1．要想提高磁電式電流表的靈敏度，不可采用的辦法有( )
A．增加線圈匝數(shù)
B．增加永久性磁鐵的磁感應(yīng)強(qiáng)度
C．減少線圈面積
D．減小轉(zhuǎn)軸處摩擦
解析：當(dāng)給電流表通入電流I時，通電線圈就在磁力矩作用下轉(zhuǎn)動，同時螺旋彈簧即游絲就產(chǎn)生一個反抗力矩，二力矩平衡時，電流表的指針就停在某一位置．于是有NBIS＝kθ，故θ＝NBSkI.可見，電流表靈敏度將隨著線圈匝數(shù)N、線圈面積S及磁感應(yīng)強(qiáng)度B的增大而提高，隨著螺旋彈簧扭轉(zhuǎn)系數(shù)k(即轉(zhuǎn)過1°所需外力矩的大小)的增大而降低．另外，減小摩擦也有利于靈敏度的提高．故選C.
答案：C
2．如圖3414所示，固定的長直導(dǎo)線豎直放置，通以豎直向上的直流電．現(xiàn)在在導(dǎo)線右側(cè)放一可以自由移動的矩形通電線框，它們在同一平面內(nèi)，則線框的運(yùn)動情況是( )
圖3414
A．線框平動，遠(yuǎn)離直導(dǎo)線
B．線框平動，靠近直導(dǎo)線
C．從上向下看線框順時針轉(zhuǎn)動，并靠近直導(dǎo)線
D．從上向下看線框逆時針轉(zhuǎn)動，并遠(yuǎn)離直導(dǎo)線
解析：解答本題的關(guān)鍵就在于要了解直線電流的磁場的特點(diǎn)．根據(jù)安培定則可知，在導(dǎo)線右方區(qū)域的磁場的磁感線分布情況如右圖所示．由左手定則可知ad邊所受的安培力向上，bc邊所受的安培力向下，這兩個力是一對平衡力，相互抵消．a(chǎn)b邊所受的安培力向左，cd邊所受的安培力向右，但由于ab邊所在位置的磁場比cd邊所在位置的磁場強(qiáng)，所以ab邊所受的向左的安培力大于cd邊所受的向右的安培力．所以整個線框所受的合力向左．
答案：B
3．如圖3415所示，在傾角為α的光滑斜面上，垂直紙面放置一根長為L，質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒．當(dāng)導(dǎo)體棒中的電流I垂直紙面向里時，欲使導(dǎo)體棒靜止在斜面上，可將導(dǎo)體棒置于勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)外加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向在紙面內(nèi)由豎直向上逆時針至水平向左的過程中，關(guān)于B的大小的變化，正確的說法是( )
圖3415
A．逐漸增大 B．逐漸減小
C．先減小后增大 D．先增大后減小
解析：通電導(dǎo)線在斜面上受到重力、支持力和磁場力，當(dāng)磁場方向豎直向上時，導(dǎo)線受到的磁場力方向水平向右．當(dāng)磁場方向水平向左時，磁場力的方向豎直向上，把重力、支持力和磁場力放在一個三角形中進(jìn)行研究，可知磁場力先減小后增大，所以磁感應(yīng)強(qiáng)度先減小后增大．
答案：C
4．如圖中①②③所示，在勻強(qiáng)磁場中，有三個通電線圈處于如下圖中所示的位置，則( )
A．三個線圈都可以繞OO′軸轉(zhuǎn)動
B．只有②中的線圈可以繞OO′軸轉(zhuǎn)動
C．只有①②中的線圈可以繞OO′軸轉(zhuǎn)動
D．只有②③中的線圈可以繞OO′軸轉(zhuǎn)動
解析：①線圈中導(dǎo)線受力在水平方向；②線圈中導(dǎo)線受一轉(zhuǎn)動力矩；③線圈中導(dǎo)線不受力．
答案：B
二、雙項
5．磁電式電流表的蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場是均勻地輻射分布的，目的是( )
A．使磁場成圓柱形，以便線圈轉(zhuǎn)動
B．使線圈平面在水平位置時與磁感線平行
C．使線圈平面始終與磁感線平行
D．使線圈受電磁力矩始終最大
解析：線圈平面始終和磁感線平行，可使線圈在轉(zhuǎn)動過程中所受電磁力矩始終最大，M＝NBIS，以保證轉(zhuǎn)動效果，若磁場是勻強(qiáng)磁場，則當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至和磁場垂直時，磁力矩為零．
答案：CD
6．電流表中蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場是均勻地輻射分布，當(dāng)線圈中通入恒定電流時，線圈將發(fā)生轉(zhuǎn)動，電流表的指針也隨著偏轉(zhuǎn)，最后停在某一偏角位置上，則在偏轉(zhuǎn)過程中，隨著偏轉(zhuǎn)角度的增大( )
A．線圈受到的安培力的力矩將逐漸增大
B．線圈所受安培力的力矩將逐漸減小
C．線圈所受安培力的力矩不變
D．電流表中螺旋彈簧所產(chǎn)生的阻礙線圈轉(zhuǎn)動的力矩將逐漸增大
解析：由M＝NBIS知，安培力矩保持不變，但螺旋彈簧的扭力矩M＝kθ隨θ角的增大而增大．
答案：CD
7．超導(dǎo)電磁鐵相斥式磁懸浮列車，列車能夠懸浮的原理是( )
A．超導(dǎo)體的電阻為零
B．超導(dǎo)體的磁性很強(qiáng)
C．超導(dǎo)體電流的磁場方向與軌道上磁場方向相反
