磁场练习1
- 格式:doc
- 大小:208.00 KB
- 文档页数:2
衡水学院 理工科专业 《大学物理B 》 稳恒磁场 习题解答一、填空题(每空1分)1、电流密度矢量的定义式为:dI j n dS ⊥=v v,单位是:安培每平方米(A/m 2) 。
2、真空中有一载有稳恒电流I 的细线圈,则通过包围该线圈的封闭曲面S 的磁通量? = 0 .若通过S 面上某面元d Sv的元磁通为d ?,而线圈中的电流增加为2I 时,通过同一面元的元磁通为d ?',则d ?∶d ?'= 1:2 。
3、一弯曲的载流导线在同一平面内,形状如图1(O 点是半径为R 1和R 2的两个半圆弧的共同圆心,电流自无穷远来到无穷远去),则O 点磁感强度的大小是2020100444R IR IR IB πμμμ-+=。
4、一磁场的磁感强度为k c j b i a B ϖϖϖϖ++= (SI),则通过一半径为R ,开口向z 轴正方向的半球壳表面的磁通量的大小为πR 2c Wb 。
5、如图2所示通有电流I 的两根长直导线旁绕有三种环路;在每种情况下,等于:对环路a :d B l ⋅⎰v v Ñ=____μ0I __;对环路b :d B l ⋅⎰vv Ñ=___0____; 对环路c :d B l ⋅⎰v v Ñ =__2μ0I __。
6、两个带电粒子,以相同的速度垂直磁感线飞入匀强磁场,它们的质量之比是1∶4,电荷之比是1∶2,它们所受的磁场力之比是___1∶2__,运动轨迹半径之比是_____1∶2_____。
二、单项选择题(每小题2分)( B )1、均匀磁场的磁感强度B v垂直于半径为r 的圆面.今以该圆周为边线,作一半球面S ,则通过S 面的磁通量的大小为A. 2?r 2BB.??r 2BC. 0D. 无法确定的量( C )2、有一个圆形回路1及一个正方形回路2,圆直径和正方形的边长相等,二者中通有大小相等的电流,它们在各自中心产生的磁感强度的大小之比B 1 / B 2为A. B. C. D.( D )3、如图3所示,电流从a 点分两路通过对称的圆环形分路,汇合于b 点.若ca 、bd 都沿环的径向,则在环形分路的环心处的磁感强度A. 方向垂直环形分路所在平面且指向纸内B. 方向垂直环形分路所在平面且指向纸外C .方向在环形分路所在平面内,且指向aD .为零( D )4、在真空中有一根半径为R 的半圆形细导线,流过的电流为I ,则圆心处的磁感强度为A.R 140πμ B. R120πμ C .0 D .R140μ ( C )5、如图4,边长为a 的正方形的四个角上固定有四个电荷均为q 的点电荷.此正方形以角速度??绕AC 轴旋转时,在中心O 点产生的磁感强度大小为B 1;此正方形同样以角速度??绕过O 点垂直于正方形平面的轴旋转时,在O 点产生的磁感强度的大小为B 2,则B 1与B 2间的关系为A. B 1 = B 2B. B 1 = 2B 2 C .B 1 =21B 2 D .B 1 = B 2 /4 ( B )6、有一半径为R 的单匝圆线圈,通以电流I ,若将该导线弯成匝数N = 2的平面圆线圈,导线长度不变,并通以同样的电流,则线圈中心的磁感强度和线圈的磁矩分别是原来的 (A) 4倍和1/8. (B) 4倍和1/2. (C) 2倍和1/4. (D) 2倍和1/2. 三、判断题(每小题1分,请在括号里打上√或×)( × )1、电源的电动势是将负电荷从电源的负极通过电源内部移到电源正极时,非静电力作的功。
电磁感应11、如图所示,一条形磁铁从静止开始,穿过采用双线绕成的闭合线圈,条形磁铁在穿过线圈过程中做( ) A .减速运动 B .匀速运动 C .自由落体运动 D .非匀变速运动3、如下图示,闭合小金属环从高h 处的光滑曲面右上端无初速滚下, 又沿曲面的另一侧上升,则 ( )A .若是匀强磁场,环在左侧滚上的高度小于hB .若是匀强磁场,环在左侧滚上的高度等于hC .若是非匀强磁场,环在左侧滚上的高度等于hD .若是非匀强磁场,环在左侧滚上的高度小于h 4、如图所示,两根和水平方向成α角的光滑平行的金属轨道,上端接有可变电阻R ,下端足够长,空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感应强度为B ,一质量为m 的金属杆从轨道上由静止滑下,经过足够长的时间后,金属杆的速度会达到最大值v m ,则 ( )A .如果B 增大,v m 将变大 B .如果α增大,v m 将变大C .如果R 增大,v m 将变大D .如果m 减小,v m 将变大5、如图,两根平行的光滑导轨竖直放置,处于垂直轨道平面的匀强磁场中,金属杆ab 接在两导轨之间,在开关S 断开时让ab 自由下落,ab 下落过程中始终保持与导轨接触良好,设导轨足够长,电阻不计。
