电磁学习题与答案

1、一、选择题1关于通电导线所受安培力F的方向、磁感应强度B的方向和电流I的方向之间的关系，下列说法正确的是()AF、B、I三者必须保持相互垂直BF必须垂直B、I，但B、I可以不相互垂直CB必须垂直F、I，但F、I可以不相互垂直DI必须垂直F、B，但F、B可以不相互垂直2.通电矩形线框abcd与长直通电导线MN在同一平面内，如图所示，ab边与MN平行关于MN的磁场对线框的作用力，下列说法正确的是()A线框有两条边所受的安培力方向相同B线框有两条边所受的安培力大小相等C线框所受的安培力的合力方向向左D线框所受的安培力的合力方向向右3.如图，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场

2、方向(垂直于纸面向里)垂直线段ab、bc和cd的长度均为L，且abcbcd135.流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力()A方向沿纸面向上，大小为(1)ILBB方向沿纸面向上，大小为(1)ILBC方向沿纸面向下，大小为(1)ILBD方向沿纸面向下，大小为(1)ILB4.用两根细线把两个完全相同的圆形导线环悬挂起来，让两者等高平行放置，如图所示当两导线环中通入方向相同的电流I1、I2时，则有()A两导线环相互吸引B两导线环相互排斥C两导线环无相互作用力D两导线环先吸引后排斥5.如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直

3、导线A，A与螺线管垂直，A导线中的电流方向垂直纸面向里，开关S闭合，A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是()A水平向左B水平向右C竖直向下D竖直向上6.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3425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7.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，说明磁铁左端是北极B如果台秤的示数增大

4、，说明磁铁右端是北极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8.如图3428所示，在倾角为的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒，在导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确的是()ABmg，方向垂直斜面向上BBmg，方向垂直斜面向下CBmg，方向垂直斜面向下DBmg，方向垂直斜面向上二、计算题9如图所示，在倾角为37的光滑斜面上有一根长为0.4 m质量为6102 kg的通电直导线，电流I1 A，方向垂直纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4 T，方向竖直向上的磁场中

5、，设t0，B0，则需要多长时间斜面对导线的支持力为零？(g取10 m/s2)10.如图所示，PQ和MN为水平、平行放置的金属导轨，相距1 m，导体棒ab跨放在导轨上，导体棒的质量m0.2 kg，导体棒的中点用细绳经滑轮与物体相连，物体质量M0.3 kg，导体棒与导轨间的动摩擦因数0.5.匀强磁场的磁感应强度B2 T，方向竖直向下，为了使物体匀速上升，应在导体棒中通入多大的电流？方向如何？11如图3430所示，两平行光滑导轨相距为L20 cm，金属棒MN的质量为m10 g，电阻R8 ，匀强磁场的磁感应强度B0.8 T，方向竖直向下，电源电动势E10 V，内阻r1 ，当开关S闭合时，MN恰好平衡，

6、求变阻器R1的取值为多少？设45，g取10 m/s2.1. 解析：选B.安培力F总是与磁感应强度B和电流I决定的平面垂直，但B与I(即导线)可以垂直，也可以不垂直如果通电导线受安培力时，力F与磁场及力F与导线都是垂直的，故A、C、D均错，B正确2.解析：选BD.由安培定则可知导线MN在线框处所产生的磁场方向垂直于纸面向外，再由左手定则判断出bc边和ad边所受安培力大小相等，方向相反ab边受到向右的安培力Fab，cd边受到向左的安培力Fcd.因ab所处的磁场强，cd所处的磁场弱，故FabFcd，线框所受合力方向向右3.解析：选A.该导线可以用a和d之间的直导线长为(1)L来等效代替，根据FBIL

