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一、选择题
1.如图所示,光滑的水平桌面上平行放置三根长直导线a、b、c,导线中分别通有大小为、和恒定电流,已知通电长直导线在其周围空间某点产生的磁感应强度,其中I表示电流大小,r表示该点到导线的距离,k为常数,导线a、b之间的距离小于b、c之间的距离,在安培力作用下,三根导线均处于静止状态,则下列说法正确的是()
A.三根导线中电流方向均相同
B.导线a中的电流一定与导线c中的电流反向
C.三根导线中电流大小关系为
D.三根导线中电流大小关系为C
解析:C
A.根据同方电流相互吸引可知,若三根导线中电流方向均相同,则a、c两导线不可能平衡,故A错误;
B.导线a中的电流与导线c中的电流方向同向,导线b的电流与a、c中电流方向相反,三导线也可能平衡,故B错误;
CD.对b受力分析可知
由于导线a、b之间的距离小于b、c之间的距离,即导线a在b处产生的磁场比导线c在b处产生的磁场更强,则
对c受力分析同理可得
则
故C正确,D错误。
故选C。
2.下列有关物理学史的说法正确的是()
A.伽利略发现了行星运动的规律
B.库仑提出了库仑定律,并最早用实验测得元电荷e的数值
C.奥斯特首先发现了电流的磁效应
D.牛顿发现了万有引力定律,并计算出太阳与地球之间的引力大小C
解析:C
A.开普勒发现了行星运动的规律,提出了行星运动的三大定律,故A错误;
B.库仑提出了库仑定律,密立根最早用实验测得元电荷e的数值,故B错误;
C.奥斯特首先发现了电流的磁效应,故C正确;
D.牛顿发现了万有引力定律,但不知道引力常量G,故无法计算出太阳与地球之间的引力大小,故D错误;
故选C。
3.如图为三根通电平行直导线的断面图,若它们的电流大小都相同,且,则A点的磁感应强度的方向是()
A.垂直纸面指向纸外 B.垂直纸面指向纸里
C.沿纸面由A指向B D.沿纸面由A指向DD
解析:D
用右手螺旋定则判断通电直导线在A点上所产生的磁场方向,如图所示
直导线B在A点产生磁场与直导线D在A点产生磁场方向相反,大小相等,则合磁场为零;而直导线C在A点产生磁场,方向从B指向D,即为沿纸面由A指向D。
故选D。
【点睛】
磁感应强度既有大小,又有方向,是矢量.它的合成遵循矢量合成的平行四边形法则。
4.如图所示,a、b、c三个环水平套在条形磁铁外面,其中a和b两环大小相同,c环最大,a环位于N极处,b和c两环位于条形磁铁中部,则穿过三个环的磁通量的大小是()
A.c环最大,a与b环相同
B.三个环相同
C.b环比c环大
D.a环一定比c环大C
解析:C
所有磁感线都从条形磁铁内部通过,且与外部磁感线方向相反,所以外部磁感线越多,磁通量越小,C正确ABD错误。
故选:C。
5.如图,纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线,中的电流方向向左,中的电流方向向上;的正上方有两点,它们关于对称。整个系统处于匀强外磁场中,外磁场的磁感应强度大小为,方向垂直于纸面向外。已知两点的磁感应强度大小分别为和,方向也垂直于纸面向外,则()
A.流经的电流在点产生的磁感应强度大小为
B.流经的电流在点产生的磁感应强度大小为
C.流经的电流在点产生的磁感应强度大小为
D.流经的电流在点产生的磁感应强度大小为B
解析:B
根据右手螺旋定则可知流经L1的电流在a、b点产生的磁感应强度大小方向向里,大小为B1;根据右手螺旋定则可知流经L2的电流在b点产生的磁感应强度方向向外,大小为B2;根据右手螺旋定则可知流经L2的电流在a点产生的磁感应强度方向向里,由对称性可知大小也为B2;以向外为正方向,则在a点有
在b点有
联立得
,
故选B。
6.人们的现代生活越来越离不开电磁波,我国自主建立的北斗导航系统所使用的电磁波频率约为;家用微波炉所使用的电磁波频率约为;家用Wi-Fi所使用的电磁波频率约为。关于电磁波,下列说法正确的是()
A.一定不会产生偏振现象
B.Wi-Fi信号与北斗导航信号叠加时,不能产生明显的干涉现象
C.Wi-Fi信号比微波更容易发生衍射
D.Wi-Fi信号从一个房间穿过墙壁进入另一个房间后,波长变短B
解析:B
A.电磁波是横波,可以发生偏振现象,故A错误;
B.Wi-Fi信号与北斗导航信号由于频率不同,不能产生明显干涉现象,故B正确;
C.微波的波长比Wi-Fi信号的波长要长,更容易发生衍射,故C错误;
D.Wi-Fi信号从一个房间穿过墙壁进入另一个房间,同样是在空气中传播,波长不变,故D错误。
故选B。
7.如图所示,纸面内有平行于平面连线向右的匀强磁场,磁感应强度大小为B0,三条长直导线P、Q和M垂直纸面放置,其截面PQM在纸面内形成等边三角形、当P、Q两导线中均通有向里的电流I时,等边三角形MPQ的中心O点的磁感应强度为2B0。若M导线也通以向里的电流
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