(江苏省无锡市2012届高三上学期期末考试)有两根长直导线a、b互相平行放置,如图所示为垂直于导线的截面图.在如图所示的平面内,O点为两根导线连线的中点,M、N为两导线连线的中垂线上两点,与O点的距离相等,aM与MN夹角为θ。若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流I,单根导线中的电流在M处产生的磁感应强度为B0,则关于线段MN上各点的磁感应强度,下列说法中正确的是( )
A.M点和N点的磁感应强度方向一定相反
B.M点和N点的磁感应强度大小均为2B0cosθ
C.M点和N点的磁感应强度大小均为2B0sinθ
D.在线段MN上各点的磁感应强度都不可能为零
AB 解析:作出两根导线在MN两处产生的磁感应强度,并根据平行四边形定则求出合磁场,如上图所示,显然,选项AB正确,C错误;两根导线在M、N两处产生的磁感应强度等大反向,合磁场为零,所以选项D错误。本题答案为AB。
上海市虹口区2012届高三第一学期期终教学质量监控测)如图所示,一柱状磁体其轴线与z轴平行,且在zOy平面内,其中点在y轴上。现有四个圆形线圈,a在xOz平面内,其轴线为y轴;b在yOz平面内;c在xOy平面内;d在zOy平面内。下列说法中正确的是( )
A.穿过a、b、d的磁通量为零
B.穿过b、c、d的磁通量为零
C.穿过b、d的磁通量为零,穿过a、c的磁通量不为零
D.穿过a、b、c、d的磁通量均不为零
A 解析:可把该柱状磁体看作条形磁铁,其周围的磁感线与轴线处在同一平面内;因为该柱状磁体的轴线和b、d都在zOy平面内,所以穿过b、d的磁通量为零;穿入a的每一条磁感线最终都要再穿出a,所以穿过a的磁通量为零;只有磁感线从上往下穿过c,所以穿过c的磁通量不为零。综上分析,选项A正确。本题答案为A。
(甘肃省天水市一中2012届高三上学期期末考试)在我们生活的地球周围,每时每刻都会有大量的由带电粒子组成的宇宙射线向地球射来,地球磁场可以有效地改变这些宇宙射线中大多数带电粒子的运动方向,使它们不能到达地面,这对地球上的生命有十分重要的意义。若有一束宇宙射线在赤道上方沿垂直于地磁场方向射向地球,如图所示。在地磁场的作用下,射线方向发生改变的情况是( )
A.若这束射线由带正电荷的粒子组成,它将向南偏移
B.若这束射线由带正电荷的粒子组成,它将向北偏移
C.若这束射线由带负电荷的粒子组成,它将向东偏移
D.若这束射线由带负电荷的粒子组成,它将向西偏移
D 解析:由地磁场的分布可知,在赤道地区的磁场分布特点为:与地面平行由南指向北;若这束射线由带正电荷的粒子组成,由左手定则可得,所受的安培力向东,所以将向东偏移,选项AB错误;若这束射线由带负电荷的粒子组成,由左手定则可得,所受的安培力向西,所以将向西偏移,选项C错误,D正确。本题答案为D。
(福建省厦门市2012届高三上学期期末质量检查)如图所示,重力均为G的两条形磁铁分别用细线A和B悬挂在水平的天花板上,静止时,A线的张力为F1,B线的张力为F2,则( )
A.F1 =2G,F2=G B.F1 =2G,F2>G C.F1<2G,F2 >G D.F1 >2G,F2 >G
B 解析:把两条形磁铁看作一个整体,对其受力分析并根据平衡条件可知,F1 =2G;选取下面的条形磁铁为研究对象,对其受力分析,它受到竖直向下的重力G、B线竖直向上的张力F2和上面的条形磁铁对其施加的竖直向下的斥力T,根据三力平衡可知,F2=G+T>G,所以选项B正确。本题答案为B。
(辽宁省部分重点中学2012届高三上学期期末联考)如图所示,质量为m=0.6kg,长为l=lm的通电直导线用两绝缘细线悬挂于O、O′,并处于磁感应强度为B的匀强磁场中。当导线中通以沿x正方向的恒定电流I=1A,导线从最低点由静止释放摆到最大摆角θ=37°。则磁感应强度方向和大小可能为( )(sin 37°=0.6,cos37° =0.8,g=l0m/s2)
A.B方向沿y轴正向,B=6T B.B方向沿y轴正向,B=10T
C.B方向沿z轴负向,B=4.5T D.B方向沿z轴负向,B=2T
D 解析:若B方向沿y轴正向,根据左手定则可知,安培力始终指向z轴正方向,那么导线在最低点时所受合力沿竖直方向,所以它不可能向右摆动,选项AB错误;若B方向沿z轴负向,同理可知,安培力始终指向y轴正方向,导线在最低点时所受合力沿y轴正向,导线可以向右摆动,因为在导线运动过程中,导线受到的竖直向下的重力(大小为mg)和沿y轴正向的安培力(大小为BIL)的合力恒定,所以导线的运动可看作在等效重力场中的单摆模型,根据题意,它们的合力即等效重力场的方向与竖直方向的夹角为θ/2,所以BIL=mgtan(θ/2),其中tan(θ/2)=,代入数据,可得B=2T。本题答案为D。
注意:也可根据摆角θ=37°时,导线沿垂直导线方向上的合力大小为BIL求解。
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