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-1-第十章磁场一、电流的磁场1．如图所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同方向相反的电流，a受到的磁场力大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F2，则此时b受到的磁场力大小变为（）（A）F2（B）F1－F2（C）F1＋F2（D）2F1－F22．关于磁感线，下列说法中正确的是（）（A）磁感线从N极出发，终止于S极，是不连续的曲线（B）磁感线是实际存在的描绘磁场性质的曲线（C）磁感线能反映磁场中各点磁场的方向（D）磁体内部也有磁感线3．如图，在光滑水平桌面上有两根弯成直角的相同金属棒，它们的一端可绕固定转动轴O自由转动，另一端b相互接触，组成一个正方形线框。正方形每边长度均为L，匀强磁场的方向垂直桌面向下，磁感应强度为B，当线框中通以图示方向的电流时，两金属棒在b点的相互作用力为f，求此时线框中的电流的大小。4．取两根完全相同的长导线，用其中一根绕成如图（a）所示的螺线管，当在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（b）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（）（A）0（B）0.5B（C）B（D）2B5．有两条长直导线垂直水平纸面放置，交纸面于a、b两点，通有大小相等的恒定电流，方向如图，a、b的连线水平。c是ab的中点，d点与c点关于b点对称。已知c点的磁感应强度为B1，d点的磁感应强度为B2，则关于a处导线在d点的磁感应强度的大小及方向，下列说法中正确的是（）（A）B1/2＋B2，方向竖直向上（B）B1/2－B2，方向竖直向下（C）B1＋B2，方向竖直向下（D）B1－B2，方向竖直向上6．在真空的直角坐标系中，有两条互相绝缘且垂直的长直导线分别与x、y轴重合，电流方向如图所示.已知真空中距无限长通电直导线距离为r处的磁感应强度B＝kI/r，k＝2×10－7T?m/A，若I1＝4.0A，I2＝3.0A。则：在xOz平面内距原点r＝10.0cm的各点中，处磁感应强度最小，最小值为。二、磁通量7．在磁感应强度B＝0.48T的匀强磁场中，有一个长0.2m、宽0.1m的矩形线圈，当线圈平面与磁场方向垂直时，线圈中的磁通量为________Wb，当线圈平面与磁场方向成30°角时线圈中的磁通量为_____________Wb。三、磁感应强度8．由磁感应强度的定义式B＝F/IL可知（）（A）B与通电导线受到的磁场力F成正比，与电流和导线长度的乘积IL成反比（B）磁感应强度的方向与F的方向一致（C）该公式只适用于匀强磁场（D）只要满足L很短、I很小的条件，该公式对任何磁场都适用-2-9．如图所示，同一平面内有两根互相平行的长直导线1和2，通有大小相等、方向相反的恒定电流，a、b两点与两导线共面，a点在两导线的中间与两导线的距离均为r，b点在导线2右侧，与导线2的距离也为r。现测得a点磁感应强度的大小为B，则去掉导线1后，b点的磁感应强度大小为，方向。10．磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度，其值为B2/2μ，式中B是磁感强度，μ是磁导率，在空气中μ为一已知常数，为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感强度B，一学生用一根端面面积为A的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P，再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离Δl，并测出拉力F，如图所示，因为F所作的功等于间隙中磁场的能量，所以由此可得磁感强度B与F、A之间的关系为B＝。11．磁场对放入其中的长为l、电流强度为I、方向与磁场垂直的通电直导线有力的作用，可以用磁感应强度B描述磁场的力的性质，磁感应强度的大小B＝，用类似方法描述物质基本性质的物理量还有。12．磁感应强度的单位是特斯拉，1特斯拉相当于（）（A）1千克/安培·秒（B）l千克/安培·秒（C）1千克·米2/秒2（D）1千克·米/安培·秒四、安培力13．如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在其左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线，当导线中通以图示方向的电流时（）（A）磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力（B）磁铁对桌面的压力减小，且受到向右的摩擦力（C）磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力（D）磁铁对桌面的压力增大，且受到向右的摩擦力14．如图所示，原来静止的圆环线圈，通有顺时针方向的电流I1，在其直径ab上靠近b处垂直于线圈平面固定一长直导线，并通以图示方向的电流I2，则线圈将（）（A）以ab为轴转动，并向左平动（B）以ab为轴转动，并向右平动（C）只向左平动（D）只以ab为轴转动15．如图所示的电流天平可用来测定磁感应强度B。天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽ab为l，共N匝，线圈的下部悬在待测匀强磁场中，磁场方向垂直纸面。当线圈中通有图示方向电流I时，在天平左、右两边加上质量各为m1、m2的砝码，天平平衡。当电流反向（大小不变）时，右边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡。由此可知（）（A）磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为（m1－m2）g/NIl（B）磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为mg/2NIl（C）磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为（m1－m2）g/NIl（D）磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为mg/2NIl16．如图所示，有一闭合三角形导线框ABC，已知AB＝BC＝1m，∠ABC＝120°，放在磁感应强度B＝3T的匀强磁场中，磁场垂直于线框平面。若在线框中通以I＝1A的电流，则AB与Bc所受安培力的合力大小为N，整个线框所受安培力的合力大小为N。17．如图所示，A、B、C三根长直导线通以图示方向的电流，间隔相等地平行放置在同一水平面内，A在左，C在右，则A导线所受磁场力方向向（填“左”、“右”或“无”），b导线所受磁场力方向向。-3-18．如图所示，间距为20cm、倾角为53°的两根光滑金属导轨间，有磁感应强度为1T、方向竖直向上的匀强磁场，导轨上放有质量为0.03kg的金属棒。在与导轨连接的电路中，变阻器R1的总电阻为5Ω，电阻R为12Ω，导轨和金属棒电阻不计，电源电动势为40V，内阻为1Ω，金属棒恰静止在导轨上。求：（1）金属棒中的电流；（2）变阻器滑片左端部分的电阻值。19．如图所示的一段直导线长为1m，其中通有1A的恒定电流，由于它处于匀强磁场中，因而受到垂直于纸面向外的大小为lN的磁场力作用，据此（）（A）磁感应强度的大小及方向均不能确定（B）磁感应强度的大小及方向都可以确定（C）若再给出磁感应强度的大小，就能确定磁场的方向（D）若再给出磁场的方向，就能确定磁感应强度的大小20．通电直导线L（电流为I）放在磁感应强度为B的磁场中，下列说法中正确的是（）（A）只有L与B平行时才受到作用力（B）只有L与B垂直时才受到作用力（C）受到作用力的方向与B的方向一致（D）受到作用力的方向垂直于I与B所在的平面21．如图所示，a、b、c三根通电导线在同一平面上，通以同样大小的电流，a与b的电流方向向上，c的电流方向向下。则下列说法中正确的是（）（A）a受到向左的作用力（B）b受到向右的作用力（C）c受到向右的作用力（D）b不受作用力22．在倾角为30°的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒，一匀强磁场垂直于斜面向下，如图所示。当导体棒内通有垂直纸面向里的电流I时，导体棒恰好静止在斜面上，则磁感强度的大小为B＝。23．质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的导轨上，导轨宽度为d，杆ab与导轨间的动摩擦因数为μ。有电流时，ab恰好在导轨上静止，如图所示是它的四个侧视图，标出四种可能的匀强磁场方向，其中杆ab与导轨之间的摩擦力可能为零的图是（）24．在同一平面内，两个半径不同的同心导体圆环中通以同向电流时，则（）（A）两环都有向内收缩的趋势（B）两环都有向外扩张的趋势（C）内环有收缩的趋势，外环有扩张的趋势（D）内环有扩张的趋势，外环有收缩的趋势25．如图所示，在长直导线上通以恒定电流I，在导线右侧放置一个三角形导线框abc，并使bc边平行于直导线。若在框中通以a→c→b→a的电流，则线框的ab边将受到方向的磁场力作用，bc边将受到方向的磁场力作用，ac边将受到方向的磁场力作用，整个线框将向运动。-4-26．直导线ab与圆线圈的平面垂直且隔有一小段距离，其中直导线固定，线圈可自由运动，当通以如图所示方向的电流时（同时通电），从左向右看，线圈将（）（A）不动（B）顺时针转动，同时靠近导线（C）顺时针转动，同时离开导线（D）逆时针转动，同时靠近导线27．电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示。1982年澳大利亚国立大学制成了能把2.2g的弹体（包括金属杆EF的质量）加速到10km/s的电磁炮（常规炮弹速度大小为2km/s）。若轨道宽2m，长为100m，通过电流为10A，则轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为T，磁场力的最大功率P＝W（轨道摩擦不计）。五、左手定则28．通电直导线A与圆形通电导线环B固定放置在同一水平面上，通有如图所示的电流时，通电直导线A受到水平向的安培力作用．当A、B中电流大小保持不变，但同时改变方向时，通电直导线A所受到的安培力方向水平向。29．如图所示，放在马蹄形磁铁两极之间的导体棒ab，当通有自b到a的电流时受到向右的安培力作用，则磁铁的上端是极。如果磁铁上端是S极，导体棒中的电流方向自a到b，则导体棒受到的安培力方向向。30．如图所示，一金属直杆MN两端接有导线，悬挂于线圈上方，MN与线圈轴线均处于竖直平面内，为使MN垂直纸面向外运动，可以（）（A）将a、c端接在电源正极，b、d端接在电源负极（B）将b、d端接在电源正极，a、c端接在电源负极（C）将a、d端接在电源正极，b、c端接在电源负极（D）将a、c端接在交流电源的一端，b、d接在交流电源的另一端31．在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图。过c点的导线所受安培力的方向（）（A）与ab边平行，竖直向上（B）与ab边平行，竖直向下（C）与ab边垂直，指向左边（D）与ab边垂直，指向右边32．如图所示，金属杆MN水平固定于线圈上方，杆的两端接有导线。MN与线圈轴线处于同一竖直平面内，现将四个接线柱a、b和c、d分别与直流电源的正、负极相接，下列说法中正确的是（）（A）MN将受到平行于纸面竖直向上或向下的安培力（B）将a、d接电源的正极，b、c接电源的负极，MN将受到垂直于纸面向外的安培力（C）将a、d接电源的负极，b、c接电源的正极，MN将受到垂直于纸面向外的安培力（D）将a、c接电源的负极，b、d接电源的正极，MN将受到垂直于纸面向外的安培力