1、第二章检测(A)(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,有的题只有一个选项符合题目要求,有的题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1奥斯特实验说明了()A.磁场的存在B.磁场具有方向性C.通电导线周围存在磁场D.磁体间有相互作用答案:C2在一个圆纸盒里藏放着一个条形磁铁,在盒子周围放置一些小磁针(小磁针涂黑端为N极),这些小磁针静止时的指向如图甲所示,则图乙中能正确反映盒中条形磁铁放置情况的是()甲乙答案:C3在同一平面内有四根彼此绝缘的通电直导线,如图所示,四根导线中电流I1=I3
2、I2I4,要使O点磁场最强,则应切断哪一根导线中的电流()A.切断I1B.切断I2C.切断I3D.切断I4解析:O点的磁场由四根导线中的电流共同产生。由安培定则可知,直线电流I1、I2、I3在O点产生的磁感应强度的方向都是垂直纸面向里,电流I4在O点产生的磁感应强度方向垂直纸面向外。因此,为了使O点的磁场增强,应切断I4中的电流。答案:D4通电直导线周围的磁场,其磁感线分布和方向正确的是()解析:由安培定则可以判定B、C、D项错误,A项正确。答案:A5一根容易形变的弹性导线,两端固定。导线中通有电流,方向如图中箭头所示。当没有磁场时,导线呈直线状态。当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面
3、向外的匀强磁场时,描述导线状态的四个图示中正确的是()解析:题图A,匀强磁场竖直向上、与导线平行,导线受到安培力为0,A错;匀强磁场水平向右,根据左手定则可知导线受到安培力垂直纸面向里,B错;匀强磁场垂直纸面向外,由左手定则可知导线受到安培力水平向右,C错、D对。答案:D6下列实验,表明电子在磁场中偏转的是()解析:题图A是研究安培力的,题图B是研究电流的磁效应的,题图D是研究电磁感应现象,只有题图C表明电子在磁场中偏转。答案:C7磁场中某点磁感应强度的方向就是()A.该点的磁场的方向B.该点小磁针静止时N极所指方向C.该点小磁针N极的受力方向D.该点小磁针S极的受力方向解析:磁场方向为小磁针
4、N极的受力方向,或者说小磁针静止时N极所指的方向,同时磁感应强度的方向就是磁场的方向,故选项A、B、C正确。答案:ABC8一块磁铁从高处掉到地上,虽然没有断,但磁性变弱了,这是因为()A.磁铁被磁化了B.磁铁因剧烈震动而退磁了C.磁铁是非磁性物质D.磁铁内部出现裂隙答案:B9关于匀强磁场,下列说法中正确的是()A.在某一磁场中,若有无数处磁场强弱相同,这个区域里的磁场就是匀强磁场B.只要磁感线是直线,该处的磁场一定是匀强磁场C.匀强磁场中的磁感线,必定是相互平行且间距相等的直线D.距离很近的两个异名磁极之间及通电螺线管内部靠近中间部分的磁场,都可视为匀强磁场解析:强弱、方向处处相同的磁场叫匀强
5、磁场,选项A错误;匀强磁场的磁感线为间隔相同的平行直线,选项B错误,选项C、D正确。答案:CD10如图所示,一导体棒放置在处于匀强磁场中的两条平行金属导轨上,并与金属导轨组成闭合回路。当回路中通有电流时,导体棒受到安培力作用。要使安培力增大,可采用的方法有()A.增大磁感应强度B.减小磁感应强度C.增大电流D.减小电流解析:由安培力公式F=BIL知选项A、C正确。答案:AC二、填空题(本题共2小题,共16分。把答案直接填在横线上)11(8分)如图所示,放在蹄形磁铁两极之间的导体棒ab,当通有自b到a的电流时受到向右的安培力作用,则磁铁的上端是极。若磁铁上端是S极,导体棒中的电流方向自a到b,则
6、导体棒受到的安培力方向向。答案:N右12(8分)匀强磁场中有一段长为0.2 m的直导线,它与磁场方向垂直,当通过3 A的电流时,受到610-3 N的磁场力,则磁场的磁感应强度是 T;当导线长度缩短一半时,磁场的磁感应强度是 T;当通入的电流加倍时,磁场的磁感应强度是 T。解析:B=FIL=610-330.2 T=1.010-2 T,导线长度缩短一半、电流加倍,磁感应强度仍是1.010-2 T。答案:1.010-21.010-21.010-2三、计算题(本题共4小题,共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,有数值计算的要注明单位)13(8分)右图所示的天平可用来测定磁感应强度,天平
7、的右臂下面挂有一个矩形线圈,宽为l,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(方向顺时针,如图)时,在天平左、右两边加上质量各为m1、m2的砝码,天平平衡。当电流反向(大小不变)时,右边再加上质量为m的砝码后,天平重新平衡。求此时磁感应强度的大小和方向。解析:假设磁场方向向里,导线通有顺时针电流时受力方向向下,当电流反向后,导线受力向上,须在右边加砝码才能保持天平平衡,由此可知磁场方向向里。由题意知,第一次通电时,线圈的安培力向下,第二次通电时线圈受到的安培力向上,因此右边又加质量为m的砝码,所以mg=2NIlB,得 B=mg2NIl。答案:mg2NIl垂直纸面
8、向里14(12分)一根长L=0.4 m的直导线,通有I=2 A的电流,放入磁感应强度B=1 T的匀强磁场中,问:(1)当导线方向和磁场方向平行时,导线受到的安培力是多大?(2)当导线方向和磁场方向垂直时,导线受到的安培力是不是最大?(3)导线受到的最大安培力是多大?解析:(1)当导线方向和磁场方向平行时,导线受到的安培力是0。(2)当导线方向和磁场方向垂直时,导线受到的安培力最大。(3)F=BIL=0.8 N。答案:(1)0(2)是(3)0.8 N15(12分)一均匀导体棒质量为m,由两根相同的劲度系数为k的轻弹簧悬挂在水平位置,通入电流I后(如图所示),弹簧伸长量为x0,如果将电流反向,大小
9、不变,平衡后,弹簧伸长量为多少?解析:通入题图中的电流时,2kx0+BIL=mg电流反向时,设弹簧伸长量为x1则2kx1=BIL+mg解得x1=mgk-x0。答案:mgk-x016(12分)如图所示,一门形框架处于竖直平面内,一根质量m=0.1 kg 的金属棒贴着框架水平放置,棒中通电部分长度为0.2 m,通过电流为2 A。(1)若导轨光滑,为了让金属棒静止,需在与纸面垂直的方向上加上磁场B,问此磁场是垂直于纸面向里还是向外?所加磁场B的数值为多少?(2)若棒与导轨间的动摩擦因数=0.5,磁场方向在纸面内,且垂直于棒向上,要使棒静止不动,则所加磁场B的数值最小为多少?解析:(1)根据左手定则,安培力向上、电流从b到a,则磁场方向垂直于纸面向外。由BIL=mg,得B=2.5 T。(2)由BIL=mg,得B=5 T。答案:(1)向外2.5 T(2)5 T
