通电矩形导体线框abcd与无线长通电直导线AB在同一竖直平面内,电流方向如图3所示,ab与导线AB平行,关于AR的磁场对线框的作用,下列叙述正确的是( )。

题目
通电矩形导体线框abcd与无线长通电直导线AB在同一竖直平面内,电流方向如图3所示,ab与导线AB平行,关于AR的磁场对线框的作用,下列叙述正确的是( )。



A.线框有两条边所受的安培力方向相同
B.线框有两条边所受的安培力大小相同
C.线框所受安培力的合力向下
D.线框所受安培力的合力向右
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相似问题和答案

第1题:

如图10—17所示,在一个平面内有6根彼此绝缘的通电直导线,各通电导线的电流强度大小相同,方向如图所示,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个区域面积相同,则磁通量最大的区域是___________;垂直指向纸外磁 通量最大的区域是__________。


答案:
解析:
Ⅰ、Ⅲ Ⅲ

第2题:

如图所示.在有界匀强磁场中水平放置相互平行的金属导轨,导轨电阻不计,导轨上金属杆ab与导轨接触良好,磁场方向垂直导轨平面向上,导轨与处于磁场外的大线圈M相接.欲使置于M同一平面内的小闭合线圈N产生顺时针方向的感应电流,则下列做法正 确的是( )。



A.ab不动而突然撤去磁场
B.ab不动而突然增强磁场
C.ab匀速向右运动
D.ab加速向右运动

答案:A
解析:
ab不动,突然撤去磁场,由ab和线圈M构成的回路中磁场突变且减小,由楞次定律可知,在线圈M上产生的感应电流为逆时针。对M用右手定则,可知此时M突然产生磁场,方向垂直纸面向外,线圈N中的磁场突变,由楞次定律可知会产生顺时针电流。所以A正确。

第3题:

如图10—18所示,质量为M长为ι的导体棒ab在倾斜的光滑导轨上处于静止状态,匀强磁场的磁感应强度为B,方向竖直向上.试求ab中的电流强度.若匀强磁场的大小不变,方向改为垂直于倾斜导轨平面向上,则ab中电流强度为多大已知导轨平面的倾角为θ。


答案:
解析:
当磁场方向竖直向上时,导体ab受力如图10—20a所示,将弹力N正交分解,由于受力平衡有
当磁场方向垂直于导轨斜面向上时,导体ab受力如图10—20b所示,将重力正交分解,由于受力平衡有:

第4题:

右手螺旋法用于判断()。

  • A、导体在磁场中的受力情况
  • B、导体在磁场中运动产生感生电流的方向
  • C、通电导线周围产生的磁场方向
  • D、通电直导线周围产生的磁场方向和线圈产生的磁场方向

正确答案:D

第5题:

阅读材料:根据要求完成教学设计任务。
材料:初中物理某教科书“磁场对电流的作用”一节中“磁场对通电导线的作用”演示实验如下:
实验探究:让通电导线在磁场中动起来



如图8-4-2所示,把一根直导线ab放在磁体的磁场中,导体两端通过光滑金属导轨与电源、开关相连。接通电源,电流通过导线ab,观察发生的现象。
尝试进行各种变化.如改变电流的方向,或把磁铁的极性上下对调,探究磁场对电流作用的规律。
(1)说明上述实验中“改变电流的方向、磁铁的极性上下对调”的操作意图。(4分)
(2)基于该实验,设计一个体现师生交流的教学片段。(8分)


