3 . 图中虚线框内存在一垂直纸面的匀强磁场。现通过测量通电导线在磁场中所受的磁场力，来测量磁场的磁感应强度大小。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)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的质量m₁。
③闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，重新往托盘内加入适量细沙，使D______，然后读出______（请用文字和符合表示），并用天平称出此时细沙的质量m₂。
④用米尺测量D的底边长度L。
(2)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=______。
(3)判定磁感应强度方向的方法是：若m₂______m₁（选填“>”“ <”或“=”），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。

4 . 匀强磁场中放一根与磁场方向垂直的通电直导线，它的电流是2.5A，导线长4cm，它受到的磁场力为。将直导线换成如图所示的长8cm、宽5cm的10匝线圈，线圈可绕自由转动，图示位置线圈平面与磁场方向夹角为37°。（，）求：
（1）此匀强磁场的磁感应强度；
（2）图示位置线圈的磁通量。

5 . 为缩短固定翼飞行器着陆后的滑行距离，有人构想在机身和跑道上安装设备，使飞行器在安培力作用下短距着陆，如图所示，在机身上安装长为10m、匝数为50匝的矩形线圈，线圈通以100A的电流，跑道上有大小为0.3T的磁场，通过传感器控制磁场区域随飞机移动，使矩形线圈始终处于图示磁场中，忽略电磁感应的影响，线圈所受安培力的大小和方向是（       ）

A．15000N，向左	B．15000N，向右
C．30000N，向左	D．30000N，向右

6 . 如图所示，一直导体棒垂直纸面放置，棒内通有垂直纸面向里的恒定电流，为使该导体棒静止在图示固定光滑绝缘斜面上，可以加一平行于纸面的匀强磁场且使磁感应强度最小，则磁场方向（       ）

A．垂直斜面向上

B．垂直斜面向下

C．平行斜面向上

D．平行斜面向下

7 . 根据磁场对电流有安培力作用的原理，人们研制出一种新型的发射炮弹的装置——电磁炮，其原理如图所示：间距为的平行导轨水平放置，整个空间有竖直方向的匀强磁场，导轨一端接电动势为、阻为的电源，导电金属横杆安装上炮弹垂直放在导轨上，其总质量为，电阻为，导轨电阻不计，忽略一切摩擦。则下列说法正确的是（　　）

A．磁场方向应竖直向下

B．减小磁感应强度的值，炮弹受到的安培力变大

C．闭合开关瞬间，炮弹的加速度大小为

D．若同时将电流方向和磁场方向反向，安培力方向也会反向

8 . 如图，长为的直导线折成边长相等、夹角为的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B。当在导线中通以电流I时，该V形通电导线受到的安培力大小是（　　）。

A．

B．

C．

D．

9 . 如图甲所示，导线框abcd的平面与水平面成θ角，导体棒PQ与ab、cd垂直且接触良好。垂直框架面的磁场的方向向上，且磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示，导体棒始终静止，在时间内，下列说法正确的是（　　）

A．导体棒中电流恒定	B．电路中消耗的电功率一直增大
C．导体棒所受的安培力一直增大	D．导体棒所受的摩擦力一定先增大后减小

10 . 如图所示，固定在水平面上的半径为d=1m的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B=1T的匀强磁场，在外力作用下长为d=1m的金属棒CD可绕着圆心匀速转动。从圆环边缘和圆心用细导线连接足够长的两平行金属导轨MN、PQ，导轨与水平面夹角为，空间存在垂直导轨平面向上的磁感应强度大小为B=1T的匀强磁场，质量为m=1kg的金属棒ab静止在导轨上且垂直导轨。导轨宽度和金属棒ab长度均为L=2m，金属棒与导轨之间的动摩擦因数为，CD棒电阻为r=2，ab棒电阻为R=4，其余电阻不计，g取10m/s²。
（1）闭合开关，若CD棒以=12rad/s顺时针（俯视）匀速转动，ab棒保持静止，求流过CD棒的电流方向和CD棒两端的电压；
（2）要使ab棒与导轨保持相对静止，求CD棒转动的角速度应满足的条件；
（3）若CD棒以=31rad/s逆时针（俯视）匀速转动，求出当ab棒恰好匀速时的速度大小。