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1、简答题 如图所示,一块长为b,宽为a,厚为h=0.1mm的铜片,放在B=1.5T的匀强磁场中,磁场方向与铜片表面垂直.若铜片中通有自左向右的I=2A的电流时,铜片前后两侧面会形成一个电势差.金属导线中电流I与自由电子定向移动速度v、导线横截面积S间存在关系I=neSv,式中n为单位体积内的自由电子个数,若每个金属导体中每个原子仅提供一个自由电子(即自由电子数与金属内所含原子数相同),试求:

(1)铜片前后侧面哪一面电势高?电势差为多少?
(2)在磁场和电流不变的条件下,如何改变金属片尺寸,可以增大该电势差?
(铜的密度近似为9.0×
,铜的原子量近似为60,阿伏伽德罗常数为6.0×
,电子电量为1.6×
C)
参考答案:(1)
?(2)减小h可增大U
本题解析:

本题难度:一般
2、选择题 如图,把一条导线平行地放在磁针的正上方附近,当导线通有水平向右的电流时:

A.磁针所在区域磁场方向垂直纸面向里;
B.磁针所在区域磁场方向垂直纸面向外;
C.磁针不会发生偏转;
D.磁针发生偏转,S极向里,N极向外。
参考答案:A
本题解析:由右手螺旋定则可知,在电流的正下方磁场方向垂直纸面向里,A对;B错;小磁针静止时N极所指为磁场方向,因此N极向里转,CD错;故选A
点评:难度较小,本题重点在于弄清楚电流与小磁针在空间上的位置关系
本题难度:简单
3、简答题 横截面是矩形,abcd的金属导体,放在匀强磁场中,通过电流I时,测得ab边比cd边电势高,如图所示。若导体中单位长度的电子数为n,电子电量为e,ab边长为
,bc边长为
。要使ab边比cd边电势高U,所加磁场的磁感强度的最小值是多少?磁场的方向是怎样的?

参考答案:(1)?
,?磁场方向沿ba方向
本题解析:
金属导体中的电流是自由电子的定向运动,设平均速度为v,I=nev。放在磁场中,在洛仑兹力作用下,要发生向下的偏转,使得导体的cd面积累负电荷,ab面的电势高于cd面,所加磁场的磁感强度最小时,磁场方向应沿ba方向。导体内形成电场,定向移动的自由电子受到的电场力跟磁场力平衡,有eU/
=evB。

本题难度:简单
4、选择题 如图所示是几种常见磁场的磁感线分布示意图,下列说法正确的是( )

A.图甲中a端是磁铁的S极,b端是磁铁的N极
B.图甲中a端是磁铁的N极,b端是磁铁的S极
C.图乙是两异名磁极的磁感线分布示意图,c端是N极,d端是S极
D.图乙是两异名磁极的磁感线分布示意图,c端是S极,d端是N极
参考答案:AD
本题解析:
A、磁感线是从磁铁的N极发出回到S极,所以图甲中a端是磁铁的S极,b端是磁铁的N极,A选项正确
B、理由同A选项,B选项错误
C、对于两块磁铁间的磁场,也是由N极发出,回到S极,所以图乙是两异名磁极的磁感线分布示意图,c端是S极,d端是N极,C选项错误
D、理由同C选项,D选项正确
故选AD
点评:容易题,磁铁的磁感线是一条闭合的曲线,在磁铁外部由N极到S极;在磁铁内部由S极到N极。
本题难度:一般
5、实验题 在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中,一段长为0.5m的通电导体在外力作用下做匀速直线运动,设通过导体的电流强度为4A,运动速度是0.6m/s,电流方向、速度方向、磁场方向两两相互垂直,则移动这段导线所需要的功率是?W.
参考答案:0.48
本题解析:导体所受安培力方向与电流方向和磁场方向两两垂直,而外力与安培力两力平衡,所以可以判断外力与导体速度方向相同,所以
.
本题难度:简单