题目内容

15．如图所示，空间有一平行于纸面水平向右的匀强磁场，磁感应强度为B=2T，一长L=2m的细直导线平行纸面放置，且与B成30°角，通有I=1A的恒定电流，该区域同时存在另外一个匀强磁场B1，要使导线不受安培力作用，磁感应强度B1的大小不可能是（　　）
A．0.5TB．$\sqrt{3}$TC．1TD．2T

分析 当磁场方向与电流方向在同一直线上时，电流不受磁场力作用；
根据磁场的叠加原理，由平行四边形定则分析答题

解答 解：通电导线所受磁场力为零，则电流方向与磁场方向平行，
说明该区域同时存在的另一匀强磁场B2，并且B2与B1的合磁场的磁感应强度方向沿导线方向，
由三角形定则可知，当B2与合磁场（通电导线）垂直时，磁场最小B1最小=Bsin30°，
则B1≥Bsin30°=1T，所以B1的不可能值为0.5；
故选：A

点评 知道通电导线与磁场平行时导线所受磁场力为零是正确解题的关键；由矢量三角形法则求出磁感应强度的最小值即可正确解题

练习册系列答案
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5．物体同时受到在同一平面内的三个共点力的作用，下列几组力的合力可能为零的是（　　）
A．5N  7N  8NB．5N  2N  4NC．1N  5N  10ND．10N  10N  10N
6．在如图所示的电路中，输入电压UAB=150V，可变电阻的最大值R0=150Ω，允许通过的最大电流为3A，求：
（1）当输出端C、D开路时，UCD的值；
（2）当输出端接入R=50Ω的负载时，UCD的可能变化范围．
3．类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于掌握新知识，提高学习效率．在类比过程中，既要找出共同之处，又要抓住不同之处．某同学对机械波和电磁波进行类比，提出下列四点结论．则其中正确的是（　　）
A．机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波
B．机械波的传播必须依赖于介质，而电磁波的传播出同样依赖介质
C．机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用
D．机械波都能产生干涉和衍射现象，而电磁波不能产生干涉和衍射现象
10．火流星是一种偶发流星，通常火流星的亮度非常高，而且会像条闪闪发光的巨大火龙划过天际．假如火流星陨石进入大气层一段时间后，由于受空气阻力做匀速运动．则火流星陨石匀速下降过程中（　　）
A．重力势能减小，动能增大，内能增大B．机械能减小，动能不变，内能增大
C．重力势能减小，动能增大，内能不变D．机械能不变，动能不变，内能增大
20．如图所示，一个半径为r的半圆形单匝线圈，以直径ab为轴匀速转动，转速为n，ab的左侧有垂直线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，M和N是两个集流环，负载电阻为R，线圈、电流表和连接导线的电阻不计，从如图所示位置开始计时（　　）
A．t=0时，线圈中的感应电流最大
B．从图示位置转过90°时，线圈磁通量变化率最大
C．从图示位置开始转过90°，通过电阻R的电荷量为$q=n\frac{{{π^{\;}}{r^2}B}}{2R}$
D．电路中电流的有效值为$I=\frac{{n{π^2}{r^2}B}}{2R}$
7．（多选）电阻为1Ω的单匝矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴，在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图象如图所示，现把交变电流加在电阻为9Ω的电热丝上，下列判断正确的是（　　）
A．线圈转动的角速度为100 rad/s
B．在0～0.005 s时间内，通过电阻的电荷量为$\frac{1}{5π}$ C
C．电热丝两端的电压为180 V
D．电热丝的发热功率为1 800 W
4．如图所示，物体A、B通过细绳及轻弹簧连接于轻滑轮两侧，物体A、B的质量分别为m、2m．开始以手托住物体A，绳恰好伸直，弹簧处于原长状态，A距离地面高度为h．放手后A从静止开始下落，在A下落至地面前的瞬间物体B恰好对地面无压力，（不计滑轮处的摩擦）则下列说法正确的是（　　）
A．在A下落至地面前的过程中物体B始终处于平衡状态
B．在A下落至地面前的过程中A的重力势能转化为弹簧弹性势能
C．在A下落至地面前的过程中A物体始终处于失重状态
D．A落地前的瞬间加速度为g，方向向上
5．如图，让一价氢离子，一价氦离子和二价氦离子的混合物经过电压为U的加速电场由静止开始加速，垂直进入场强为E，宽度为L的偏转电场，之后进入磁感强度为B，方向垂直纸面向外的匀强磁场．试求：（已知氢的质量为m0，氦的质量为4m0，元电荷的电荷量为e）
（1）三种离子在偏转电场中沿电场方向的位移．
（2）三种离子在磁场中运动的时间之比．
（3）三种离子在磁场中运动的速度之比．

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