7、，可知大小为(1)BIL，方向根据左手定则可得出选项A正确4.解析：选A.通电的导线环周围能够产生磁场，磁场的基本性质是对放入其中的磁体或电流产生力的作用由于导线环中通入的电流方向相同，两者同位置处的电流方向完全相同，相当于通入同向电流的直导线，据同向电流相互吸引的规律，判知两导线环应相互吸引，故A正确5.解析：选D.先用安培定则判断螺线管的磁场方向，在A点导线处的磁场方向是水平向左的；再用左手定则判断出导线A受到的安培力竖直向上故选D.6.解析：选C.根据直线电流相互作用的规律可知a与c相互吸引，b与c也相互吸引，所以导线c所受的合力方向一定指向左边且与ab边垂直，故C选项正确7.解析：选A

8、.如果台秤的示数增大，说明导线对磁铁的作用力竖直向下，由牛顿第三定律知，磁铁对导线的作用力竖直向上，根据左手定则可判断，导线所在处磁场方向水平向右，由磁铁周围磁场分布规律可知，磁铁的左端为北极，A正确，B、C、D错误8.解析：选A.由左手定则可知，若要使安培力和物体受到的重力和支持力平衡，磁场的方向应垂直于斜面向上，由平衡条件列方程得：mgsinILB，解得B，故选A.9.解析：支持力为0时导线的受力如图所示，由平衡条件得：F安 N0.8 N由F安BIL得BT2 T由B0.4t得ts5 s.10.解析：为了使物体匀速上升，导体棒所受安培力方向应向左，由左手定则可知，导体棒中的电流方向应为ab.

9、由平衡条件得：BILMgmg解得：I2 A答案：2 A方向ab11.解析：MN受力分析如图所示，因MN平衡，所以有mgsin BILcos 由闭合电路欧姆定律得I由并代入数据得：R17 .答案：7 1关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场作用力的方向，正确的说法是()A跟磁场方向垂直，跟电流方向平行B跟电流方向垂直，跟磁场方向平行C既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直D既不跟磁场方向垂直，也不跟电流方向垂直2在图中，表示磁场方向、电流方向及导线受力方向的图示正确的是()3一段通电导线平行于磁场方向放入匀强磁场中，导线上的电流方向由左向右，如图所示在导线以其中心点为轴转动90的过程中，导线受到的安

10、培力()A大小不变，方向不变B由零增大到最大，方向时刻变C由最大减小到零，方向不变D由零增大到最大，方向不变4如图所示，一条劲度系数较小的金属弹簧处于自由状态，当给它通电时，弹簧将()A保持原长B伸长C缩短 D不能确定5如图所示为两根互相平行的通电导线a、b的横截面图，a、b的电流方向已在图中标出那么导线a中电流产生的磁场的磁感线环绕方向及导线b所受的磁场力的方向应分别是()A磁感线顺时针方向，磁场力向左B磁感线顺时针方向，磁场力向右C磁感线逆时针方向，磁场力向左D磁感线逆时针方向，磁场力向右6匀强磁场中放入一通电导线，导线与磁场垂直，长10cm，电流为5A，所受安培力为0.5N，则磁感应强度

11、大小为()A1TB0.01TC0.25T D25T7一根通有电流I的铜棒用软导线挂在如图所示的匀强磁场中，此时两悬线的合张力大于零而小于铜棒的重力，欲使悬线中张力为零，可采用的方法有()A改变电流方向，并适当增大电流B不改变电流方向，适当增大电流C使磁场方向反向，并适当增大磁感应强度D磁场方向不变，并适当减小磁感应强度8将长为1m的导线ac，从中点b折成如图所示形状，放入B0.08T的匀强磁场中，abc平面与磁场垂直，若在导线abc中通入25A的直流电，则整根导线所受安培力大小为多少？9如图所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同、方向相反的电流，a受到的磁力大小为F1，当加入一与导线所