ab 下落一段时间后开关闭合,从开关闭合开始计时,ab 下滑速度v 随时间变化的图象不可能是8、矩形导线框abcd 放在匀强磁场中,在外力控制下静止不动,磁感线方向与线圈平面垂直,磁感应强度B 随时间变化的图象如图甲所示。
t =0时刻,磁感应强度的方向垂直纸面向里;在0~4s 时间内,线框ab 边受匀强磁场的作用力随时间变化的图象(力的方向规定以向左为正方向)是图中的 ()10、如图所示,相距为d 的两水平线L 1和L 2分别是水平向里的匀强磁场的边界,磁场的磁感应强度为B ,正方形线框abcd 边长为L(L <d)、质量为m 。
将线框在磁场上方高h 处由静止开始释放,当ab 边进入磁场时速度为v 0,cd 边刚穿出磁场时速度也为v 0,从ab 边刚进入磁场到cd 边刚穿出磁场的整个过程中 ( )A .线框一直都有感应电流B .线框有一阶段的加速度为gC .线框产生的热量为mg(d+h+L)D .线框做过减速运动 11、关于感应电流,下列说法中正确的是 ( ) A .只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产生B .穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管内部就一定有感应电流产生C .线圈不闭合时,即使穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中也没有感应电流D .只要电路的一部分作切割磁感线的运动,电路中就一定有感应电流 18、如图所示,边长为L 的闭合正方形金属线框的电阻为R ,经以速度v穿过宽度为d B ,若L <d ,线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热为______________L >d ,线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热为________________。
图16-2 高二物理单元练习 1一、选择题:1、首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是( )A .安培B .法拉第C .奥斯特D .特斯拉 2、磁场中某点磁感强度的方向是( )A .正电荷在该点的受力方向B .运动电荷在该点的受力方向C .静止小磁针N 极在该点的受力方向D .一小段通电直导线在该点的受力方向3、如图所示,三条无限长通电导线P 、Q 、R 互相平行,通过正三角形的三个顶点,三条导线都通以大小相等,方向垂直纸面向里的电流I ,则R 受到P 和Q 的安培力方向是( ) A .垂直于电流R ,指向y 轴正方向 B .垂直于电流R ,指向y 轴负方向 C .垂直于电流R ,指向x 轴正方向 D .垂直于电流R ,指向x 轴负方向4.在如上图所示的装置中,劲度系数较小的金属弹簧下端恰好浸入水银中,电源的电动势足够大,当闭合开关S 后弹簧将( )A .保持静止B .收缩C .变长D .不断上下振动5、右图中的两个相同的通电导线环同轴平行悬挂在相隔一小段距离,当同时给两导线环通以同向电流时,两导线环将:( ) A.吸引 B.排斥 C.保持静止 D.边吸引边转动6、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φa 、φb 的大小关系为A .φa >φbB .φa <φbC .φa =φbD .无法比较7、下列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应强度与该面面积的乘积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单位面积的磁感线的条数D .穿过一个面的磁通量就是穿过该面的磁感线的条数8、图16-2中当电流通过线圈时,磁针将发生偏转,以下的判断正确的是 ( ) A .当线圈通以沿顺时针方向的电流时,磁针N 极将指向读者 B .当线圈通以沿逆时针方向的电流时,磁针S 极将指向读者 C .当磁针N 极指向读者,线圈中电流沿逆时针方向D .不管磁针如何偏转,线圈中的电流总是沿顺时针方向9.将长1m 的导线ac ,从中点凸处折成如图中所示的形状,放于B =0.08T 的匀强磁场中,abc 平面与磁场垂直,若在导线abc 中通人25A 的直流电,则整个导线所受安培力的大小为 ( )A.2NB.1NC.3N D.23N 10、.质量为m ,长度为L 的金属细杆放在倾角为θ的斜面上,杆与斜面间的动摩擦因数为μ。
