知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

（2015秋•金华期末）如图所示为电流天平，可用来测量匀强磁场的磁感应强度．天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，线圈匝数为N=25匝，水平边长为L=0.1m，竖直边长H=0.3m，线圈的下部处在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面．感应强度大小为B，当线圈中通有电流I=1.0A（方向如图）时，在天平左、右两边加上质量分别为m₁、m₂的砝码，使天平平衡．当电流反向（大小不变）时，左边再加上质量为m=0.5kg的砝码，天平重新平衡（天平的左右两臂等长，g取10m/s²）．由此可知：

A．磁感应强度的方向垂直纸面向里

B．磁感应强度的方向垂直纸面向外

C．磁感应强度的大小B=1.0T

D．磁感应强度的大小B=2.0T

难度：中等

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3．某电子天平原理如图所示，E形磁铁的两侧为N极，中心为S极，两极间的磁感应强度大小均为B，侧基宽度均为L，忽略边缘效应，一正方形线圈套于中心磁极，其骨架与秤盘连为一体，线圈两端C、D与外电路连接．当质量为m的重物放在秤盘上时，弹簧被压缩，秤盘和线圈一起向下运动（骨架与磁极不接触），随后外电路对线圈供电，秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止，由此时对应的供电电流I可确定重物的质量．已知线圈的匝数为n，线圈的电阻为R，重力加速度为g．问：
（1）供电电流I是从C端还是D端流入？求重物质量与电流的关系．
（2）若该电子天平能称量的最大质量为M，则线圈消耗的最大功率P是多少？

难度：较易

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4．（2015秋•长沙校级期末）图示为等臂电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度，它的右臂挂在匝数为n的矩形线圈，线圈的水平边长为L，处于匀强磁场内，磁感应强度B的方向与线圈平面垂直，当线圈中通过图示方向的电流I时，调节砝码使两臂达到平衡，然后使电流反响，大小不变，这时需要在左盘中增加质量为m的砝码，才能使两臂达到新的平衡．
（1）求磁感应强度B；（用已知量和测量得到的量n、m、L、I表示）
（2）当n=10，L=12.0cm，I=0.10A，m=12.0g，g=9.8m/s²时，计算B的值．

难度：中等

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5．匀强磁场中有一段长为0.2m的直导线，它与磁场方向垂直，当通过1A的电流时，受到6×10^-2N的磁场力，则该磁场的磁感应强度是 T；当导线长缩短一半时，磁感应强度是 T．

难度：较易

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6．

（2015秋•临沂期末）如图所示，用一弹簧测力计把导线BC悬挂在天花板上，导线BC中通图示方向的电流；导线A固定在BC的正下方，电流方向垂直纸面向外，以下判断正确的是（　　）

A．从上向下看，导线BC顺时针转动，同时测力计读数增大

B．从上向下看，导线BC顺时针转动，同时测力计读数减小

C．从上向下看，导线BC逆时针转动，同时测力计读数减小

D．从上向下看，导线BC逆时针转动，同时测力计读数增大

难度：中等

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7．（2015秋•邢台期末）图示为一“电流天平”，等臂天平的左臂为挂盘，右臂挂有矩形线圈，两臂平衡．某同学采用此装置用来测量线圈的匝数和磁感应强度，他操作的步骤如下：
A．在天平的左端挂上挂盘后，调节平衡螺母，使之平衡．
B．在天平的右端再挂上一宽度为L、质量为m₀的N匝矩形线圈（线圈的电阻忽略不计），使线圈的下边处于匀强磁场中（磁场的方向与线圈平面垂直），用轻质细导线将线圈与右侧的电路构成闭合电路．已知电源电动势为E，内阻忽略不计，线圈中的电流方向如图所示．
C．然后再在天平左侧的挂盘中加一质量为m₁的砝码，将滑动变阻器的滑片P向左移动．当电流表的示数为I₁时，天平处于平衡．
D．将绕线圈的导线拆卸n₀匝（质量忽略不计），重新挂在天平的右端（左端砝码的质量不变），并调节滑片P，当电流表的示数为I₂时，天平再次达到平衡．
根据以上操作，请冋答下列问题：
（1）当电路中的电流为I₁时，滑动变阻器接入电路中的电阻R=    ．
（2）线圈的匝数N=    ．（用题中的符号表示）
（3）重力加速度为g，可知匀强磁场的磁感应强度B=    ．（用题中物理量的符号表示）

难度：中等

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8．

（2015秋•西宁校级期末）如图所示通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，电流方向如图所示，ab边与NM平行．关于MN的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是（　　）

A．线框四条边所受的安培力方向相同

B．线框四条边所受的安培力大小相同

C．线框所受安培力的合力向左

D．线框所受安培力的合力向右

难度：较易

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9．（2015秋•太原校级期末）如图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度，它的右臂挂着矩形线圈，匝数为n，线圈的水平边长为L，处于匀强磁场内，磁感应强度B的方向与线圈平面垂直，当线圈中通过电流I时，调节砝码使两臂达到平衡．然后使磁场反向，大小不变，这时需要在左盘中增加质量为m的砝码，才能使两臂再次达到新的平衡．（重力加速度为g）
（1）导出用n、m、L、I、g计算B的表达式；
（2）当n=10，L=10.0cm，I=0.10A，m=5.00g时，磁感应强度是多少？（取g=10m/s²）

难度：中等

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10．（2014秋•青州市校级期末）图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场．现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向．所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱；A为电流表；S为开关．此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线．
（1）在图中画线连接成实验电路．
（2）完成下列主要实验步骤中的填空
①按图接线．
②保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m₁．
③闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D    ；然后读出    ，并用天平称出    ．
④用米尺测量    ．
（3）用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B=    ．
（4）判定磁感应强度方向的方法是：若    ，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里．

难度：较难

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