D．超導(dǎo)體電流產(chǎn)生的磁力與列車重力平衡
解析：列車能夠浮起，必定受到了向上的力，這個力就是車上超導(dǎo)體電磁鐵形成的磁場與軌道上線圈中電流形成的磁場之間所產(chǎn)生的相斥力，這個力與列車重力平衡，列車才能懸�。虼藘纱艌龇较虮厝幌喾矗蔆、D兩項正確．超導(dǎo)體中無電流時，即使電阻為零，也不能產(chǎn)生磁場，因此列車也不能懸浮，則A、B兩項錯．
答案：CD
8.我國第一艘導(dǎo)電磁推進(jìn)船HEMS1原理如圖3416所示，強(qiáng)磁場方向豎直，在垂直于船身方向兩邊安裝正負(fù)電極，電極都在海水里．當(dāng)電源接通時海水中產(chǎn)生垂直于船體方向的強(qiáng)電流，推動船體運(yùn)動，如果磁感應(yīng)強(qiáng)度為5 T(看作勻強(qiáng)磁場)，水通道0.5 m，產(chǎn)生推力50 N，則圖中船的運(yùn)動方向和船上蓄電池中的電流分別為( )
圖3416
A．船向左運(yùn)動
B．船向右運(yùn)動
C．蓄電池中的電流為20 A
D．蓄電池中的電流為10 A
解析：由左手定則可判斷出水流向左運(yùn)動，根據(jù)牛頓第三定律，則船受力向右，由F＝BIL得I＝FBL＝20 A.
答案：BC
9．如圖3417所示，一根通電的直導(dǎo)體放在傾斜的粗糙導(dǎo)軌上，置于圖示方向的勻強(qiáng)磁場中，處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)增大電流，導(dǎo)體棒仍靜止，則在增大電流過程中，導(dǎo)體棒受到的摩擦力的大小變化情況可能是( )
圖3417
A．一直增大 B．先減小后增大
C．先增大后減小 D．始終為零
解析：若F安
答案：AB
三、非選擇題
10．已知磁電式電流表的線圈匝數(shù)為N＝1 000匝，線圈面積S＝11.7×11.5 mm2，前后兩根彈簧的總力矩系數(shù)k＝2.8×10－6 N?m/1°，磁鐵與磁芯間隙中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.16 T，求線圈做滿刻度(90°)偏轉(zhuǎn)時通過線圈的電流是多大？
解析：由力矩平衡得M1＝M2，即NIBS＝kθ，則電流I＝kθNBS＝2.8×10－6×901 000×0.16×11.7×11.5×10－6 A＝1.30×10－4A.
答案：1.30×10－4A
11．如圖3418所示，水平放置的兩導(dǎo)軌P、Q間的距離L＝0.5m，垂直于導(dǎo)軌平面的豎直向上的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2 T，垂直于導(dǎo)軌放置的ab棒的質(zhì)量m＝1 kg，系在ab棒中點(diǎn)的水平繩跨過定滑輪與重量G＝3 N的物塊相連．已知ab棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，電源的電動勢E＝10 V、內(nèi)阻r＝0.1 Ω，導(dǎo)軌的電阻及ab棒的電阻均不計．要想ab棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，R應(yīng)在哪個范圍內(nèi)取值？(g取10 m/s2)
圖3418
解析：依據(jù)物體的平衡條件可得，ab棒恰不右滑時：
G－μmg－BI1L＝0
ab棒恰不左滑時：G＋μmg－BI2L＝0
依據(jù)閉合電路歐姆定律可得：E＝I1(R1＋r)，
E＝I2(R2＋r)
由以上各式代入數(shù)據(jù)可解得，R1＝9.9 Ω，R2＝1.9 Ω
所以R的取值范圍為1.9 Ω≤R≤9.9 Ω.
答案：1.9 Ω≤R≤9.9 Ω
12．如圖3419所示是一個可以用來測量磁感應(yīng)強(qiáng)度的裝置：一長方體絕緣容器內(nèi)部高為L，厚為d，左右兩管等高處裝有兩根完全相同的開口向上的管子a、b，上、下兩端裝有電極C(正極)和D(負(fù)極)并經(jīng)開關(guān)S與電源連接，容器中注滿能導(dǎo)電的液體，液體的密度為ρ；將容器置于一勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直紙面向里，當(dāng)開關(guān)斷開時，豎直管子a、b中的液面高度相同，開關(guān)S閉合后，a、b管中液面將出現(xiàn)高度差．若當(dāng)開關(guān)S閉合后，a、b管中液面將出現(xiàn)高度差為h，電路中電流表的讀數(shù)為I，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�
圖3419
解析：開關(guān)S閉合后，導(dǎo)電液體中有電流從C到D，由左手定則知導(dǎo)電液體受到向右的安培力F，在液體中產(chǎn)生附加壓強(qiáng)p，這樣，ab管中液面就會出現(xiàn)高度差，在液體中產(chǎn)生的附加壓強(qiáng)p＝FS＝BILLd＝BId＝ρgh，所以B＝ρghdI.
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