正确率40.0%电流天平是一种测量磁场力的装置,如图所示。两相距很近的通电平行线圈Ⅰ和Ⅱ,线圈Ⅰ固定,线圈Ⅱ置于天平托盘上。当两线圈均无电流通过时,天平示数恰好为零。下列说法正确的是()
A
A.当天平示数为负时,两线圈电流方向相同
B.当天平示数为正时,两线圈电流方向相同
C.线圈Ⅰ对线圈Ⅱ的作用力大于线圈Ⅱ对线圈Ⅰ的作用力
D.线圈Ⅰ对线圈Ⅱ的作用力与托盘对线圈Ⅱ的作用力是一对相互作用力
2、['平行通电直导线之间的相互作用', '物理学史、物理常识、研究方法']正确率60.0%英国物理学家法拉第提出了“电场”和“磁场”的概念,并引入电场线和磁感线来描述电场和磁场,为经典电磁学理论的建立奠定了基础。下列相关说法正确的是$${{(}{)}}$$
A.通电导体和通电导体之间的作用是通过电场发生的
B.磁体和磁体之间的相互作用是通过磁场发生的
C.磁感线总是从磁体的$${{N}}$$极出发,到$${{S}}$$极终止
D.电场线不能相交,磁感线可以相交
3、['平行通电直导线之间的相互作用', '磁感应强度的定义、单位及物理意义', '安培定则及其应用']正确率80.0%如图甲所示,为特高压输电线路上使用六分裂阻尼间隔棒的情景。其简化如图乙,间隔棒将$${{6}}$$条输电导线分别固定在一个正六边形的顶点$${{a}}$$、$${{b}}$$、$${{c}}$$、$${{d}}$$、$${{e}}$$、$${{f}}$$上,$${{O}}$$为正六边形的中心,$${{A}}$$点、$${{B}}$$点分别为$${{O}{a}}$$、$${{O}{d}}$$的中点。已知通电导线在周围形成磁场的磁感应强度与电流大小成正比,与到导线的距离成反比。$${{6}}$$条输电导线中通有垂直纸面向外,大小相等的电流,其中$${{a}}$$导线中的电流对$${{b}}$$导线中电流的安培力大小为$${{F}}$$,则$${{(}{)}}$$
A.$${{A}}$$点和$${{B}}$$点的磁感应强度相同
B.其中$${{b}}$$导线所受安培力大小为$${{F}}$$
C.$${{a}}$$、$${{b}}$$、$${{c}}$$、$${{d}}$$、$${{e}}$$五根导线在$${{O}}$$点的磁感应强度方向垂直于$${{e}{d}}$$向下
D.$${{a}}$$、$${{b}}$$、$${{c}}$$、$${{d}}$$、$${{e}}$$五根导线在$${{O}}$$点的磁感应强度方向垂直于$${{e}{d}}$$向上
4、['安培力的大小简单计算及应用', '平行通电直导线之间的相互作用', '安培定则及其应用', '静电屏蔽和静电利用']正确率80.0%如图所示,高压输电线上使用“
”形刚性绝缘支架支撑电线$${{L}_{1}}$$、$${{L}_{2}}$$、$${{L}_{3}}$$、$${{L}_{4}}$$,防止电线相碰造成短路。正方形$${{a}{b}{c}{d}}$$几何中心为$${{O}}$$,当四根导线通有等大同向电流时$${{(}{)}}$$
A.$${{O}}$$点的磁感应强度方向垂直$${{a}{b}{c}{d}}$$平面
B.$${{L}_{1}}$$对$${{L}_{2}}$$的安培力小于$${{L}_{1}}$$对$${{L}_{3}}$$的安培力
C.$${{L}_{1}}$$所受安培力的方向沿正方形的对角线$${{a}{c}}$$方向
D.夜间高压输电线周围有时会出现一层绿色光晕,这是一种强烈的尖端放电现象
5、['平行通电直导线之间的相互作用', '安培力的方向判断(左手定则)']正确率60.0%如图所示,在$${{x}{O}{y}}$$坐标系内,三根相互平行的通电直导线$${{P}}$$、$${{Q}}$$、$${{R}}$$分别位于正三角形的三个顶点,都通有方向垂直$${{x}{O}{y}}$$坐标平面向外、大小相等的电流,则导线$${{R}}$$受到的安培力的方向是()
B
A.沿$${{y}}$$正方向
B.沿$${{y}}$$负方向
C.沿$${{x}}$$正方向
D.沿$${{x}}$$负方向
6、['平行通电直导线之间的相互作用', '直线电流的磁场', '磁感应强度的叠加与计算', '安培定则及其应用']正确率40.0%如图所示,平行长直导线$${{1}{、}{2}}$$通过相反方向的电流,电流大小相等。$${{a}{、}{b}}$$两点关于导线$${{1}}$$对称,$${{b}{、}{c}}$$两点关于导线$${{2}}$$对称,且$$a b=b c$$,则下列说法正确的是$${{(}{)}}$$
A
A.$$a, ~ b, ~ c$$三点中$${{b}}$$点的磁感应强度最大
B.$${{a}{、}{c}}$$两点的磁感应强度大小相同方向相反
C.导线$${{1}{、}{2}}$$间存在相互吸引的作用力
D.导线$${{1}}$$受到的安培力方向向右
