1、A级抓基础1.两根互相平行的长直导线位于纸面内,导线中通有大小和方向均相同的电流,如图所示,则导线a、b所受的安培力Fa、Fb的方向分别为()A.Fa向左,Fb向右B.Fa向右,Fb向左C.Fa向纸里,Fb向纸外D.Fa向纸外,Fb向纸里答案:B2.下列各图中,表示磁场B方向、电流I方向及电流受力F方向三者关系正确的是()ABCD答案:A3.如图所示,在倾角为37的绝缘斜面上固定有间距为L1 m的平行金属导轨,在导轨上垂直导轨放置一质量为m0.1 kg的金属棒ab,整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B0.5 T,导轨与电动势为E3 V、内阻为r1 的电源连接,金属棒ab
2、与导轨间的动摩擦因数为0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,金属棒和导轨的电阻均不计。已知sin 370.6,cos 370.8,重力加速度为g10 m/s2.闭合开关后,金属棒在导轨上保持静止时,滑动变阻器接入电路的阻值可能为()A.3 B.8 C.10 D.15 解析:当满足题述条件的R最小时,金属棒所受安培力最大,为F1,金属棒所受的摩擦力为最大静摩擦力,方向平行斜面向下,则由平衡条件得BI1Lmgsin mgcos ,由闭合电路欧姆定律有I1,联立解得R10.5 ;当满足题述条件的R最大时,金属棒所受安培力最小,为F2,金属棒所受的摩擦力为最大静摩擦力,方向平行斜面向上,同理可得BI2L
3、mgcos mgsin ,由闭合电路欧姆定律有I2,联立解得R26.5 .则滑动变阻器接入电路的阻值范围为0.5 R6.5 ,故正确答案为选项A.答案:A4.在等边三角形的三个顶点a、b、c处,各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有大小相等的恒定电流,方向如图所示.过c点的导线所受安培力的方向()A.与ab边平行,竖直向上B.与ab边平行,竖直向下C.与ab边垂直,指向左边D.与ab边垂直,指向右边答案:C5.如图所示,一根长为L的细铝棒用两根劲度系数为k的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中.当电流I方向向右时,两根弹簧缩短;当I的方向向左时,两弹簧伸长,并且相对于平衡位置伸长、缩短的长度都是l,则
4、磁场的磁感应强度为多少?解析:不通电流时,铝棒受力平衡有mg2kx;弹簧缩短时,有mg2k(xl)BIL;弹簧伸长时,有mgBIL2k(xl),可解得B.B级提能力6.如图所示,两个完全相同的线圈套在一水平光滑绝缘圆柱上,但能自由移动,若两线圈内通以大小不等的同向电流,则它们的运动情况是()A.都绕圆柱转动B.以不等的加速度相向运动C.以相等的加速度相向运动D.以相等的加速度相背运动答案:C7.(多选)通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内.电流方向如图所示,ad边与MN平行,关于MN的磁场对线框的作用,下列叙述正确的是()A.线框有两条边所受的安培力方向相同B.线框有两条边
5、所受的安培力大小相同C.线框所受安培力合力向左D.线框所受安培力合力为零答案:BC8.如图所示,放在台秤上的条形磁铁两极未知,为了探明磁铁的极性,在它中央的正上方固定一导线,导线与磁铁垂直,给导线通以垂直纸面向外的电流,则()A.如果台秤的示数增大,说明磁铁左端是N极B.如果台秤的示数增大,说明磁铁右端是N极C.无论如何台秤的示数都不可能变化D.以上说法都不正确答案:A9.直导线通入垂直纸面向里的电流,在下列匀强磁场中,能静止在光滑斜面上的是() AB CD答案:A10.如图所示,质量为0.12 kg的裸铜棒,长为20 cm,两头与长度均为20 cm的软导线相连,吊在B0.5 T、方向竖直向上
6、的匀强磁场中.现在通以恒定电流I,铜棒将向纸面里摆起,最大摆角为37,不计空气阻力,g取10 m/s2,那么铜棒中电流的大小和方向分别为()A.I4 A,方向从a指向bB.I4 A,方向从b指向aC.I9 A,方向从a指向bD.I9 A,方向从b指向a解析:铜棒上摆的过程,根据动能定理得BILLsin 37mgL(1cos 37)0,代入解得I4 A,根据铜棒将向纸面里摆起可知,安培力方向向里,根据左手定则可知,电流方向从b到a.答案:B11.如图所示,同一水平面内的两平行导轨ab、cd处于竖直向上的磁场中,一根质量为3.6 kg、有效长度为2 m的金属棒放在导轨上.当金属棒中的电流为5 A时
7、,金属棒做匀速直线运动;当金属棒中的电流增大到8 A时,金属棒能获得2 m/s2的加速度.求该磁场的磁感应强度的大小.解析:对金属棒进行受力分析,利用牛顿第二定律可得BI1LF阻0,BI2LF阻ma,联立以上二式解得B T1.2 T.12.如图所示,两根平行、光滑的斜金属导轨相距L0.1 m,与水平面间的夹角为37,有一根质量为m0.01 kg的金属杆ab垂直导轨搭在导轨上,匀强磁场与导轨平面垂直,磁感应强度为B0.2 T,当杆中通以从b到a的电流时,杆可静止在导轨上,g取10 m/s2(sin 370.6,cos 370.8).(1)求此时通过ab杆的电流;(2)若保持其他条件不变,只是突然把磁场方向改为竖直向上,求此时杆的加速度.解析:(1)杆静止在导轨上,受力平衡,杆受到重力、导轨的支持力以及安培力,根据平衡条件得BILmgsin ,解得I A3 A.(2)若把磁场方向改为竖直向上,对杆受力分析,根据牛顿第二定律得F合mgsin BILcos mgsin mgsin cos ma,解得agsin gsin cos (100.6100.60.8)m/s21.2 m/s2,方向沿导轨向下.