物理例题习题

1、典型例题例1如图所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由移动，当导线通过图示方向电流时，导线的运动情况是（从上往下看）A顺时针方向转动，同时下降B顺时针方向转动，同时上升C逆时针方向转动，同时下降D逆时针方向转动，同时上升解析：根据蹄形磁铁磁感线分布和左手定则可判断A端受垂直纸面向里的安培力，B端受垂直纸面向外的安培力，故导线逆时针转动；假设导线自图示位置转过90，由左手定则可知，导线AB受竖直向下安培力作用；导线下降，故导线在逆时针转动的同时向下运动，所以本题答案应选C例2有两条垂直交叉但不接触的导线，通以大小相等的电流，方向如图所示，问哪些区域中某些点的磁感

2、应强度B为零？A仅在象限1B仅在象限2C仅在家限3D仅在象限1、4E仅在象限2、4解：E根据通电直导线安培定则判定磁场方向，及磁感应强度B的矢量正加，仅在象限2、4区域的某些点可能有 例3如图所示的天平可用来测定磁感应强度天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽为 ，共N匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面当线圈中通有电流I（方向如图）时，在天平左、右两边加上质量各为 、 的砝码，天平平衡将电流反向（大小不变）时，右边再加上质量为 的砝码后，天平重新平衡由此可知：A磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为 B磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为 C磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为 D磁感应

3、强度的方向垂直纸面向外，大小为 解：B当线圈通入图中方向电流时，设磁场方向垂直纸面向里，线圈下边受安培力F由左手定则判定方向向下，天平能平衡表明右盘中砝码质量比左盘小，设质量差为 ，则有： 当通以反向电流时，由平衡条件有： 而安培力： 为正表明与所设方向一致习题精选一、选择题1下列说法正确的是（ ）A磁场中某处磁感强度的大小，等于长为L，通以电流I的一小段导线放在该处时所受磁场力F与乘积IL的比值B一小段通电导线放在某处如不受磁场力作用，则该处的磁感应强度为零C因为BFIL，所以磁场中某处磁感应强度的大小与放在该处的导线所受磁场力F的大小成正比，与IL的大小成反比D磁场中某处磁感应强度的大小与

4、放在磁场中的通电导线长度、电流大小及所受磁场力的大小均无关2两条导线AB和CD互相垂直，如图所示，其中的AB固定，CD可自由活动，两者相隔一小段距离，当两条导线分别通以图示方向的电流时，垂直纸面向里看导线CD将（ ）A顺时针方向转动，同时靠近ABB逆时针方向转动，同时靠近ABC顺时外方向转动，同时远离ABD逆时针方向转动，同时远离AB3如图所示通电闭合线框abc处在匀强磁场中，它受到磁场力的合力：A方向垂直于ab斜向上B方向垂直于ac斜向上C方向垂直于bc向下D为零4相互绝缘的直导线和环形导线，通以如图所示的电流 和 ，若环形导线固定不动，则直导线将：A向左移动B顺时针移动C向右移动D逆时针移

5、动5如图所示，一根有质量的金属棒MN，两端用细软导线连接后悬挂于a、b两点棒的中部处于方向垂直纸面向里的句强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，此时是线上有拉力为了使拉力等于零，可以：A适当减小孩感应强度B使磁场反向C适当增大电流强度D使电流反向6水平桌面上放条形磁铁，磁铁正中上方吊着导线与磁铁垂直，导线中通入向纸内的电流，如图所示，产生的情况是：A悬线上的拉力没有变化；B悬线上的拉力变大；C悬线上的拉力变小；D条形磁铁对桌面压力变小7固定直导线c垂直纸面，可动导线ab通以如图所示方向的电流，用测力计悬挂在导线c的上方若导线c中通以垂直于纸面指向纸外的电流时，以下判断正确的是：A导线b端转向

6、纸外，同时测力计读数减小B导线a端转向纸外，同时测力计读数减小C导线b端转向纸外，同时测力计读数增大；D导线a端转向纸外，同时测力计读数增大8如图所示O为圆心， 与 是同心弧形闭合电路，通有图示电流，在O处垂直纸面放置一条长直导线，导线中电流方向由里向外，则abcd回路（ ）A将向左移动Bab边向外，cd边向内转动C将向右移动D在纸面内以O点为轴转动9如图所示，A、B、C为在同一平面内的三根平行的直导线，A、B固定并通有同方向相同大小的恒定电流，C中通有与A、B相反方向的电流时，则C导线将：A向A靠近；B向B靠近；C在A、B中线 位置上D将停在中线 位置上10载流导线 、 处在同一平面内， 是