第四章习题1.是非题〔1〕在均匀无穷大媒介质中,磁场强度的数值不仅与电流的大小和导体的形状有关,还与媒介质的性质有关.〔2〕两根靠得很近相互平行的直导线,若通以相反方向的电流,则它们互相吸引. 〔3〕如果通过某一截面的磁通为零,则该截面处的磁感应强度一定为零.〔4〕通电线圈在磁场中的受力方向,可以用左手定则判别,也可以用楞次定律判别. 〔5〕由自感系数定义式可知:当空心线圈中通过的电流i越小,自感系数L就越大. 〔6〕磁感应线的方向总是从N极指向S极.〔7〕磁导率是一个用来表示媒介质导磁性能的物理量,对于不同的物质就有不同的磁导率.〔8〕互感电动势的方向与线圈的绕向是有关的.〔9〕磁路中的欧姆定律是:磁感应强度与磁动势成正比,而与磁阻成反比.〔10〕线圈中感应电动势的大小跟穿过线圈的磁通的变化成正比,这个规律叫做法拉第电磁感应定律.〔11〕在同一变化磁通的作用下,感应电动势极性相同的端子叫做同名端.〔12〕线圈的铁心不是整块金属,而是许多薄硅钢片叠压而成,这是为了节约金属材料.2.选择题〔1〕如图所示,六根导线互相绝缘,所通电流均为I,区域A、B、C、D均为相等的正方形,那么,指向纸内的磁通量最大的区域是〔〕A.A区域B.B区域C.C区域D.D区域〔2〕如图所示,在研究自感现象的实验中,由于线圈L的作用,〔〕A.电路接通时,白炽灯不会发光B.电路接通时,白炽灯不能立即达到正常亮度C.电路切断瞬间,白炽灯突然发出比较强的光D.电路接通后,白炽灯发光比较暗〔3〕两个互感线圈反串时,等效电感为〔〕A.0≥反L B.0≤反L C.0=反L D.不能确定〔4〕在电磁感应现象中,下列说法正确的是〔〕A.导体相对磁场运动,导体内一定会产生感应电流B.导体作切割磁感应线运动,导体内一定会产生感应电流C.穿过闭合电路的磁通量发生变化,电路中就一定有感应电流D.闭合电路在磁场内作切割磁感应线运动,电路中就一定有感应电流〔5〕如图所示,A、B是两个用细线悬着的闭合铝环,当合上开关S的瞬间〔〕A.A环向右运动,B环向左运动B.A环向左运动,B环向右运动C.A、B环都向右运动D.A、B环都向左运动〔6〕如图所示,多匝线圈的电阻和电源的内电阻可忽略,两个电阻器的阻值都是R.S原来断开,电路中电流REI2=.现闭合S将一电阻器短路,于是线圈中有自感电动势产生,这自感电动势〔〕A.有阻碍电流的作用,最后电流由I0减为零B.有阻碍电流的作用,最后电流总小于I0C.有阻碍电流增大的作用,因而电流保持I0不变D.有阻碍电流增大的作用,但电流最后还是要增大到2I0〔7〕如图所示,在匀强磁场中,两根平行的金属导轨上放置两条平行的金属导线ab、cd,假定它们沿导轨运动的速度分别为v1和v2,且v2>v1.现要使回路中产生最大的感应电流,且方向为ba→,那么ab、cd的运动情况应为〔〕A.背向运动B.相向运动C.都向右运动D.都向左运动〔8〕在图中,当S闭合瞬间,B线圈中a、b电位的关系为〔〕A.bavv<B.bavv>C .b a v v =D .不能确定〔9〕如图所示,闭合电路ABCD 竖直放在匀强磁场中, 磁场方向垂直纸面向外,AB 段可沿导轨自由向下滑动, 当AB 由价值开始向下滑动时,则〔 〕 A .A 端电位较低,B 端电位较高B .AB 段在重力和磁场力的作用下最后匀速下滑C .AB 段在磁场力作用下,以大于g 的加速度下滑D .AB 段在磁场力作用下,速度逐渐减小〔10〕如图所示,L 为足够大的电感,电阻可忽略不计, EL1和EL2是两个相同的小白炽灯,如将S 闭合, 待灯亮度稳定后再断开.则随着S 的闭合和断开, EL1和EL2的亮度将是〔 〕A .S 闭合:EL2很亮、EL1不亮,S 断开:EL1、EL2即熄灭B .S 闭合:EL1很亮、EL2逐渐亮,最后一样亮,S 断开:EL2即灭、EL1逐渐灭C .S 闭合:EL1、EL2同时亮,然后EL1灭、EL2不变,S 断开:EL2即灭、EL1亮一下后灭D .S 闭合:EL1、EL2都亮, EL1从亮变暗至灭,EL2则同时变得更亮, S 断开:EL2即灭、EL1亮一下后灭〔11〕相同长度、相同截面积的两段磁路,a 段为气隙,磁阻为ma R ,b 段为铸钢,磁阻为mb R ,则〔 〕A .mb ma R R =B .mb ma R R =C .mb ma R R >D .条件不够,不能比较〔12〕如图所示,磁极中间通电直导体A 的受力方向为〔 〕 A .垂直向上 B .垂直向下 C .水平向左 D .水平向右3.填空题〔1〕如果环形线圈的匝数和流过它的电流不变,只改变线圈中的媒介质,则线圈内磁场强度将________,而磁感应强度将___________.〔2〕所谓磁滞现象,就是_______的变化总是落后于________的变化;所谓剩磁现象,就是当_________为零时,________不等于零.〔3〕如图所示,长10cm 的导线ab,通有3A 电流,电流方向从a 到b.将导线ab 沿垂直磁感应线方向放在一匀强磁场中,测得ab 所受磁场力为0.15N,则该区域的磁感应强度为________,磁场对导线ab 作用力的方向为_________.若导线ab 中的电流为零,那么该区域的磁感应强度为______.