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| 电流间的相互作用题目答案及解析如下,仅供参考!
选修3-1
第三章 磁场
3.4 通电导线在磁场中受到的力
电流间的相互作用
地球可以视为巨大的磁场,磁场分布可类比于条形磁铁。
磁场的强弱可以用磁感线来描述。如图所示,实线表示某磁场中的磁感线,$M$、$N$为磁场中两点,两点的磁感应强度分别为$B_{M}$和$B_{N}$,同一通电导线放在$M$处和$N$处所受磁场力大小分别为$F_{M}$和$F_{N}$,则 $(\quad\ \ \ \ )$
$B_{M}\\gt B_{N}$,$F_{M}$一定大于$F_{N}$
","$B_{M}\\gt B_{N}$,$F_{M}$一定小于$F_{N}$
","$B_{M}\\lt B_{N}$,$F_{M}$一定小于$F_{N}$
","$B_{M}\\lt B_{N}$,$F_{M}$可能等于$F_{N}$
"]磁感线的疏密程度表示磁场的磁感应强度的大小,$N$处密集,则$B_{M}\lt B_{N}$,安培力为$F=BIL\sin\theta$,其中$L$为导线与磁场垂直的有效长度,同一通电导线,放置方式不同,有效长度不同,若在$M$点导线与磁场垂直,$N$点导线与磁场平行,则可以有$F_{M}\gt F_{N}$,根据$F=BIL\sin\theta$,可知改变两位置时的摆放位置,使在$N$处磁感应强度在沿电流方向上的分量与$M$处磁感应强度在沿电流方向上的分量相等时,可使$F_{M}=F_{N}$,故$\rm D$正确,$\rm ABC$错误。
故选:$\rm D$。
$19$世纪,安培为了解释地球的磁性提出“分子电流假说”,认为地球的磁场是由带电的地球绕过地心的轴形成的环形电流引起的,如图所示,下列说法正确的是 $(\quad\ \ \ \ )$
地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
","地球内部也存在磁场,地磁南极在地理南极附近
","根据右手螺旋定则可判断,地球带负电荷
","地磁场对垂直射向地球赤道的质子有向西的力的作用
"]$\rm A$、地球表面只有赤道位置的地磁场方向与地面平行,故$\rm A$错误;
$\rm B$、地磁场南极在地理北极附近,地磁场北极在地理南极附近,故$\rm B$错误;
$\rm C$、由图可知,地磁北极在地理南极附近,根据右手螺旋定则可确定电流方向与地球自转方向相反,说明地球带负电,故$\rm C$正确;
$\rm D$、根据左手定则可知,地磁场对垂直射向地球赤道的质子受到的洛伦兹力向东,故$\rm D$错误;
故选:$\rm C$。
如图所示,某教室墙上有一朝南的钢窗,从室内学生的角度看,学生推开窗户时,穿过窗户的地磁场的磁通量变化为 (填$A$.“增大” $B$.“减小”)从学生的角度看,窗框中的感应电流方向 ;($A$.“顺时针” $B$.“逆时针”)
地磁场由南向北,当朝南的钢窗向外推开时,平面与磁场平行时,没有磁感穿过线框平面,穿过环面的磁通量为$0$。根据楞次定律,穿过窗框的磁通量减小时,产生的感应电流的方向为逆时针。
不仅磁场对磁体有力作用,电流之间也会通过磁场相互作用。两个相同的圆形线圈,能在一个光滑绝缘的圆柱体上自由滑动。设大小不同的电流按图中所示的方向分别通入两个线圈,则两线圈的运动情况是$(\quad\ \ \ \ )$
彼此相向运动,且电流大的加速度较大
","彼此背向运动,且电流大的加速度较大
","彼此背向运动,且加速度大小相等
","彼此相向运动,且加速度大小相等
"]根据电流间相互作用规律“同向电流相互吸引,异向电流相互排斥”可知,两圆环应相互吸引,即彼此相向运动,再根据牛顿第二定律和牛顿第三定律可知,两圆环的加速度大小相等。
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