练习1.磁场

磁场、磁感应强度、安培力和电流表的工作原理

满分100分，时间45分钟

一、模式型试题（10分，每题5分）

1.如图所示，两根平行放置的长直导线a 和b 中通有大小相同、方向相反的电流，a 受到的磁场力大小为F1；当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a 受到的磁场力大小变为F2，则此时b 受到的磁场力大小变为( )

A ．F2

B ．F1－F2

C ．F1＋F2

D ．2F1－

F2

2. 磁场只有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度，其值为B2/2μ．式中B 是磁感应强度，μ是磁导率．在空气中μ为一已知常数．为了近似测得条磁铁磁极端面附近的磁感强度B ，一学生用一根端面面积为A 的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P ，再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离△l ，并测出拉力F ，如图所示．因为F 所作的功等于间隙中磁场的能量，所以由此可得磁感强度B 与F 、A 之间的关系为B=

二、规范型试题（30分，每小题5分）

3. 在地球赤道上空某处有一小磁针处于水平静止状态，突然发现该小磁针的N 极向东偏转，可能是（ ）

A ．一定是小磁针正东方向上有一条形磁铁的N 极靠近小磁针

B ．一定是小磁针正东方向上有一条形磁铁的S 极靠近小磁针

C ．可能是小磁针正上方有电子流自南向北通过

D ．可能是小磁针正上方有电子流自北向南水平通过

4.关于磁感应强度的说法中，正确的是（ ）

图12

A.一小段通电直导线放在磁场中某点不受磁场力作用，则该点的磁感应强度一定为零

B.一小段通电导体在磁场中某处受到的磁场力越小，说明该处的磁感应强度越小

C.磁场中某点的磁感应强度方向，就是放在该点的一小段通电导体的受力方向

D.磁场中某点的磁感应强度的大小和方向与放在该点的的导体受力情况无关

5.两条直导线相互垂直，如图所示，但相隔一个小距离，其中一条AB是固定的，另一条CD 能自由转动，当电流按如图所示的方向通入两条导线时，CD导线将（）

A. 顺时针方向转动，同时靠近导线AB

B. 逆时针方向转动，同时离开导线AB

C. 顺时针方向转动，同时离开导线AB

D. 逆时针方向转动，同时靠近导线AB

6. 如图所示，两根通有等值电流的直导线，彼此绝缘，沿直角坐标系的x轴和y轴放置，在坐标系中有一点P，OP直线与x轴正方向成角，要使P点磁感应强度的方向垂直xOy平面指向纸里，则两根导线中电流的方向可能是（）

A. x轴正方向和y轴正方向

B. x轴负方向和y轴负方向

C. x轴正方向和y轴负方向

D. x轴负方向和y轴正方向

7. 如图所示，向一根松弛的导体线圈中通以电流，线圈将会()

A．纵向收缩，径向膨胀 D．纵向收缩，径向收缩

C．纵向伸长，径向收缩 B．纵向伸长，径向膨胀

8.如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线与磁场垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则（）

A．磁铁对桌面压力减小且不受桌面的摩擦力作用 B．磁铁对桌面压力减小且受到桌面的摩擦力作用

C．磁铁对桌面压力增大且不受桌面的摩擦力作用 D．磁铁对桌面压力增大且受到桌面的摩擦力作用

三、仿真型试题（共12分，每小题6分）

9.关于磁电式电流表，下列说法正确的是（）

A．电流表的线圈处于匀强磁场中

B．电流表的线圈处于均匀辐向磁场中

C．电流表的线圈转动时，安培力矩大小不变

D．电流表指针的偏转角与所测电流成正比

10. 如图所示，原来静止的圆形线圈通以逆时针方向的电流I，在其直径AB上靠近B点放置一根垂直于线圈平面的固定不动的长直导线，并通以电流I′，在磁场作用下圆线圈将（）

A.向左平动

B.向右平动

C.以直径AB为轴转动，且从左向右看为顺时针

D.从左向右看以AB为轴逆时针转动且同时向左移动

四、前沿型试题（10分）

11. 根据磁场对电流会产生作用力的原理，人们研制出一种新型的发射炮弹的装置——电磁炮．它的基本原理如图11.2-19所示，把待发射的炮弹（导体）放置在处于强磁场中的两条平行导轨上，给导轨通以很大的电流，使炮弹作为一个载流导体在磁场的作用下，沿导轨作加速运动，以某一速度发射出去．（1）试标出图中炮弹的受力方向．（2）如果想提高某种炮弹的发射速度，理论上可以怎么办？

五、前瞻型试题（24分，每小题12分）

12. 如图所示为磁电式电流表的内部示意图.已知辐射状磁场的磁感应强度B=0.9 T,矩形线圈边长L1=2 cm,L2=2.5 cm，匝数N=2 000，电流表的满偏角为θ=90°,与线圈相连的两个螺旋弹簧总的扭转特征是：每扭转1°，产生的力矩为1×10-6N·m.求该电流表的满偏电流.

13.在原子反应堆中抽动液态金属或在医疗器械中抽动血液等导电液体时，由于不允许机械传动的机械部分与这些液体相接触，常使用一种电磁泵，图30-4所示为这种电磁泵的结构.将导管放在磁场中，当电流I通过导电液体时，这种导电液体即被驱动.如果导管中内截面面积为a·h，磁场区域的宽度为L，磁感应强度为B，液态金属穿过磁场区域的电流强度为I 求驱动所造成的压强差为多少？

六、预测型试题（14分）

14. 如图K36－12所示，在绝缘的水平桌面上固定着两个圆环，它们的半径相等，环面竖直、相互平行，间距是20cm，两环由均匀的电阻丝制成，电阻都是9 Ω，在两环的最高点a和b之间接有一个内阻为0.5 Ω的直流电源，连接导线的电阻可忽略不计．空间有竖直向上的磁感应强度为3.46×10－1 T的匀强磁场，一根长度等于两环间距、质量为10 g、电阻为1.5 Ω的均匀导体棒水平地置于两环内侧，不计与环间的摩擦．当将棒放在其两端点与两环最低点之间所夹弧对应的圆心角均为θ＝60°的位置时，棒刚好静止不动．试求电源的电动势E0．(取g＝10 m/s2)