〔4〕有一空心环形螺旋线圈的平均周长为31.4cm,截面积为252cm ,线圈共绕有1000匝,若在线圈中通入2A 的电流,那么,该磁路中的磁阻为______,通过的磁通为______. 〔5〕有两根相互平行的长直导线A 、B,其中A 通有稳恒电流,B 是闭合电路的一部分,当它们互相靠近时,B 中产生的感应电流方向与A 中的电流方向______;互相远离时,B 中产生的感应电流方向与A 中的电流方向______. 〔6〕如图所示,如果线圈的电阻不计, 分析下述四种情况下,C 、D 两点电位的高低.①S 未接通时,________; ②S 闭合的瞬间,________;③S 闭合后,________; ④S 断开的瞬间,________.〔7〕在图示的螺线管中,放有一条形磁铁, 磁极已在图中标出.当磁铁突然向左抽出时, 端点A 的电位将比端点B 的电位_______; 当磁铁突然向右抽出时,端点A 的电位将 比端点B 的电位________.〔8〕一个线圈铁心的截面积为2.52cm ,线圈的匝数为2000匝,当线圈中电流由零增至2A 时,线圈从外电路共吸收能量0.4J,那么,该线圈的电感是_______,通过线圈的磁通为_______,线圈中的磁感应强度为_______.〔9〕图示出了A 、B 、C 三个线圈在铁心上的绕向,那么,可以确定端子________〔或端子_________〕为同名端.〔10〕两个相互靠近的线圈,已知甲线圈中电流的变化率为100A/s,在乙线圈中引起0.5V 的互感电动势,那么,两线圈间的互感系数为______.又若甲线圈中的电流是10A,那么甲线圈产生而与乙线圈交链的磁链是______.〔11〕自感线圈的横截面积为202cm ,共1000匝,通入图示的电流,在头2s 内产生的感应电动势为1V ,则线圈的自感系数为_______,1s 末线圈内部的磁感应强度 为_____,第3、4s 内线圈的自感电动势为_______, 第5s 内线圈中的自感电动势 为_______.〔12〕在匝数为1500匝的环形线圈中通以0.9A 的电流,测得其中的磁感应强度为0.9T,圆环的截面积为22cm ,那么,环形线圈中的磁通为_______,线圈的自感系数为_______,储存在线圈中的磁场能量是_______. 4.问答和计算题〔1〕把一根通有4A 电流、长为30cm 的导线放在匀强磁场中,当导线和磁感应线垂直时,测得所受的磁场力是0.06N,求:①磁场的磁感应强度;②如果导线和磁场方向成30º角,导线所受到的磁场力的大小.〔2〕如图所示,矩形线圈ab=cd=50cm,ad=bc=20cm,共有100匝,通以0.2A 的电流,方向如图所示.①为使线圈abcd 按图示方向转动,电磁铁上的线圈哪一端〔A 或B 〕接在直流电源正极上?哪一端接在负极上?②若线圈在图示位置所受的磁场力矩为0.2N •m,求匀强磁场的磁感应强度.〔3〕导线ab 可在导电轨道上无摩擦滑动,如图所示.Ab 长1m,匀强磁场的磁感应强度为0.8T,电源电动势E=2V,内阻不计,电阻R=5Ω.①当导线ab 运动的速度达到1m/s 时,它受多大的力?②导线ab 的最大速度可达多少?③若要使导线ab 以3m/s 的速度向右运动,则必须对ab 施以多大的力?〔4〕有一平均周长为80cm,截面直径为4cm 的环形螺旋线圈,线圈的匝数为5000匝,当线圈中通入5A 的电流,产生2105.7-⨯Wb 的磁通,求线圈铁心的相对磁导率. 〔5〕有一环形空心螺旋线圈,其外径为32cm,内径为28cm,线圈匝数为1500匝,其中电流为4.5A,求线圈中的磁通为多大?〔6〕如图所示,一矩形导电框架两端各串一电阻,Ω=11R ,Ω=22R ,放在匀强磁场中,其磁感应强度B=5T,方向如图所示.今有一导体AB,长0.2m,以1m/s 的速度在框架上向右滑动,求:①通过R1、R2的电流大小②磁场对导体AB 的作用力③电阻R1、R2上消耗的功率④外力作用于AB 做功的功率. 〔7〕如图所示,AB 、CD 是平行的金属导轨,ab 、mn 是压在导轨上的两条金属滚棒,磁场方向垂直纸面向外.当滚棒ab 向左运动时,mn 滚棒受力是什么方向?为什么? 〔8〕如图所示,当可变电阻触点M 向右移动时,①标出L 2上感应电流的方向 ②指出AB 、CD 相互作用力的方向 ③指出线圈GHJK 的转动方向 〔9〕如图所示,有一匀强磁场,磁感应强度为3102-⨯T,在垂直于磁场的平面内,有一金属棒绕平行于磁场的O 轴按逆时针转动,转速为5r/s,已知棒长0.4m.求:①金属棒上产生的感应电动势多大?②O 、A 两端哪端电位高?〔10〕一个平行长度为15cm 、截面积为22cm 的铁氧体环形磁心上均匀分布500匝线圈,测出其电感为0.6H,试求磁心的相对磁导率.如果其它条件不变而匝数增加为2000匝,试求此线圈的电感. 