1、选择题 下列关于磁感应强度的说法正确的是( )
A.通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大
B.放在匀强磁场中各处的通电导线,受力大小和方向处处相同
C.小磁针N极受磁场力方向就是该处磁感应强度的方向
D.垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向
参考答案:A、由于通电导线受磁场力F=BILsinθ(θ为B与I的夹角),故安培力F的大小与通电导线的长度L,流经导线的电流I,导线所处位置的磁感应强度B,B与I的夹角θ都有关,故A错误.
B、由于通电导线受磁场力F=BILsinθ(θ为B与I的夹角),故虽然各处的磁感应强度B相同,但电流I的大小和方向、导线的长度L、B与I的夹角θ只要有一个物理量不同,安培力的大小或方向就不会相同,故B错误.
C、小磁针N极受磁场力方向就是该处磁感应强度的方向,也就是小磁针静止时N极所指的方向,故C正确.
D、安培力的方向与磁场的方向垂直,故D错误.
故选C.
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 (12分) 如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ倾斜放置,两导轨间距离为L,导轨平面与水平面间的夹角θ,所处的匀强磁场垂直于导轨平面向上,质量为m的金属棒ab垂直于导轨放置,导轨和金属棒接触良好,不计导轨和金属棒ab的电阻,重力加速度为g。若在导轨的M、P两端连接阻值R的电阻,将金属棒ab由静止释放,则在下滑的过程中,金属棒ab沿导轨下滑的稳定速度为v,若在导轨 M、P两端将电阻R改接成电容为C的电容器,仍将金属棒ab由静止释放,金属棒ab下滑时间t,此过程中电容器没有被击穿,求:

(1)匀强磁场的磁感应强度的大小为多少?
(2)金属棒ab下滑ts末的速度?
参考答案:(1)
(2)
本题解析:(1)若M,P间接电阻R时,金属棒做变加速运动,当a=0时,金属棒做匀速运动,速度大小为v,则感应电动势E="BLv" ①
通过棒的电流
②
棒所受的安培力为FB=BIL③
由平衡条件可得:mgsinθ="BIL" ④
联立以上各式可得:
(2)设金属棒下滑的速度大小为v’时,经历的时间为t,通过金属棒的电流为i,则感应电动势:E’=BLv’⑥
平行板电容器的两极板之间的电势差为:U=E’⑦
此时电容器极板上积累的电荷量为Q:Q=CU⑧
设再时间间隔(t,t+△t)内,流经金属棒的电荷量为△Q,则
⑨
△Q也是平行板电容器极板在时间△t间隔内增加的电荷量,由以上各式得:
⑩
其中
(11)
解得i="CBLa" (12)
金属棒所受的安培力
(13)
由牛顿第二定律可得:
(14)
由以上各式可得:
(15)
所以金属棒做初速度为0的匀加速直线运动,ts末的速度vt="at" 即
(16)
考点:法拉第电磁及牛顿定律的综合应用。
本题难度:困难
3、选择题 一小段长为L的导线,通过电流为I,垂直放在磁场中某处受力F,则该处磁感应强度的大小为B=
.下列说法正确的是( )
A.B随着I的减小而增大
B.B随着L的减小而增大
C.B随着F的增大而增大
D.B跟F、I、L的变化无关
参考答案:B=FIL是采用比值法定义的,磁感应强度的大小由磁场本身决定,与F、I、L的变化无关,故ABC错误,D正确.
故选D.
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 如图所示,两根足够长光滑平行金属导轨PQ、MN倾斜固定,倾角为θ=30°,相距为L,导轨处于磁感应强度为B、方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中。有两根质量均为m的金属棒a、b,先将a棒垂直导轨放置,用跨过光滑定滑轮的细线与小球c连接,连接a棒的细线平行于导轨,由静止释放c,此后某时刻,将b棒也垂直导轨放置在导轨上,b刚好能静止。a棒在运动过程中始终与导轨垂直,两棒与导轨接触良好,导轨电阻不计,重力加速度为g。则

A.小球c的质量为m
B.b棒放上导轨前a棒的加速度为0.5g
C.b棒放上导轨后a棒中电流大小是
D.b棒放上导轨后,小球c减少的重力势能等于回路消耗的电能
参考答案:AC
本题解析:b棒静止说明b棒受力平衡,即安培力和重力沿斜面向下的分力平衡,此时a棒匀速向上运动,说明a棒受绳的拉力和重力沿斜面向下的分力大小以及沿斜面向下的安培力三个力平衡,c匀速下降,则c所受重力和绳的拉力大小平衡.由b平衡可知,安培力大小F安=mgsinθ,由a平衡可知F绳=F+mgsinθ=2mgsinθ,由c平衡可知F绳=mcg;因为绳中拉力大小相等,故2mgsinθ=mcg,即物块c的质量为2msinθ=m,故A正确;根据BIL= mgsin300,可知b棒放上导轨后a棒中电流大小是
,选项C正确;b棒放上导轨后,小球c减少的重力势能等于a增加的重力势能与回路消耗的电能之和,选项D错误;b棒放上导轨前a棒的加速度为
=2ma,解得
,选项B错误;故选AC。
考点:法拉第电磁感应定律;物体的平衡。
本题难度:困难
5、选择题 有一小段通电导线,长为10cm,电流强度为0.5A,把它置于磁场中某点,受到的磁场力为0.1N,则该点的磁感应强度B一定是?
A.B = 2T
B.B≤2T
C.B≥2T
D.以上情况均有可能
参考答案:C
本题解析:当导线与磁场垂直时磁感应强度最小则由
可得磁感应强度的最小值为
,则该点的磁感应强度为
故选C
点评:磁感应强度的定义式
,是属于比值定义法,且导线垂直放入磁场中,即B与F、I、L均没有关系,它是由磁场的本身决定。
本题难度:一般
A rolling stone gathers no moss. 滚动的石头上不长青苔. /见异思迁,终无所获.