1、计算题 如图所示,重为3N的导体棒放在间距d=1m的水平放置的导轨上,其中电源电动势E=6 v,内阻r=0.5Ω,定值电阻R0=11.5Ω,其他电阻不计。试求:
(1)若磁场方向垂直导轨平面向上(θ=90°),大小为B=2T,要使导体棒静止不动,导轨与导体棒间的摩擦力至少为多大?
(2)若磁场大小不变,方向与导轨平面成θ=60°角,此时导体棒所受的摩擦力为多大?

参考答案:(1)1N
(2)
N
本题解析:
本题难度:一般
2、填空题 某同学在研究长直导线周围的磁场时,为增大电流,用多根长直导线捆在一起进行实验。他不断改变导线中的总电流I和测试点与直导线的垂直距离r,测得的数据如下表所示(但遗漏了一个数据):

请你通过对上述数据的处理与分析得出遗漏的数据约为?,磁感应强度B与电流I及距离r的关系可以表述为B∝?(用相关的符号表示)。
参考答案:2.50×10-5~2.60×10-5;
本题解析:实验题.应用控制变量法,研究电流相同情况下,磁感应强度B与距离的关系,再研究距离相同的情况下,磁感应强度B与电流的关系,然后综合得出磁感应强度B与电流I及距离r的关系式,并能求出所遗漏的数据.
采用控制变量法.
在电流相同的情况下,分析数据得出磁感应强度B与距离r近似成反比,即B∝
?;
在距离相同的情况下,分析数据得出磁感应强度B与电流近似成正比,即B∝I
综上,B∝
?,即
,K为比例系数.
取一组数据代入,如r=0.020m,I=10.0A,B=10.32×10-5T,求出K=2.064×10-7Tm/A
将所所遗漏的数据处r=0.08m,I=10.0A,代入
?算出B=2.58×10-5T
本题难度:简单
3、选择题 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S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
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 如图所示,有一区域足够大的匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向与水平放置的导轨垂直.导轨宽度为L,右端接有电阻R.MN是一根质量为m的金属棒,金属棒与导轨垂直放置,且接触良好,金属棒与导轨电阻均不计.金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ,现给金属棒一水平初速度v0,使它沿导轨向左运动.已知金属棒停止运动时位移为x.求:
(1)金属棒速度为v时的加速度为多大?
(2)金属棒运动过程中通过电阻R的电量q;
(3)金属棒运动过程中回路产生的焦耳热Q.
参考答案:(1)金属棒速度为v时
? 产生的感应电动势为E=BLv
? 感应电流? I=ER
? 金属棒受到的安培力F=BIL=B2L2vR
? 根据牛顿第二定律,得
? a=F+μmgm=Fm+μg=B2L2vmR+μg
? (2)金属棒运动过程中通过电阻R的电量q=I?△t
? 根据法拉弟电磁感应定律
? E=△φ△t,
? 又I=ER
? 得到q=φ△φR=BLxR
? (3)根据能量守恒定律,得
?回路产生的焦耳热Q=12mv20-μmgx
答:(1)金属棒速度为v时的加速度为B2L2vmR+μg
? (2)金属棒运动过程中通过电阻R的电量为BLxR;
? (3)金属棒运动过程中回路产生的焦耳热Q=12mv20-μmgx.
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 磁场中放一与磁场方向垂直的电流元,通入的电流是2.5A,导线长1cm,它受到的安培力为5×10-2N.问:
(1)这个位置的磁感应强度是多大?
(2)如果把通电导线中的电流增大到5A时,这一点的磁感应强度是多大?
(3)如果通电导线在磁场中某处不受磁场力,是否可以肯定这里没有磁场?
参考答案:(1)磁感应强度的大小为:B=FIL=0.052.5×0.01T=2T
故磁感应强度的大小为10-2T.
(2)导线电流发生变化,不会影响磁场的变化,故磁场不变还是2T
(3)若磁场的方向与导线方向平行,则安培力F=0,所以不能肯定此处没有磁场
答:(1)位置的磁感应强度是2T
(2)这一点的磁感应强度是2T
(3)不能肯定此处没有磁场
本题解析:
本题难度:一般