〔11〕标出图中开关S 闭合瞬间互感电动势的极性.〔12〕如图所示的电路中,R 1=10Ω,R 2=20Ω,R 3=30Ω,U=12V ,L=20mH,C=50F μ,电路处于稳态,求:①L 中的电流和两端电压 ②C 上的电流和电压. 5.实验题〔1〕有两位同学,各自在一铁棒上绕一些导电线圈制成电磁铁.通电时电流都是从右端流入,从左端流出.但甲同学制成的电磁铁,左端时N 极,右端时S 极;而乙同学制成的电磁铁,恰好左端是S 极,右端是N 极.那么,他们各是怎样绕导线的?用简图表示出来. 〔2〕在研究电磁感应现象的实验中,如图所示.①首先把单刀双掷开关S1掷向A,待指针一摆动便立即断开,目的是_____________________________.②若测得电流从电流计的哪边接线柱进入,指针就向哪边偏转.当S1掷向B,再闭合S2时,电流计指针将________________;又当断开S2时,指针将______________③若把条形磁铁的S 极向线圈L1中插入时,指针将____________________;条形磁铁插入后不动时,指针将___________________.〔3〕分别用万用表欧姆档来测量阻值很大的电阻器、电容器、电感线圈〔其直流电阻很小〕三种元件时,指针的偏转情况各有什么不同?〔4〕读者可亲自动手做个小实验,观察电磁感应现象和验证楞次定律.类似《电工基础》〔第 2版,周绍敏主编〕第6章中图6-5所示,用薄金属片〔最好是铝片,质量轻,导电性能也较好〕弯成一个闭合圆环,用细线悬起,当磁铁〔条形磁铁或马蹄形磁铁〕的一端穿进环心时,环将随磁铁一起运动.当从环心抽出磁铁时,环仍然随磁铁同向移动.如果圆环不闭合,则无此现象产生.试用楞次定律来解释这个实验现象.。
高中物理选修2-1第二章磁场一、单选题1.通电直导线所受安培力的方向与磁场方向、电流方向的关系,下列图示正确的是()A. B. C. D.2.磁场中任一点的磁场方向规定为小磁针在磁场中()A. 受磁场力的方向B. 北极受磁场力的方向C. 南极受磁场力的方向D. 受磁场力作用转动的方向3.如图所示,均匀绕制的螺线管水平放置,在其正中心的上方附近用绝缘线水平吊起通电直导线A.A与螺线管垂直,“×”表示导线中电流的方向垂直于纸面向里.电键闭合后,A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是( )A. 水平向左B. 水平向右C. 竖直向下D. 竖直向上4.10 .用两根细线把两个完全相同的圆形导线环悬挂起来,让两者等高平行放置,如图所示.当两导线环中通入方向相同的电流I1、I2时,则有( )A. 两导线环相互吸引B. 两导线环相互排斥C. 两导线环无相互作用力D. 两导线环先吸引后排斥5.一个长螺线管中通有电流,把一个带电粒子沿中轴线射入(若不计重力影响),粒子将在管中( )A. 做圆周运动B. 沿轴线来回运动C. 做匀加速直线运动D. 做匀速直线运动6.关于磁场和磁感线,下列说法中正确的是()A. 磁场看不见、摸不到,但在磁体周围确实存在着磁场;而磁感线是一种假想曲线,是不存在的B. 磁场对放入其中的磁体产生力的作用,当其中没放入磁体时,则无力的作用,也就不存在磁场C. 在磁场中画出磁感线处存在磁场,在磁感线间的空白处不存在磁场D. 磁体周围的磁感线是从磁体北极出来,回到南极,所以磁体内部不存在磁场,也画不出来7.如图所示,在圆环状导体圆心处,放一个可以自由转动的小磁针.现给导体通以顺时针方向的恒定电流,不计其他磁场的影响,则( )A. 小磁针保持不动B. 小磁针的N极将向下转动C. 小磁针的N极将垂直于纸面向里转动D. 小磁针的N极将垂直于纸面向外转动8.发电机和电动机的发明使人类步入电气化时代,其中电动机依据的原理是()A. 磁场对电流的作用B. 磁铁间的相互作用C. 惯性定律D. 万有引力定律9.在物理学史上,发现电流周围存在磁场的著名科学家是A. 奥斯特B. 伽利略C. 焦耳D. 库仑二、多选题10.图中标出了磁场B的方向、通电直导线中电流I的方向以及通电直导线所受磁场力F的方向,其中正确的是()A. B. C. D.11.在赤道处沿东西方向水平放置一根长直导线,导线正下方放一小磁针,下列现象可能发生的是()A. 长直导线通电时,小磁针仍然静止B. 长直导线通电时,小磁针逆时针转动90°C. 长直导线通电时,小磁针顺时针转动90°D. 长直导线通电时,小磁针静止,将长直导线在水平面内稍作转动,小磁针转动近180°12.(多选)如图,一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时,磁针的S极向纸内偏转,这一束带电粒子可能是()A. 向右飞行的正离子B. 向左飞行的正离子C. 向右飞行的负离子D. 向左飞行的负离子13.