【題目】一矩形線圈abcd放在水平面上,線圈中通有如圖所示的恒定電流。在ab邊的右側(cè)距ab邊的距離與bc邊的長度相等處,放置水平長直導(dǎo)線MN,MN通有由MN的電流,在其周圍空間產(chǎn)生磁場,已知載流長直導(dǎo)線周圍磁場的磁感應(yīng)強度大小為B=kI/r,式中常量k>0,I為電流強度,r為距導(dǎo)線的即離。則(

A. ad邊不受安培力作用

B. ab邊、cd邊受到的安培力之比為2:1

C. 若水平面光滑,線圈將向右作加速度減小的加速運動

D. 若水平面粗糙,線圈受到向左的摩擦力作用

【答案】B

【解析】

根據(jù)右手定則,判斷通電導(dǎo)線MN在右側(cè)的磁場方向,根據(jù)左手定則判斷各個邊受安培力的方向;根據(jù)B=kI/r判斷ab邊、cd邊處的磁感應(yīng)強度之比,根據(jù)F=BIL可知ab邊、cd邊受到的安培力之比;因線框所受安培力的合力向左,可判斷若水平面光滑,線圈的加速度方向;若水平面粗糙,可判斷線圈受到的摩擦力方向.

根據(jù)右手定則,通電導(dǎo)線MN在右側(cè)的磁場方向向里,由左手定則可知,ad邊受向下的安培力作用,選項A錯誤;根據(jù)B=kI/r可知,ab邊、cd邊處的磁感應(yīng)強度之比為2:1,根據(jù)F=BIL可知ab邊、cd邊受到的安培力之比為2:1,選項B正確;因線框所受安培力的合力向左,則若水平面光滑,線圈將向左作加速度減小的加速運動;若水平面粗糙,線圈受到向右的摩擦力作用,選項CD錯誤;故選B.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,固定于同一水平面內(nèi)的光滑、平行長直金屬導(dǎo)軌處于豎直向下的勻強磁場中,導(dǎo)軌左端接有定值電阻。粗細(xì)和材質(zhì)均勻的金屬桿MN在與其垂直的水平恒力作用下,在導(dǎo)軌上勻速向右運動;金屬桿MN始終與導(dǎo)線框形成閉合電路,其長度恰好等于平行軌道的間距,導(dǎo)軌電阻不計。

(1)已知勻強磁場的磁感強度為B,金屬桿MN的長度為L,速度為v

a.請通過法拉第電磁感應(yīng)定律推導(dǎo)證明,金屬桿MN切割磁感線產(chǎn)生的電動勢。

b.請結(jié)合電源電動勢定義式推導(dǎo)證明,金屬桿MN切割磁感線產(chǎn)生的電動勢。

(2)已知定值電阻的阻值為R,金屬桿MN的電阻為r,水平恒力為F,某段時間內(nèi),金屬桿MN向右運動距離為x。

a.請結(jié)合能量守恒定律,求這段時間內(nèi)金屬桿MN上產(chǎn)生的熱量Q

b.經(jīng)典物理學(xué)認(rèn)為,在金屬導(dǎo)體中,定向移動的自由電子頻繁地與金屬離子發(fā)生碰撞,把定向移動的動能不斷傳遞給金屬離子,使金屬離子的熱振動加劇,因而導(dǎo)體的溫度升高。在考慮大量自由電子的統(tǒng)計結(jié)果時,電子與金屬離子的碰撞結(jié)果可視為導(dǎo)體對電子有連續(xù)的阻力。

展開你想象的翅膀,給出一個合理的自由電子的運動模型,并在此基礎(chǔ)上求這段時間內(nèi)金屬桿MN上產(chǎn)生的熱量Q。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)利用電壓表和電阻箱測定一種特殊電池的電動勢和內(nèi)阻(電動勢E約為9 V,內(nèi)阻r約為40 Ω)。已知該電池允許輸出的最大電流為100 mA。該同學(xué)利用如圖甲所示的電路進(jìn)行實驗,圖中電壓表的內(nèi)阻約為3 kΩR為電阻箱,阻值范圍09999 Ω,R0是定值電阻,阻值為100 Ω。

1)根據(jù)圖甲,在虛線框中畫出該實驗的電路圖________

2)該同學(xué)完成電路的連接后,閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,讀取電壓表的示數(shù),其中電壓表的某一次偏轉(zhuǎn)情況如圖乙所示,其示數(shù)為_________V。

