鄭州市實驗高級中學(xué)高中物理選修二第一章《安培力與洛倫茲力》測試題

12121212121212一、選擇題1．分[ID：已知通電長直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場中某點的磁感應(yīng)強度電流強度I成正比，與該點到直導(dǎo)線的距離r成反比?，F(xiàn)有三根平行的通電長直導(dǎo)線A、，其中A、導(dǎo)線中的電流大小為I，導(dǎo)線中的電流大小為I。與導(dǎo)線垂直的截面內(nèi)的點與AC組成等腰直角三角形，處在AC的中點，電流方向如圖，此時處的磁感應(yīng)強度為零，則下列說法正確的是（）A．I=IB．2I=IC．導(dǎo)所受的磁場力向左．移走O導(dǎo)，則處的磁場將沿方向2．分[ID：128257]如所示，一光滑絕緣斜面上放一導(dǎo)體棒，斜面的傾角為θ，導(dǎo)體棒中通以電流，電流方向垂直紙面向里。以下列兩種方式在空間中加上勻強磁場可使導(dǎo)體棒靜止在斜面上：（）場方向垂直于斜面向上，磁感應(yīng)強度大小為B；2）磁場方向豎直向上，磁感應(yīng)強度大小為B。（）A．兩種情況下，導(dǎo)體棒所受的安培力大相等B．種情況下，斜面對導(dǎo)體棒的支持力大小相等C．．

B12cos12

3．分[ID：128238]如圖所示為回旋加速器示意圖，利用回旋加速器對

H粒進(jìn)行加速，此時形盒中磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，形縫隙間電場變化周期為，速電壓為。忽略相對論效應(yīng)和粒子在形盒縫隙間的運動時間，下列說法中正確的是（）

A．粒子從磁場中獲得能量B．持、和T不，該回旋加速器可以加速質(zhì)子C．增大加速電壓

H粒子在回旋加速器中運動的時間變短．增大加速電壓

H子獲得的最大動能增大4．分[ID：128237]下情形中關(guān)于電流、帶電粒子在磁場中受的磁場力方向描述正確的是（）A．B．C．．5．分[ID：128234]將圓柱形強鐵吸在干電池的負(fù)極，強磁鐵的S極朝上N極下，金屬導(dǎo)線折成上端有一支點，下端開口的導(dǎo)線框，使導(dǎo)線框的頂端支點和底端分別與電源的正極和磁鐵都接觸良好但不固定，這樣整個導(dǎo)線框就可以繞電池旋轉(zhuǎn)起來。下列判斷正確的是（）A．導(dǎo)線框能旋轉(zhuǎn)起來，是因為慣性B．不計摩擦阻力，導(dǎo)線框?qū)⒁恢眲蛩俎D(zhuǎn)動C．視觀察，導(dǎo)線框沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)

．池輸出的電功率等于導(dǎo)線旋轉(zhuǎn)的機械功率6．分[ID：128230]如圖所示，、是直平面內(nèi)三個相同的半圓形光滑軌道為軌道最低點，處勻強磁場中和處勻強電場中，三個完全相同的帶正電小球a、、從道最高自由下滑至第一次到達(dá)最低點K的過程中，下列說法正確的是（）A．在處球a速最大C．b需的時間最長

B．K處對道壓力最大．機械能損失最多7．分[ID：128225]如圖所示，邊長為a的三角形域內(nèi)存在著方向垂直于紙面向外、磁感應(yīng)強度大小為B的強磁場。一個質(zhì)量為、荷量為的電粒子重不)從邊的中點O以一速度v進(jìn)磁場，粒子入磁場時的速度方向垂直于磁場且與邊的夾角為60°。若粒子在磁場中運動的過程恰好與邊切，并從AB邊出磁場，則的小為（）A．

B．

Bqam

C．

m

．

Bqam8．分[ID：128222]回旋加速器兩個銅質(zhì)形盒構(gòu)成，其間留有空隙，原理如圖所示．下列說法正確的是（）A．帶電粒子在D形內(nèi)時，被磁場不斷地加速B．變電場的周期等于帶電粒子做圓周運動的周期C．速電壓越大，帶電粒子獲得的最大動能越大．速器可以對帶電粒子進(jìn)行限加速