如图1,两根光滑平行导轨水平放置,间距为L,其间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B.垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒.从t=0时刻起,棒上有如图2的变化电流I、周期为T,电流值为I m,图1中I所示方向为电流正方向.则金属棒()A. 位移随时间周期性变化B. 速度随时间周期性变化C. 受到的安培力随时间周期性变化D. 受到的安培力在一个周期内做正功14.图中装置可演示磁场对通电导线的作用.电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨,L是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆.当电磁铁线圈两端a、b,导轨两端e、f,分别接到两个不同的直流电源上时,L便在导轨上滑动.下列说法正确的是()A. 若a接正极,b接负极,e接正极,f接负极,则L向右滑动B. 若a接正极,b接负极,e接负极,f接正极,则L向右滑动C. 若a接负极,b接正极,e接正极,f接负极,则L向左滑动D. 若a接负极,b接正极,e接负极,f接正极,则L向左滑动15.如图所示,直导线处于足够大的匀强磁场中,与磁感线成θ=30°角,导线中通过的电流为I为了增大导线所受的磁场力,采取了下列四种办法,其中正确的是()A. 增大电流IB. 增加直导线的长度C. 使导线在纸面内顺时针转30°D. 使导线在纸面内逆时针转60°三、填空题16.通电螺线管的极性跟螺线管中的________方向有关,它们之间的关系可以用________定则来判定.内容是:用________手握住螺线管,让________弯向螺线管中电流的方向,则________所指的那端就是螺线管的N极.17.________是世界上最早研究磁现象的国家.并制成了指向仪器________,它是用天然磁石磨制成的________,静止时其________指向南方.指南针是我国________之一,其最早记载于北宋学者________的《梦溪笔谈》.18.一个磁场的磁感线如图所示,一个小磁针被放入磁场中,则小磁针沿顺时针转动,则磁场方向________。
磁场综合练习题-1一.选择题:1. 在磁感强度为B的均匀磁场中作一半径为r 的半球面S ,S 边线所在平面的法线方向单位矢量n与B的夹角为α ,则通过半球面S 的磁通量(取弯面向外为正)为(A) πr 2B .. (B) 2 πr 2B .(C) -πr 2B sin α. (D) -πr 2B cos α. [ ] 2. 边长为l 的正方形线圈中通有电流I ,此线圈在A 点(见图)产生的磁感强度B 为 (A) l I π420μ. (B) l Iπ220μ.(C)lIπ02μ. (D) 以上均不对. [ ] 3. 边长为l 的正方形线圈,分别用图示两种方式通以电流I (其中ab 、cd 与正方形共面),在这两种情况下,线圈在其中心产生的磁感强度的大小分别为 (A) 01=B ,02=B . (B) 01=B ,l I B π=0222μ.(C) l IB π=0122μ,02=B . (D) l I B π=0122μ,lIB π=0222μ.[ ]4. 如图,在一圆形电流I 所在的平面内,选取一个同心圆形闭合回路L ,则由安培环路定理可知(A) 0d =⎰⋅Ll B ,且环路上任意一点B = 0.(B) 0d =⎰⋅Ll B,且环路上任意一点B ≠0.(C) 0d ≠⎰⋅Ll B,且环路上任意一点B ≠0.(D) 0d ≠⎰⋅Ll B,且环路上任意一点B =常量. [ ]5. 如图,两根直导线ab 和cd 沿半径方向被接到一个截面处处相等的铁环上,稳恒电流I 从a 端流入而从d 端流出,则磁感强度B沿图中闭合路径L 的积分⎰⋅Ll Bd 等于(A)I 0μ. (B)I 031μ. (C) 4/0I μ. (D) 3/20I μ. [ ]a二.填空题:6. 在匀强磁场B 中,取一半径为R 的圆,圆面的法线n 与B 成60°角,如图所示,则通过以该圆周为边线的如图所示的任意曲面S 的磁通量==⎰⎰⋅Sm S Bd Φ_______________________.7. 在非均匀磁场中,有一电荷为q 的运动电荷.当电荷运动至某点时,其速率为v ,运动方向与磁场方向间的夹角为α ,此时测出它所受的磁力为f m .则该运动电荷所在处的磁感强度的大小为________________.磁力f m 的方向一定垂直于________________________________________________________________.8. 电流由长直导线1沿切向经a 点流入一由电阻均匀的导线构成的圆环,再由b 点沿切线流出,经长直导线2返回电源(如图).