磁场及带电粒子在磁场中的运动典型题目(含答案)

(2)现在长直导线中通以电流I2, 以使O点处的合磁场为零,

求I2的大小和方向.


正确答案:


两条直导线互相垂直,如图10—12所示,但相隔一个小距离,其中一条AB是固定的,另一条CD能自由转动,当电流按图示方向通入两条导线时,CD导线将 (  )

A.顺时针方向转动,同时靠近导线AB
B.逆时针方向转动,同时离开导线AB
C.顺时针方向转动,同时离开导线AB
D.逆时针方向转动,同时靠近导线AB

答案:D
解析:


如图10—16所示,用两根细线悬挂着一根金属细棒,放置在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里.已知金属棒长为0.1m,质量为0.1 kg,磁感应强度为0.5 T,今在金属棒中通以电流,测得每根细 线的拉力是0.6 N,则金属棒中电流的大小是____________A,电流的流向是___________.


答案:
解析:
4 向左


通有电流I的直导线和矩形导线,平行放置在同一平面上,如图11—15所示.若线框中无感应电流产生,则线框可能的运动是(  )


A.上下平动
B.左右平动
C.以ab为轴转动
D.以cd为轴转动

答案:B
解析:


如图所示.均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框,半圆直径与磁场边缘重合;磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里,磁感应强度大小为B0。使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度w匀速转动半周.在线框中产生感应电流。现使线框保持图中所示位置,磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流,磁感应强度随时间的变化率△B/△t的大小应为( )。



A.
B.
C.
D.


答案:C
解析:


摘要:.第9讲  磁场及带电粒子在磁场中的运动框平面的方向放置一根长直导线O。当O中通以垂直纸面方向向里的电流时( D )一、选择题(本题共8小题,其中1~4题为单选,5~8题为多A.长直导线O产生的磁场方向沿着电流方向看为逆时针方向 选)B.半圆弧导线ECH受安培力大于半圆弧导线FDG受安培力 1.(2018·山东省潍坊市高三下学期一模)如图所示,导体棒abC.EF所受的安培力方向垂直纸面向外 用绝缘细线水平悬挂,通有由a到b的电流。ab正下方放一圆形D.从上往下看,导线框将顺时针转动线圈,线圈通过导线,开关与直流电源连接。开关闭合瞬间,导体棒ab将( B ) A.向外摆动 B.向里摆动 C.保持静止,细线上张力变大 D.保持静止,细线上张力变小[解析] 当直导线O中通以垂直纸面方向向里的电流时,由安培定则可判断出长直导线O产生的磁场方向为顺时针方向,选项A错误;磁感线是以O 为圆心的同心圆,半圆弧导线与磁感线平行不受安培力,选项B错误;由左手定则可判断出直导线EF所受的安培力方向垂直纸面向里,选项C错误;[解析] 开关闭合瞬间,圆形线圈的电流顺时针方向,根据右手螺旋定则可GH所受的安培力方向垂直纸面向外,从上往下看,导线框将顺时针转动,知导体棒ab的磁场方向竖直向下,根据左手定则可知导体棒ab将向里摆选项D正确;故选D。动,故B正确,ACD错误;故选B。3(2018·河南省郑州市高三下学期模拟)如图所示,在边长为L的2(2018·山东省历城高三下学期模拟)如图所示,用绝缘细线悬挂正方形ABCD阴影区域内存在垂直纸面的匀强磁场,一质量为一个导线框,导线框是由

用表面涂有绝缘层的四根相同导线分别绕成闭合线圈。其中,a为2匝圆形线圈,bc为导线交叉的8字形圆线圈,d是两个分别由半根导线绕成的闭合圆形线圈且捆绑在一起。现将他们按图6所示从同一高度同时由静止释放。它们穿过水平向里的匀强磁场.最后落到水平地面,则最先落地的线圈是()。



A.a

B.b

C.c

D.d

答案:B
解析:
根据楞次定律可知,线圈穿过磁场时,将产生感应电流阻碍磁通量的变化。B项中导线绕成交叉的8字形圆线圈,左线圈磁通量增加,右线圈磁通量反方向增加,总量保持不变,线圈中没有感应电流,将只受重力作用下降。A、D两项中线圈刚进入磁场时,磁通量增加,产生感应电流阻碍磁通量的增加。C项中下线圈刚进入磁场时,磁通量增加,会产生感应电流阻碍其增加;下线圈进人磁场后上线圈刚进磁场时,磁通量增加,同样会产生感应电流阻碍磁通量的增加。出磁场时,跟上述情况类似。因此只有B项中没有受到阻碍作用,帚靠落地


如图所示,同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r,导体棒PQ与三条导线接触良好:匀强磁场的方向垂直纸面向里。导体棒的电阻可忽略。当导体棒向左滑动时,下列说法正确的是(  )。


A.流过R的电流为由d到c,流过r的电流为由b到a
B.流过R的电流为由c到d,流过r的电流为由b到a
C.流过R的电流为由d到c,流过r的电流为由a到b
D.流过R的电流为由c到d,流过r的电流为由a到b

答案:B
解析:
根据磁场方向、导体棒运动的方向,用右手定则可判断出导体棒中感应电动势方向为由P→Q,即导体棒下端电势高,上端电势低,所以流过R的电流方向为c→d,流过r的电流方向为b→a,故选项B正确。


匀强磁场方向垂直纸面。规定向里的方向为正,磁感强度B随时间t变化规律如图甲所示,在磁场中有一细金属圆环,圆环平面位于纸面内如图乙所示,令I1、I2、I3分别表示oa、ab、bc段的感应电流,f1、f2、f3分别表示金属环对应感应电流时其中很小段受到的安培力。则下列说法错误的是( )。


A.I1沿逆时针方向.I2沿顺时针方向
B.I2沿顺时针方向,I3沿顺时针方向
C.f1方向指向圆心,f2方向指向圆心
D.f2方向背离圆心向外,f3方向指向圆心

答案:C
解析:
由图甲可知,oa段,磁场垂直于纸面向里且磁通量增加,由楞次定律可知,感应电流I1的方向为沿逆时针.ab段磁场向里且磁通量减少,同理可得感应电流I3沿顺时针方向,故A正确;在bc段,磁场向外且磁通量增加,同理可得感应电流I3沿顺时针方向,故B正确;根据左手定则可知,oa,段安培力f1方向指向圆心,ab段安培力f2方向背离圆心向外,bc段安培力f3方向指向圆心,故C错误,D正确。故选C。


如图所示,把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近,磁铁的轴线穿过线圈的圆心,且垂直于线圈平面,当线圈中通入如图方向的电流后,线圈的运动情况是( )。


A.线圈向左运动
B.线圈向右运动
C.从上往下看顺时针转动
D.从上往下看逆时针转动

答案:A
解析:
根据右手螺旋定则,环形电流可以等效为小磁针,小磁针的N极指向右,根据异性相吸,知线圈向左运动,故A正确.B、C、D错误。


如图5所示,在以O为圆心,半径为R的虚线圆内有垂直纸面向里的匀强磁场.磁场应强度8随时间变化关系为B=B0+kt(k为常数)。在磁场外有一以O为圆心,半径为2R的半圆形导线,则该半圆形导线中的感应电动势大小为( )。



A.0

B.KπR2

C.

D.2kπR2


答案:C
解析:
感应电动势



.题中磁感应强度变化的速率为k,所以E=kS,面积选取有磁场的面积,才能正确表示磁通量,所以



选C。

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