磁场单元测试

O

N

S

图1

磁场单元过关测试题 第Ⅰ卷（选择题 共40分）

一、本题共10小题，每小题4分，共40分． 1．下列说法中正确的是

（ ）

A ．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的

B ．磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线

C ．磁场的方向就是通电导体在磁场中某点受磁场作用力的方向

D ．因为IL

F

B

，所以某处磁感强度的大小与放在该处的小段通电导线IL 乘积成反比 2．下列关于磁电式电流表的说法中正确的是 （ ）

A ．磁电式电流表内部的蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀辐向分布的

B ．磁电式电流表的指针偏转角度的大小与被测电流的大小成反比

C ．磁电式电流表的优点是灵敏度高，缺点是允许通过的电流很弱

D ．磁电式电流表的工作原理是安培力对通电线框的转动作用

3．如图1所示，蹄形磁体用悬线悬于O 点，在磁体的正下方有一

水平放置的长直导线，当导线通以由左向右的电流时，蹄形磁

体的运动情况将是

（ ）

A ．静止不动

B ．向纸外运动

C ．N 极向纸外转动，S 级向纸内转动

D ．N 极向纸内转动，S 级向纸外转动

4．如图2所示，在纸面内有两根长直的平行绝缘线A 和B ，它们都带有均 匀分布的正电荷，当它们沿各自的直线向相反方向运动时，绝缘线B 所 受磁力的方向是

（ ）

A ．垂直纸面向里

B ．垂直纸面向外

C ．在纸面内，方向向左

D ．在纸面内，方向向右

5．两根通电的长直导线平行放置，电流分别为I 1和I 2，且I 1>I 2，电

流的方向如图3所示，在与导线垂直的平面上有a 、b 、c 、d 四点，其中a 、b 在导线横截面连线的延长线上，c 、d 在导线横截面连线的垂直平分线上，则导体中的电流在这四点产生的磁场的磁感应强度可能为零的是 （ ）

A ．a 点

B ．b 点

C ．c 点

D ．d 点

6．如图4所示，一金属直杆MN

两端接有导线，悬挂于线圈上方，

图3

MN 与线圈轴线均处于竖直平面内，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 端接在交

流电源的另一端

7．如图6所示，虚线框abcd 内为一矩形匀强磁场区域，ab =2bc ，磁 场方向垂直于纸面；实线框a ′b ′c ′d ′是一正方形导线框，a ′b ′ 边与ab 边平行.若将导线框匀速地拉离磁场区域，以W 1表示沿平 行于ab 的方向拉出过程中外力所做的功，W 2表示以同样速率沿平行于bc 的方向拉出过程中外力所做的功，则 （ ）

A ．W 1=W 2

B ．W 2=2W 1

C ．W 1=2W 2

D ．W 2=4W 1

第Ⅱ卷（非选择题 共60分）

二、本题共4小题，共16分．把答案填在题中的横线上或按题目要求作答. 8．如图9和图10所示，长都为20cm 的

直导线中的电流强度都为2A ，匀强磁场的磁感应强度都为0.5T ，图9的磁场方向水平向右，图10中磁场

方向垂直纸面向里，则图9中导线所受的安培力大小为 ，方向 ，图10中导线所受的安培力大小为 ，方向 。 9．如图11所示在通电螺丝管内部中间的小磁针，静止时N 极指向右端，

则电 源的c 端为_________极(填“正”或“负”)，螺线管的a 端为_________极(填“南”或“北”).

10．电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图13所示。1982年澳

大利 亚制成了能把2.2kg 的弹体（包括金属杆EF 的质量）加速到10km/s 的电磁炮（常规炮弹的速度约为2km/s ）。若轨道宽为2m ，长100m ，通过的电流为10A ，则轨道间所加匀强磁场的磁感强度为 ；磁场力的最大功率为 （轨道摩擦不计）。

/

/

/

d

图6

图11

× × ×

×

×图10

图9

11．（12分）在倾角θ=30°的斜面上，固定一金属框，宽l =0.25m ，接入电动 势E =12V 、内

阻不计的电池．垂直框面放有一根质量m =0.2kg 的金属棒ab ，它与框架的动摩擦因数为

6

3

=

μ，整个装置放在磁感应强度B ＝0.8T 的垂直框面向上的匀强磁场中（如图15）．当调节滑动变阻器R 的阻值在什么范围内时，可使金属棒静止在框架上？（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，框架与棒的电阻不计，g ＝10m/s 2）

图15

参考答案

1．A 2．ACD 3．C 4．D 5．B 6．AB 7．B 8．B 9．BD 10．D 11．0.1N ，垂直纸面向外 0.2N 垂直导线相下 12．正，南 13．2:1 1:2 14．2

2

1mv BILS =

，B=5.5×

1O 4T ，P=BILV =1.1×1010W 15．解析：解：粒子在电压为U 的电场中加速时，据动能定理得：qU=2mv 2

1

（3分）

粒子进入磁场后做圆周运动，据牛顿第二定律有：qvB =m ·R

v 2

（3分）

解以上两式解得：

m q =22L

B 8U

（2分） 16．解析： 金属棒静止在框架上时，摩擦力f 的方向可能沿框面向上，也可能向下，需分两

种情况考虑．

当变阻器R 取值较大时，I 较小，安培力F 较小，在金属棒重力分力mg sin θ作用下使棒

有沿框架下滑趋势，框架对棒的摩擦力沿框面向上（如图）．金属棒刚好不下滑时满足平衡条件 0sin cos =-+θθμmg mg l R

E

B

（3分） 得)

cos (sin θμθ-=

mg BEl

R

)6

3235.0(102.025.0128.0⨯-

⨯⨯⨯⨯=

8.4=（Ω） （2分）

当变阻器R 取值较小时，I 较大，安培力F 较大，会使金属棒产 生沿框面上滑趋势．因此，框架对棒的摩擦力沿框面向下（如

图）．金属棒刚好不上滑时满足平衡条件

0sin cos =--θθμmg mg l R

E

B

（3分） 得Ω=+=

5.1)

cos (sin θμθmg BEl

R （2分）

所以滑动变阻器R 的取值范围应为 1.6Ω≤R≤4.8Ω． （2分）

17．

洛伦兹力会随速度的改变而改变，对全过程而言，带电体是在变力作用下进行的一个较