已知直导线上的电流强度为I ,圆环的半径为R ,且a 、b 和圆心O 在同一直线上,则O 点的磁感强度的大小为______________. 9. 在真空中,电流由长直导线1沿半径方向经a 点流入一由电阻均匀的导线构成的圆环,再由b 点沿切向从圆环流出,经长直导线2返回电源(如图).已知直导线上的电流强度为I ,圆环半径为R .a 、b 和圆心O在同一直线上,则O 处的磁感强度B 的大小为__________________________. 10. 电流由长直导线1经过a 点流入一由电阻均匀的导线构成的正三角形线框,再由b 点流出,经长直导线2返回电源(如图).已知直导线上电流强度为I ,两直导线的延长线交于三角形中心点O ,三角框每边长为l ,则O 处的磁感强度为______________. 三.计算题: 11. 两根导线沿半径方向接到一半径R =9.00 cm 的导电圆环上.如图.圆弧ADB 是铝导线,铝线电阻率为ρ1 =2.50×10-8Ω·m ,圆弧ACB 是铜导线,铜线电阻率为ρ2 =1.60×10-8 Ω·m .两种导线截面积相同,圆弧ACB 的弧长是圆周长的1/π.直导线在很远处与电源相联,弧ACB上的电流I 2 =2.00A,求圆心O 点处磁感强度B 的大小.(真空磁导率μ0 =4π×10-7 T ·m/A)四.简答题:12. 从毕奥─萨伐尔定律能导出无限长直电流的磁场公式aIB π20μ=,当考察点无限接近导线时(a →0),则B →∞,这是没有物理意义的,请解释.13. 载有电流的I 长直导线附近,放一导体半圆环MeN 与长直导线共面,且端点MN 的连线与长直导线垂直.半圆环的半径为b ,环心O 与导线相距a .设半圆环以速度 v平行导线平移,求半圆环内感应电动势的大小和方向以及MN 两端的电压U M - U N .任意曲面I答案:一.选择题:1. D2. A3. C4.B5.D 二.填空题:6. 221R B π-3分 7. αsin v q f m2分运动电荷速度矢量与该点磁感强度矢量所组成的平面. 2分 8. 0 3分 9.RIπ40μ 3分10. 0 3分三.计算题:11. 解:设弧ADB = L 1,弧ACB = L 2,两段弧上电流在圆心处产生的磁感强度分别为 211014R L I B π=μ 222024R L I B π=μ 3分 1B、2B 方向相反.圆心处总磁感强度值为 12B B B -=)(411222L I L I R -π=μ)1(422112220L I L I R L I -π=μ 2分 两段导线的电阻分别为 S L r 111ρ= S Lr 222ρ= 1分因并联 11221221L Lr r I I ρρ== 2分又 R R L 2/22=ππ=∴ )1(21220ρρμ-π=R I B =1.60×10-8 T 2分四.简答题:12. 答:公式)2/(0R I B π=μ只对忽略导线粗细的理想线电流适用,当a →0, 导线的尺寸不能忽略. 此电流就不能称为线电流,此公式不适用. 5分13. 解:动生电动势⎰⋅⨯=MNv l B MeN d )(☜ 为计算简单,可引入一条辅助线MN ,构成闭合回路MeNM , 闭合回路总电动势 0=+=NM MeN ☜☜☜总MN NM MeN ☜☜☜=-= 2分x x I l B b a ba MNd 2d )(0⎰⎰⋅+-π-=⨯=μv v MN☜b a b a I -+π-=ln20v μ I负号表示MN ☜的方向与x 轴相反. 3分ba ba I MeN -+π-=ln20vμ☜ 方向N →M 2分 ba ba I U U MN N M -+π=-=-ln20vμ☜ 3分。
高考物理新电磁学知识点之磁场经典测试题及答案(1)一、选择题1.三根通电长直导线a 、b 、c 平行且垂直纸面放置,其横截面如图所示,a 、b 、c 恰好位于直角三角形的三个顶点,∠c =90︒,∠a =37︒。
a 、b 中通有的电流强度分别为I 1、I 2,c 受到a 、b 的磁场力的合力方向与a 、b 连线平行。
已知通电长直导线在周围某点产生的磁场的磁感应强度I B k r=,k 为比例系数,I 为电流强度,r 为该点到直导线的距离,sin 37︒=0.6。
下列说法正确的是( )A .a 、b 中电流反向,1I :216I =:9B .a 、b 中电流同向,1I :24I =:3C .a 、b 中电流同向,1I :216I =:9D .a 、b 中电流反向,1I :24I =:32.如图所示,边长为L 的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板,导线框中通一逆时针方向的电流,图中虚线过ab 边中点和ac 边中点,在虚线的下方有一垂直于导线框向里的匀强磁场,此时导线框通电处于静止状态,细线的拉力为F 1;保持其他条件不变,现虚线下方的磁场消失,虚线上方有相同的磁场同时电流强度变为原来一半,此时细线的拉力为F 2 。