7、固定的， 可绕垂直纸面的固定转轴中点O转动，各自的电流方向如图所示，将会发生下列哪种情况：A因不受磁场力作用，故 不动；B因 上、下两部分所受的磁场力与轴O的力矩相平衡，故 不动；C 绕轴O按顺时针方向转动；D 绕轴O按逆时针方向转动11如图所示，一位于 平面内的矩形通电线圈只能绕 轴转动，线圈的四个边分别与 、 轴平行，线圈中电流方向如图当空间加上如下所述的磁场时，线圈会转动起来A方向沿 轴的恒定磁场；B方向沿 轴的恒定磁场；C方向沿 轴的恒定磁场；D方向沿 轴的变化磁场12如图所示，在同一匀强磁场中，有四个单匝闭合线圈，它们所围的面积相等，线圈所在平面与磁场在同一平面内，线圈通以相同的电流

8、，下列结论正确的是：A在图示位置各线圈对于AB轴的磁力矩的大小和方向相同；B从图示位置转过 后，各线圈对于AB轴的磁力矩的大小和方向相同；C图（2）所示的线圈，在转运过程中DC边所受磁场力的大小和方向不发生变化；D图（2）所示的线圈，在转动过程中对于AB轴的磁力矩的大小不发生变化13如图所示，用一根导线做成一直角三角形框架 ，固定于匀强磁场中，磁场方向垂直于框架平面，在 间加一电压，则：A 与 所受磁场力大小相等；B 与 所受磁场力方向相同；C 所受磁场力大于 所受磁场力；D无法判定14如图中A为电磁铁，C为胶木秤盘，A和C（包括支架）的总质量为M，B为铁片，质量为 ，整个装置用轻绳悬挂于O点

9、当电磁铁通电，铁片被吸引上升的过程中，轻绳上拉力F的大小为：A B C D 15在匀强磁场B的区域中有一光滑斜面体，在斜面体上放置一根长为L，质量为 的导线，当通以如图（甲）所示方向的电流后，导线恰能保持静止，则磁感应强度B满足：A ，方向垂直斜面向上；B ，方向垂直斜面向下；C ，方向垂直向下；D ，方向水平向左二、计算题1如图所示，在光滑水平桌面上，有两根弯成直角的相同金属棒，它们的一端均可绕固定动轴O自由转动，另一端 互相接触，组成一个正方形线框，正方形每边长度为 匀强磁场的方向垂直桌面向下，磁感应强度为B，当线框中通以图示方向的电流时，两金属棒在 点的相互作用力为 ，则此时线框中的电流

10、为多大？（不计电流产生的磁场）2如图所示，一细导体杆弯成四个拐角均为直角的平面折线，其 、 段长度均为 ， 段长度为 弯杆位于竖直平面内， 、 段由轴承支撑沿水平放置整个弯杆置于匀强磁场中，磁场方向竖直向上，磁感应强度为 ，今在导体杆中沿 通以大小为I的电流，求此时导体杆受到的安培力对 轴的力矩大小3地磁场水平分量 为 T ，一根平行于地面东西放置的通电导线，每单位长度质量 为 kg/m，欲使导线在地磁场中平衡，需沿什么方向通以多少安培的电流（ 取10m/s ）？4如图所示，质量为 ，长为L的均匀金属棒MN，通过两根细金属丝悬挂在绝缘架PQ上，PQ和已充电压U，电容为C的电容器和开关K相连，整

11、个装置处于磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场中，先接通K，当电容器在很短的时间内放电结束时，立即断开电键K，则金属棒MN能摆起的最大高度为多大？5如图（甲）所示，质量 、电阻不计的金属杆 放在宽为l，倾角为 的导轨上，导轨电阻也不计，其上端接电动势为 、内阻为零的直流电源和可变电阻R磁感应强度B的匀强磁场竖直向上穿过导轨平面金属杆 与导轨间的最大静摩擦力为 欲使 棒静止在导轨上不动，求可变电阻R的取值范围6如图所示，金属棒MN质量 kg，放在宽度为 m的两根光滑的平行金属导轨最右端上导轨处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度 T，电容器的电容 F，电源电势 V，导轨平面离地高为 m单刀双掷开

