导线所受的安培力大小为,方向。
11.在磁感应强度为0.8T的匀强磁场中,有一根与磁场方向垂直的长0.5m的通电直导线,当导线中的电流为5.0A时。
求:
⑴直导线所受的安培力是多大?
⑵导线在与磁场方向垂直的平面内沿安培力方向移动了0.4m,求安培力对导线所做的功。
θ
12.在倾角为θ的斜面上,放置一段通有电流强度I,长度L,质量m的导体棒a(电流方向向里),如图所示,棒与斜面间动摩擦因数μ如果使导体棒a静止在斜面上且对斜面无压力,所加匀强磁场磁感应强度又如何?
第5课时磁场对通电导线的作用力
(二)
一、基础训练
1.在赤道上空,水平放置一根通以由西向东电流的直导线,此导线受到地磁场的安培力方向为()
A.竖直向上B.竖直向下C.由南向北D.由西向东
2.把一小段通电直导线放入磁场中,导线受到安培力的作用,关于安培力的方向,下列说法中正确的是( )
A.安培力的方向一定是跟磁感应强度的方向相同
B.安培力的方向一定跟磁感应强度的方向垂直,但不一定跟电流方向垂直
C.知道磁场方向和安培力的方向,可以唯一确定电流的方向
D.知道电流方向和磁场方向的方向,可以唯一确定力安培力方向
3.如图所示,空间各处都有匀强磁场,将一导线AO放在XOY平面上通以电流I,导线与OX轴夹角为45°.已知AO导线受的磁场力方向沿Z轴的负方向.若将此导线改放在OZ轴上,并通以沿ZO方向的电流,这时导线受的磁场力方向沿X轴正向,则磁场方向可能是()
L
A.沿X轴正方向B.沿Y轴正方向C.沿Z轴正方向D.与AO不垂直
4.如图所示,软铁心上绕着两个匝数相同的线圈P和Q,为了使图中通电导线L(其电流方向已在图中标明)受到向下的磁场力F作用,线圈P,Q的端点a,b和c,d与电源正、负极e、f连接的顺序应是( )
A.e→a,b→c,d→fB.e→a,b→d,c→f
C.e→b,a→c,d→fD.e→b,a→d,c→f
5.如图所示,导线ab可绕中点O自由转动,在ab中通入自b向a的电流,若从上往下看,则在接通电键A后,导线ab将()
A.逆时针转动B.先逆时针转动同时向上运动
C.顺时针转动D.先顺时针转动同时向下运动
6.质量为m的通电导体棒ab置于倾角为θ的导轨上,如图所示。
已知导体与导轨间的动
B
摩擦因数为μ,在各图所加各种磁场中,导体均静止,则导体与导轨间摩擦力为零的可能情况是()
7.如图所示,由导体做成的直角等腰三角形框架
,放在磁感应强度为
的匀强磁场中,框架平面与磁力线平行。
导体中通有稳恒电流I时,
各边受到的安培力分别为F1、F2、F3,则()
A.F1和F3大小相等,方向相反B.F1和F2大小相等,方向相同
C.F2=0,F1>F3D.三角形框架
受到的安培力合力为零
A
8.如图所示,一半径为R的导线圆环垂直于匀强磁场放置,磁感应强度为B,若在环中通以顺时针的电流I,则环中A处的张力等于()
A.BIRB.2BIRC.
D.
第10题图
9.等边三角形的金属框ABC的边长为20cm,置于垂直纸面指向读者的匀强磁场中,且线框平面与磁感线垂直,若磁场的磁感应强度B=0.1T,线框中的电流I=2.0A,方向如图所示,则线框各边所受安培力的大小是_N,方向为__________________;线框所受安培力的合力是__。
10.如图所示,载有电流I2的长直导线穿过载有电流I1的金属圆环
的中心,且垂直于圆环平面,导线和圆环内电流方向已在图中标出,
则直导线和金属环之间的作用力为,这是因为
___________________________________。
二、拓展提高
11.粗细均匀的直导线ab的两端悬挂在两根相同的弹簧下边,ab恰好处在水平位置(如图).已知ab的质量m=10g,ab的长度l=60cm沿水平方向与ab垂直的匀强磁场的磁感应强度B=0.4T.
(1)要使两根弹簧能处于自然状态(即不被拉长,也不被压缩),ab中应沿什么方向、通过多大的电流?
第11题图
(2)若导线中有方向从a到b、大小为0.2A的电流通过时,两根弹簧拉长了△x=1mm;求弹簧的劲度系数k.
12.如图所示的装置可以用来测量磁感应强度。
长方体绝缘容器内部高为L,厚为d,左右两侧等高处装有两根相同的开口向上的管子a、b,上下两侧装有电极C、D,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。
S
(1)当开关S闭合后电路中电流表的读数为I,两管液高度差为h,
试推导磁感应强度B的表达式。
(2)若用此装置测量磁感应强度B,请说明提高测量灵敏度的方法。
第6课时磁场对运动电荷的作用
(一)
一、基础训练
1.关于洛仑兹力,以下说法中正确的是 ()
A.带电粒子在磁场中运动时,一定受洛仑力的作用
B.若带电粒子经过磁场中某点时所受的洛仑兹力为零,则该点的磁感应强度一定为零
C.仅受洛伦兹力作用(重力不计)的运动电荷的动能一定不改变
D.洛仑兹力对运动电荷在特殊情况下可以做功
2.关于洛伦兹力的方向,下列说法中正确的是()
A.洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷的速度方向,可以不垂直于磁场方向
B.洛伦兹力的方向总是垂直于磁场方向,可以不垂直于运动电荷的速度方向
C.洛伦兹力的方向总是既垂直于运动电荷的速度方向,又垂直于磁场方向
D.洛伦兹力的方向总是垂直于速度方向与磁场方向所决定的平面
37°
3.空间三个相互正交的方向如图所示,画出下图中各情况下进入磁场时带电粒子所受洛伦兹力的方向。
4.如图所示为电视机显像管的偏转线圈的示意图,线圈中心O处的黑
点表示电子枪射出的电子,它的方向由纸内垂直指向纸外,当偏转线圈
中的电流方向如图所示时,电子束应 ()
A.向左偏转B.向上偏转C.向下偏转D.不偏转
第4题图
B
E
5.如图所示,虚线所围的区域内,存在电场强度为E的匀强电场和磁
感应强度为B的匀强磁场。
已知从左方水平射入的电子,穿过这个区域时未发生偏转,设重力可忽略不计,则这个区域中的E和B的方向可能是()
A.E和B都沿水平方向,并与电子的运动的方向相同
B.E和B都沿水平方向,并与电子运动方向相反
C.E竖直向上,B垂直纸面向外
D.E竖直向上,B垂直纸面向里
6.如图所示,a为带正电的小物块,b是一不带电的绝缘物块,a、b叠放于粗糙的水平地面上,地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场,现用水平恒力F拉b物块,使a、b一起无相对滑动地向左加速运动,在加速运动阶段:
(