已知重力加速度为g ,则导线框的质量为A .2123F F g +B .212 3F F g -C .21F F g -D .21 F F g+ 3.对磁感应强度的理解,下列说法错误的是( )A .磁感应强度与磁场力F 成正比,与检验电流元IL 成反比B .磁感应强度的方向也就是该处磁感线的切线方向C .磁场中各点磁感应强度的大小和方向是一定的,与检验电流I 无关D .磁感线越密,磁感应强度越大4.电磁血流量计是基于法拉第电磁感应定律,运用在心血管手术和有创外科手术的精密监控仪器。
工作原理如图所示,将患者血管置于磁感应强度为B 的匀强磁场中,测出管壁上MN 两点间的电势差为U ,已知血管的直径为d ,则血管中的血液流量Q 为( )A.πdUBB.π4dUBC.πUBdD.π4UBd5.如图所示,一块长方体金属板材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。
<<磁场>>练习二2014.12.4
1、把摆球带电的单摆置于匀强磁场中,如图所示,当带电摆球最初两次经过最低点时,相同的量是(cd )
A、小球受到的洛仑兹力
B、摆线的拉力
C、小球的动能
D、小球的加速度
2、如图所示ab是一段弯管,其中心线是半径为R的一段圆弧,将它置于一给定的匀强磁场中,磁场方向如图所示,有一束粒子对准a端射入弯管,粒子有不同质量,不同速度,但
都是二价正离子,下列说法中正确的是(c )
A、只有速度大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管
B、只有质量一定的粒子可以沿中心线通过弯管
C、只有动量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管
D、只有动能一定的粒子可以沿中心线通过弯管
3、如图所示,比荷为e/m的电子从左侧垂直于界面、垂直于磁场射入宽度为d、磁感受应强度为B的匀强磁场区域,要从右侧面穿出这个磁场区域,电子的速度至少应为(b )
A、2Bed/m
B、Bed/m
C、Bed/(2m)
D、2Bed/m
4.如图所示,在x>0,y>0的空间有恒定的匀强磁场,磁感应强度的方向垂直xOy 平面向里,大小为B,现有四个质量及电荷量均相同的带电粒子,由x轴上的P 点以不同的初速度平行于y轴射入此磁场,其出射方向如图所示,不计重力的影响,则( ad )
A.初速度最大的粒子是沿①方向射出的粒子
B.初速度最大的粒子是沿②方向射出的粒子
C.在磁场中运动时间最长的是沿③方向射出的粒子
D.在磁场中运动时间最长的是沿④方向射出的粒子
5.一个质量为m,电荷量为-q,不计重力的带电粒子从x轴上的P(a,0)点以速度v,沿与x轴正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限.求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B;
(2)穿过第一象限的时间.
x 6.在某空间内存在着如图电场和磁场,一段光滑且绝缘的圆弧轨道AC 固定在纸面内,其圆心为O 点,半径R=1.8 m,OA 连线在竖直方向上,θ=37°.有一m=3.6×10-4 kg 、q=+9.0×10-4 C 的带电小球(可视为质点),以v 0=4.0 m/s 的初速度沿水平方向从A 点射入圆弧轨道内,从C 点离开,小球离开C 点后做匀速直线运动.求:(1) E;(2)小球射入圆弧轨道后的瞬间对轨道的压力. (3 N/C 3.2×10-3 N,方向竖直向下)
7.如图所示,在坐标系Oxy 的第一象限中存在沿y 轴正方向的匀
强电场,场强大小为E 。
在其它象限中存在匀强磁场,磁场方向
垂直于纸面向里。
A 是y 轴上的一点,它到坐标原点O 的距离为h ;
C 是x 轴上的一点,到O 的距离为L 。
一质量为m ,电荷量为q
的带负电的粒子以某一初速度沿x 轴方向从A 点进入电场区域,
继而通过C 点进入磁场区域。
并再次通过A 点,此时速度方向与y 轴正方向成锐角。
不计重力作用。
试求:
⑴粒子经过C 点速度的大小和方向;
⑵磁感应强度的大小B 。
8如图所示,在y >0的空间中存在匀强电场,场强沿y 轴负方向;在y <0的空间中,存在匀强磁场,磁场方向垂直xy 平面(纸面)向外。
一电量为q 、质量为m 的带正电的运动粒子,经过y 轴上y =h 处的点P 1时速率为v 0,方向沿x 轴正方向;然后,经过x 轴上x =2h 处的 P 2点进入磁场,并经过y 轴上y =h 2 处的P 3点。
不计重力。
求:⑴电场强度的大小。
⑵粒子到达P 2时速度的大小和方向。
⑶磁感应强度的大小。