12、关K先处于1的位置，然后掷向2的位置，金属棒因安培力作用被水平抛出，落到距轨道末端水平距离 m设在金属棒通电的极短时间内电流强度不变，取 取10m/s ，求电容器放电后的电压多大？7如图所示，有一根均匀的导体，长为L，质量为 ，电阻为 ，处于磁感应强度为B的匀强磁场中它由两根相同的轻弹簧悬挂在水平位置这时每根弹簧伸长量为 ，闭合电键K后，弹簧伸长量 为多大？并讨论其伸长或压缩情况设电源电动势为 ，内阻不计，两弹簧总电阻为 8如图甲所示，电源电动势3V，内阻不计，导体棒质量60g，长1m，电阻 ，匀强磁场竖直向上， T，当开关K闭合后，棒从固定的光滑绝缘环的底端上滑至某一位置静止，试求在此位置上

13、棒对每一只环压力为多少？若已知绝缘环半径 m，此位置与环底高度差是多少？三、作图题1、垂直放在磁场里的通电直导线如图所示，并已标明电流，磁感应强度和安培力这三个物理量中两个物理量的方向，试在图中标出第三个物理量的方向2、画出图中各磁场对通电导线的安培力的方向答案：一、1D 2B3D由力物三角形相似，安培力的合力为零4C由安培定则判定出 的磁场方向，由左手定则判定出 受力方向向右，则直导线将向右移动5C对通电金属棒MN用左手定则分析，其受安培力方向向上，设绳对棒的拉力为T，则对律受平衡力有： 为使T等于零，可以适当增大电流强度其余A、B、D方法不行6BD对通电直导线用左手定则分析，其受条形磁铁的

14、磁场力作用方向竖直向下，由中顿第三定律，可知磁场受通电导线的磁场力方向向上，则条形磁铁对桌面压力变小对通电直导线，悬线上的拉力变大7D对导线C由安培定则可知，其磁感线对ab导线的a端是外向下，对b端是斜向上，则由左手定则判定a端向外转，b端向里转，同时ab受向下方向的磁场力使测力计读数增大8B由安培定则可知直线电流I在 处的磁感线与导线回路 、 平行，两弧形边不受安培力， 边受安培力向外， 边受安培力朝里，使回路转动9C由同方向电流相互吸引，异方向电流相互排斥，C受A、B的作用使它在A、B中线 左右摆动10D 处在 的非匀强磁场中，因 上、下两部分所受的磁场力与轴O的力矩不平衡，且逆时针力矩大

15、于顺时针力矩，故 将绕轴O按逆时针方向转动11B因线圈只能绕 轴转动，由左手定则判定，只有沿 轴方向加磁场时，才会转动起来12ABC由磁力矩公式 ，依题意判定A、B正确对（2）图，线圈在转运过程中，DC边始终与磁感线平行，磁场力恒为零，AD、BC边受的磁力矩大小发生变化，则C对D错13BC因 与 两段导线电阻不同，加相同的电压时电流不同， 段电流大些，故有 与 所受磁场力方向相同而 所受磁场力大于 所受磁场力14D将AC看作一个系统，当均静止时，轻绳的拉力 ，B上升过程有向上的加速度，则 15BCD导线受平衡力，可能有甲、乙、丙情况对甲：磁场方向水平向左， 对乙：磁场方向竖直向下， 对丙：磁场

16、方向垂直斜面向下， 二、1解：根据 ，依题意有：此线框中电流： 2解：根据力矩定义 有：3解：地面上地磁场水平分量方向是由南到北，依题意放入通电导线中电流方向为由西向东， （A）4解：在K接通时，电容器放电，在短暂 时间内，有较强电流I通过导线，使导线受水平安培力作用冲量获得一定的动量，而以一定动能向上运动由动量定理：导线MN以 向上运动，此时电键K已断开，导线上升过程中只克服重力做功；， 又因为在放电 时间内流过导线的电量，即为电容器所带电量，则：5解： 棒受力分析如图（乙）R取最大值时， 棒受向上的静摩擦力最大为 ：， 欲使 棒静止在导轨上不动，R的取值范围是：6解：K接1时，电源对电容器充电，充电后的电容器带电量 K接2时，电容器放电，设通过MN的瞬时电流为I（方向由N到M），则此电流受磁场力 若MN上通电时间为 ，MN抛出时速度为 ，由动量定理有：即：MN离水平导轨做平抛运动，满足：则通过MN的电量：电容器放电后剩余电量：故放电容器放电后的电压： 7解：闭合电键K前，棒受力平衡：（