一、单项选择题
1.磁场中某区域的磁感线如图1所示,则( )
图1
A.a、b两处的磁感应强度的大小不等,Ba>Bb
B.a、b两处的磁感应强度的大小不等,Ba<Bb
C.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大
D.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小
答案 A
解析 磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小,由a、b两处磁感线的疏密程度可判断出Ba>Bb,所以A正确,B错误;安培力的大小跟该处的磁感应强度的大小、通电导线中的电流I、通电导线的长度L和导线放置的方向与磁感应强度的方向的夹角有关,故C、D错误.
2.关于通电直导线在匀强磁场中所受到的安培力,下列说法正确的是( )
A.安培力的方向可以不垂直于直导线
B.安培力的方向总是垂直于磁场的方向
C.安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关
D.将直导线从中点折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半
答案 B
解析 安培力总是垂直于磁场与电流所决定的平面,因此,安培力总与磁场和电流垂直,A错误,B正确;安培力F=BILsin θ,其中θ是导线与磁场方向的夹角,所以C错误;将直导线从中点折成直角,导线受到的安培力的大小不仅与导线的有效长度有关,还与导线在磁场中的相对位置有关,D错误.
3.(2017·绿色联盟10月评估)某同学想利用“电磁弹簧秤”测量磁感应强度,如图2所示.一长为l的金属棒ab用两个完全相同的、劲度系数均为k的弹簧水平悬挂在匀强磁场中,磁场方向垂直于纸面向里,弹簧上端固定,下端与金属棒绝缘.金属棒通过开关S与一电动势为E的电源相连,回路总电阻为R.开关S断开时,金属棒处于平衡状态,弹簧伸长长度为x0;闭合开关S,金属棒再次处于平衡状态时,弹簧伸长长度为x.重力加速度为g,则关于金属棒质量m和磁感应强度B,正确的是( )
图2
A.m=,B=
B.m=,B=
C.m=,B=
D.m=,B=
答案 C
解析 断开S时,由ab棒受力平衡可知,mg=2kx0,则m=;闭合开关S时,由左手定则知ab棒所受安培力向上,由ab棒受力平衡可知,2kx+BIl=mg,其中I=,可求得B=.
4.如图3所示,长为2l的直导线折成边长相等、夹角为60°的V形,并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B,当在该导线中通以电流强度为I的电流时,该V形通电导线受到的安培力大小为( )
图3
A.0 B.0.5BIl
C.BIl D.2BIl
答案 C
解析 导线有效长度为2lsin 30°=l,所以该V形通电导线受到的安培力大小为BIl,故选C.
5.粗糙绝缘水平面上垂直穿过两根长直导线,俯视图如图4所示,两根导线中通有相同的电流,电流方向垂直纸面向里,水平面上一带电滑块(电性未知)以某一初速度v沿两导线连线的中垂线入射,运动过程中滑块始终未脱离水平面.下列说法正确的是( )
图4
A.滑块可能做加速直线运动
B.滑块可能做匀速直线运动
C.滑块可能做曲线运动
D.滑块一定做减速运动
答案 D