12、在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小为F2，则此时b受到的磁场力的大小变为()AF2 BF1F2CF1F2 D2F1F210如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在条形磁铁的左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线，当导线中通以图示方向的电流时()A磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力作用B磁铁对桌面的压力减小，且受到向右的摩擦力作用C磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力作用D磁铁对桌面的压力增大，且受到向右的摩擦力作用11 如图所示，导体杆ab的质量为m，电阻为R，放置在与水平面夹角为的倾斜金属导轨上，导轨间距为d，电阻不计，系统处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，电池内阻不计，

13、问：若导线光滑，电源电动势E多大才能使导体杆静止在导轨上？12如图所示，两条光滑平行导轨位于同一水平面上，一直导线ab垂直于放置已知导轨间距离L20cm，导轨一端连接电源电动势E3.0V，内电阻r0.40的电源，导轨间还连接电阻R1.8，直导线ab的电阻R00.90.整个装置放在匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面，磁感应强度B0.5T.要使导线ab静止在光滑的导轨上，所加的最小外力的大小和方向如何？13(2009海南单科高考)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向外的匀强磁场时，描述导线状

14、态的四个图示中正确的是()14如图所示，在同一水平面上的两根导轨相互平行，并处在竖直向上的匀强磁场中，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，金属棒做匀速直线运动；当金属棒中的电流增加到8 A时，金属棒的加速度为2 m/s2，求磁场的磁感应强度的大小1. 答案：C解析：当磁场方向与通电直导线垂直时，所受磁场力的方向既跟磁场方向垂直又跟电流方向垂直，故只有C项正确2. 答案：A解析：由左手定则可知，A项正确，B、C两项错误，而D中I和B平行，故不受安培力3. D解析：导线转动前，电流方向与磁场方向平行，导体不受安培力；当导线转过一个小角度后，电流与磁

15、场不再平行，导线受到安培力的作用；当导线转过90时，电流与磁场垂直，此时导线所受安培力最大根据左手定则判断知，力的方向始终不变选项D正确4. 答案：C解析：弹簧通电时，同向电流相吸，会使弹簧缩短5. 答案：B解析：根据安培定则可确定导线a中电流产生的磁场方向为顺时针，用左手定则可以确定导线b所受磁场力的方向向右，故B选项正确6. 答案：A解析：由FBIL得BT1T，故选项A正确7. 答案：B解析：因为悬线的合张力小于铜棒的重力，所以铜棒所受安培力方向向上，要使悬线张力为零，必须增大安培力，即适当增大电流，且电流方向不变，故A错误，B正确因为FBIL，要想使悬线的张力为零，可使安培力增大，可增大

16、磁感应强度且方向不变，也可增大磁感应强度同时改变磁场和电流的方向，而安培力的方向不变故C、D错误8. 答案：N解析：通电导线受力的有效长度为首尾相接的直线段Lac2Lcos30m，故导线所受安培力为FILacB250.08NN.9. 答案：A解析：根据安培定则和左手定则，可以判定a导线受b中电流形成的磁场的作用力F1，方向向左，同理b受a磁场的作用力大小也是F1，方向向右新加入的磁场无论什么方向，a、b受到这个磁场的作用力F总是大小相等、方向相反如果F与F1方向相同，则两导线受到的大小都是FF1，若F与F1方向相反，a、b受到的力的大小都是|FF1|.因此当再加上磁场时，若a受到的磁场力的大小是F2，b受到的磁场力的大小也是F2.A选项正确10.答案：C解析：据左手定则知导线受磁铁的作用力斜向左上方，故由牛顿第三定律知，导线对磁铁的反作用力应斜向右下方，一方面使磁铁对桌面的压力增大，另一方面使磁铁产生向右的运动趋势，从而受向左的摩擦力作用11. 答案：解析：由闭合电路欧姆定律得：EIR，导体杆受力情况如右图所示，则由共点力平衡条件可得F安mgtan，F安BId，由以上各式可得出E.答案：0.2N水平向左12解析：根据闭合电路欧姆定律及电流分配规律，可知通过导线的电流，从而可知导线所受的安培力由导线处于平衡的条件，可分析出可能的外力，