答案:
解析:
(1)本实验中通电导体在磁场中受力,导线ab由于受力会向一边摆动。改变电流方向和磁场方向,是为了探究导线ab的受力方向是否与电流方向和磁场方向有关。
(2)师:我们知道电流能够产生磁场。那么磁场对电流会不会有作用呢 现在我们就通过几个简单的实验,来研究一下,磁场对电流的作用。
老师演示实验,按图组装导线、开关、蹄形磁铁、电池、光滑小导轨。老师闭合开关,提醒学生注意观察实验现象。师:哪位同学可以说说,你们看到了什么
生:导线向左侧移动。
师:同学们,我把导线静止放在导轨上,闭合开关后,导线发生了移动,肯定是受到了力的作用。哪位同学能说一下力的方向
生:受力方向肯定是运动的方向,也就是向左。
师:非常好,导线受到向左的力,引起了它向左运动。接下来我们先猜想一下,这个受力方向跟哪些因素有关,同学们先讨论一下。
学生讨论电流方向、电路元件连接顺序、磁场方向、木板摆放方向等因素。
师:好,同学们列举了很多。我们挨个检验一下,看一下到底受力方向跟哪些因素有关。
老师依次改变电流方向、电路元件连接顺序、磁场方向、木板摆放方向,提醒学生注意观察实验现象,并做好记录。
师:由上述实验。我们可以得出什么结果
生:通电导体在磁场中受力的作用,力的方向与电流方向和磁场方向有关。
师:非常好,在实验中,原来静止的导线最后动了起来,这说明了电能可以转化为机械能。据此,许多科学家提出了电动机的设想,不只通电导线能运动,线圈在磁场中应该也可以转动。接下来我们来看一下科学家们如何让线圈转动起来的。

第6题:

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:

第7题:

如图,等边三角形顶点a、b、c处各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有等大恒定电流,则c导线所受安培力的方向是()。


A.与ab与平行,竖直向上

B.与ab动平行,竖直向下

C.与ab动垂直,指向右边

D.与ab垂直,指向左边

答案:D
解析:
我们根据电生磁以及安培力方向可以得知。同向电流产生相互吸引力。c导线受到两个吸引力。它们的合力为水平向左,垂直于ab方向。

第8题:

在垂直于纸面向里的匀强磁场中有一个正三角形的通电导体线框,线框平面跟磁场方向垂直,电流方向如图3-4所示.则(  )

A.线框每边所受磁场的作用力指向线框的内部,合力为零
B.线框每边所受磁场的作用力指向线框的内部,合力不为零
C.线框每边所受磁场的作用力指向线框的外部,合外力为零
D.线框每边所受磁场的作用力指向线框的外部,合力不为零

答案:C
解析:
本题考查的知识点是磁场力、左手定则和力的合成.线圈上每一条边上所受磁场力的指向是,或都指向线圈内部,或都指向线圈外部.因此只要对线圈上任一条边用左手定则判断磁场力的方向即可,无需对每条边都判断.
根据图中所给的磁场方向和电流方向,用左手定则可以确定每条边上所受的磁场力方向指
向线圈的外部,排除A、B.
由安培力公式知,正三角形每条边所受的磁场力大小相等,为
F=IBl
因此整个线圈所受的磁场力的合力是三个互成120°的大小相等的共点力的合力,如图3-12所示.由力的合成知识知,它们的合力为零,因此选C.

本题考生的失误主要在选合力不为零上.在这里介绍两个有关通电导线在匀强磁场中受安培力的结论:
(1)一段任意形状的通电导线在匀强磁场中所受的安培力等于从导线的起点到终点所连的直通电导线所受的安培力;
(2)匀强磁场中任何通电的闭合线圈所受的磁场力的合力为零.
这两个结论对考生在解类似试题时将非常有用.

第9题:

如图 4 所示, 空间存在具有水平边界 EF, 方向水平向里的匀强磁场: 在距离 EF 下方 H 处有一正方形线框 MNPO, 线框平面的法线方向与磁场方向平行。 将线框以初速度 v0 竖直向上抛出。若运动过程中 MN 始终与 EF 平行, MN 在磁场中达到最高点时, OP 未进入磁场。 则线框从开始运动至最高点的过程中, v-t 图像是( )



答案:C
解析:
竖直向上抛出的线框进入磁场前,做竖直上抛运动,其速度减小,v-t图像应为倾斜的直线,排除A、B。线框进入磁场时,MN切割磁感线,产生感应电动势,MN内产生指向M的电流。设线框的电阻为R,边长为l,根据左手定则可知线框受到竖直向下的安培力,大

第10题:

直线电流与通电矩形线圈同在纸面内,线框所受磁场力的方向为()。

  • A、垂直向上
  • B、垂直向下
  • C、水平向左
  • D、水平向右

正确答案:C

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