3)改變電阻箱的阻值,讀出電壓表的相應(yīng)示數(shù)U,取得多組數(shù)據(jù),作出如圖丙所示的圖線,則根據(jù)該同學(xué)所作出的圖線可求得該電池的電動勢E_________V,內(nèi)阻r_________Ω。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

4)用該電路測電動勢,真實值和測量值的關(guān)系E_________E。(填“大于”“小于”或“等于”)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,空間中有沿y軸負(fù)方向的勻強電場,其中y軸左側(cè)場強為E1,y軸右側(cè)場強為E2,y軸右側(cè)有寬度為d的勻強磁場,方向垂直于紙面向里。圖中MN之間固定一絕緣細(xì)管,傾角θ=37°,現(xiàn)有一質(zhì)量為m,電荷量為-q(q>0)的帶電小球,從x軸的M點處從靜止開始沿細(xì)管運動(小球直徑比細(xì)管略小,可視為質(zhì)點),從y軸上y=3LN點進(jìn)入磁場,此后小球恰好未從右側(cè)穿出磁場區(qū)域,已知重力加速度為g,B1=,B2=,小球與管壁間的動摩擦因數(shù)為μ(Sin37°=0.6 cos37°=0.8)求:

(1)小球從N點進(jìn)入磁場時速度v的大小;

(2)磁感應(yīng)強度B的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,體積為V的汽缸由導(dǎo)熱性良好的材料制成,面積為S的活塞將汽缸分成體積相等的上下兩部分,汽缸上部通過單向閥門K(氣體只能進(jìn)入汽缸,不能流出汽缸)與一打氣筒相連。開始時汽缸內(nèi)上部分氣體的壓強為p0,現(xiàn)用打氣筒向容器內(nèi)打氣。已知打氣筒每次能打入壓強為p0、體積為的空氣,當(dāng)打氣49次后,穩(wěn)定時汽缸上下兩部分的體積之比為91,重力加速度大小為g,外界溫度恒定,不計活塞與汽缸間的摩擦。求活塞的質(zhì)量m

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在垂直于紙面的范圍足夠大的勻強磁場中,有一個矩形線圈abcd,線圈平面與磁場垂直,O1O2O3O4都是線圈的對稱軸,應(yīng)使線圈怎樣運動才能使其中產(chǎn)生感應(yīng)電流( )

A. 向左或向右平動

B. O1O2轉(zhuǎn)動

C. 向上或向下平動

D. 以垂直線圈的軸轉(zhuǎn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示是示波器原理圖,電子被電壓為U1的加速電場加速后射入電壓為U2的偏轉(zhuǎn)電場,離開偏轉(zhuǎn)電場后電子打在熒光屏上的P點,P點與O點的距離叫做偏轉(zhuǎn)距離,偏轉(zhuǎn)電場極板長為L,板間距離為d,為了增大偏轉(zhuǎn)距離,下列措施可行的是

A. 增大U1

B. 增大U2

C. 減小L

D. 增大d

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示為電場中的一條電場線,在電場線上建立坐標(biāo)軸,則坐標(biāo)軸上O~x2間各點的電勢分布如圖乙所示,則

A. O~x2間,電場強度先減小后增大

B. O~x2間,電場強度方向沒有發(fā)生變化

C. 若一負(fù)電荷從O點運動到x2點,電勢能逐漸減小

D. O點靜止釋放一僅受電場力作用的正電荷,則該電荷在O~x2間一直做加速運動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】導(dǎo)線中帶電粒子的定向運動形成了電流。帶電粒子定向運動時所受洛倫茲力的矢量和,在宏觀上表現(xiàn)為導(dǎo)線所受的安培力。如圖所示,設(shè)導(dǎo)線ab中每個帶正電粒子定向運動的速度都是v,單位體積的粒子數(shù)為n,粒子的電荷量為q,導(dǎo)線的橫截面積為S,磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直紙面向里,則下列說法正確的是

A. 由題目已知條件可以算得通過導(dǎo)線的電流為

B. 題中導(dǎo)線受到的安培力的方向可用安培定則判斷

C. 每個粒子所受的洛倫茲力為,通電導(dǎo)線所受的安培力為

D. 改變適當(dāng)?shù)臈l件,有可能使圖中帶電粒子受到的洛倫茲力方向反向而導(dǎo)線受到的安培力方向保持不變

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