7、['安培力的大小简单计算及应用', '平行通电直导线之间的相互作用', '安培力的方向判断(左手定则)']正确率40.0%如图,通电导线$${{M}{N}}$$
A
A.向左
B.向右
C.垂直纸面向外
D.垂直纸面向里
8、['安培力的大小简单计算及应用', '平行通电直导线之间的相互作用']正确率40.0%如图所示,无限长$${、}$$
C
A.$${{H}{G}{F}{E}}$$区域内
B.$${{A}{H}{G}}$$区域内
C.$${{A}{B}{C}{D}}$$区域内
D.$${{E}{F}{G}{H}}$$区域内
9、['安培力的大小简单计算及应用', '平行通电直导线之间的相互作用', '直线电流的磁场', '安培力的方向判断(左手定则)']正确率40.0%如图所示,两根平行放置的长直导线$${{a}}$$
D
A.$${{F}_{2}}$$
B.$$| F_{1}-F_{2} |$$
C.$${{F}_{1}{+}{{F}_{2}}}$$
D.$$| 2 F_{1}-F_{2} |$$
10、['安培力的大小简单计算及应用', '平行通电直导线之间的相互作用', '安培力的方向判断(左手定则)']正确率40.0%空间有两平行的长直导线$${{A}{、}{B}}$$,其中长直导线$${{A}}$$中的电流为$${{I}}$$,长直导线$${{B}}$$中的电流为$${{2}{I}}$$,其电流方向如图所示,经测量可得长直导线$${{A}}$$所受的安培力大小为$${{F}}$$;如果在空间平行地放置另一通电长直导线$${{C}}$$,且三条导线正好是一正三棱柱的三条棱,经测量可得长直导线$${{A}}$$所受的安培力大小仍为$${{F}}$$。下列说法中正确的是
B
A.长直导线$${{B}}$$所受的安培力大小为$${\sqrt {2}{F}}$$
B.长直导线$${{B}}$$所受的安培力大小为$${\sqrt {7}{F}}$$
C.长直导线$${{C}}$$所受的安培力大小为$${{F}}$$
D.长直导线$${{C}}$$所受的安培力大小为$${\sqrt {2}{F}}$$
1. 电流天平问题解析
选项分析:
A. 当天平示数为负时,说明线圈Ⅱ受到向上的力,即两线圈电流方向相同(相互吸引),正确。
B. 当天平示数为正时,说明线圈Ⅱ受到向下的力,即两线圈电流方向相反(相互排斥),错误。
C. 线圈Ⅰ和Ⅱ之间的作用力是相互作用力,大小相等,错误。
D. 线圈Ⅰ对线圈Ⅱ的作用力与托盘对线圈Ⅱ的作用力不是一对相互作用力,错误。
正确答案:$${A}$$
2. 电场和磁场概念解析
选项分析:
A. 通电导体之间的作用是通过磁场发生的,错误。
B. 磁体之间的相互作用是通过磁场发生的,正确。
C. 磁感线是闭合曲线,无起点和终点,错误。
D. 电场线和磁感线均不能相交,错误。
正确答案:$${B}$$
3. 六分裂阻尼间隔棒问题解析
选项分析:
A. $$A$$点和$$B$$点的磁感应强度方向相反,大小相同,但方向不同,错误。
B. $$b$$导线受到$$a$$和$$c$$导线的安培力均为$$F$$,方向夹角为$$120^\circ$$,合力为$$F$$,正确。
C. 五根导线在$$O$$点的磁感应强度方向由对称性可知垂直于$$ed$$向下,正确。
D. 与C矛盾,错误。
正确答案:$${C}$$
4. 高压输电线绝缘支架问题解析
选项分析:
A. 四根导线在$$O$$点的磁感应强度矢量和为零,错误。
B. $$L_1$$对$$L_2$$的距离小于对$$L_3$$的距离,故安培力更大,错误。
C. $$L_1$$所受安培力由其他三根导线的合力决定,方向沿对角线$$ac$$,正确。
D. 绿色光晕是电晕现象,非尖端放电,错误。
正确答案:$${C}$$
5. 三导线安培力方向解析
导线$$R$$受到$$P$$和$$Q$$的安培力,方向分别沿$$RP$$和$$RQ$$的垂直方向,合成后沿$$y$$负方向。
正确答案:$${B}$$
6. 平行长直导线问题解析
选项分析:
A. $$b$$点磁场由两导线叠加,方向相反,可能为零,错误。
B. $$a$$和$$c$$点磁场方向相同,大小相同,错误。
C. 两导线电流相反,相互排斥,错误。
D. 导线1受到的安培力方向向右(由导线2的磁场决定),正确。
正确答案:$${D}$$
7. 通电导线$$MN$$受力方向解析
根据左手定则,$$MN$$受力方向向左。
正确答案:$${A}$$
8. 无限长导线区域磁场解析
根据对称性,$$EFGH$$区域内磁场方向垂直纸面向外。
正确答案:$${D}$$
9. 平行导线受力解析
导线$$a$$受到的合力为$$|2F_1 - F_2|$$(考虑对称性)。
正确答案:$${D}$$
10. 三棱柱导线安培力解析
设$$A$$与$$B$$的安培力为$$F$$,$$A$$与$$C$$的安培力也为$$F$$,由几何关系可得$$B$$的安培力为$$\sqrt{2}F$$,$$C$$的安培力为$$F$$。
正确答案:$${A}$$和$${C}$$