1129．分[ID：128285]兩平行直導(dǎo)和豎放置，通電后出現(xiàn)如圖所示現(xiàn)象，圖中a、b兩點位于兩導(dǎo)線所在的平面內(nèi)。則（）A．兩導(dǎo)線中的電流方向相同B．導(dǎo)線中的電流大小一定相同C．點磁感應(yīng)強度方向一定向里．時改變兩導(dǎo)線中電流方向兩導(dǎo)線受到的安培力方向不變10．分[ID：如所示，足夠長的絕緣粗糙中空管道傾斜固定放置在豎直平面內(nèi)，空間存在與管道垂直的水平方向勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里，將直徑略小于管道內(nèi)徑的帶正電小球從管道頂端由靜止釋放，小球沿管道下滑，則關(guān)于小球以后的運動，下列說法正確的是（）A．小球的速度先增大后減小B．球?qū)⒆鰟蚣铀僦本€運動C．球最終一定做勻速直線運動．球的加速度一直減小11．分[ID：用示裝置可以檢測霍爾效應(yīng)。利用電磁鐵產(chǎn)生磁場，電流表檢測輸入霍爾元件的電流，電壓表檢測元件輸出的電壓。已知圖中的霍爾元件是金屬導(dǎo)體，圖中的、、3、4是爾元件上的四個接線。當(dāng)開關(guān)、閉合后，電流表A和電表、C都明顯示數(shù)，下列法中不正確的是（）A．電表B為電流表，電表C為壓表

1212112121B．線端4的電勢高于接線端2的電勢C．將E、的負(fù)極反接，其他條件不變，則電壓表的示數(shù)將保持不變．增大R、增大，電壓表示數(shù)增大12．分[ID：如所示，兩平行金屬板中有相垂直的勻強電場和勻強磁場。板正電荷，板等量負(fù)電荷，電場強為E：場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度為。行金屬板右側(cè)有一擋板M，中間有小孔

，OO兩金屬板的中心線。擋板右側(cè)有垂直紙面向外的勻強磁場，磁場應(yīng)強度為B。

CD

為磁場邊上的一絕緣板，它與M板夾角

45

，

，現(xiàn)有大量質(zhì)量均為m，含有各種不同電荷量、不同速度的帶電粒子（不計重力），自O(shè)點沿OO電磁場區(qū)域，其中有粒子沿直線

方向運動，并進(jìn)入勻強磁場中，則能擊中絕緣板

CD

的粒子中，所帶電荷量的最大值為（）A．C．

BB22

B．．

BBa212二、填空題13．分[ID：如所示，平行導(dǎo)軌和上一輛小車，車上有一個通電線框，圖中虛線框AB、、、是磁場區(qū)域，內(nèi)垂直紙面的磁場。要使小車在圖示位置受到向右的推力A區(qū)的磁場方________，區(qū)磁場方向__________________________，要使小始終受到磁場的推力作用磁場的變化規(guī)律是_______________________________________________________________________________。14．分[ID：圖所示和為水平、平行放置的金屬導(dǎo)軌，相距導(dǎo)體棒ab跨在導(dǎo)軌上，棒的質(zhì)量m=0.2kg，的中點用細(xì)繩經(jīng)滑輪物體相連，物體質(zhì)量M=0.3kg，棒與導(dǎo)間的動摩擦因數(shù)，強磁場的磁感應(yīng)強度B，方向豎直向下，為了使物體勻速上升，應(yīng)在棒中通____A的流，方__________。

15．分[ID：圖所示，一根質(zhì)量、總電的均勻金屬桿用兩根長L的輕質(zhì)導(dǎo)線豎直懸掛在三等分點，導(dǎo)線的懸掛點間加上電壓后僅將金屬桿置于磁感應(yīng)強度的磁場中，單根導(dǎo)線上的拉力____．若把導(dǎo)線長度變成2L，如圖b所示懸掛在金屬桿兩端，則單根導(dǎo)線上的拉力______．16．分[ID：圖所示，將長為的導(dǎo)線從中間折成約106°的，使其所在的平面垂直于磁感應(yīng)強度為0.5T的勻強磁場為使導(dǎo)線中產(chǎn)生的應(yīng)電動勢，導(dǎo)線切割磁感線的最小速度約__________m/s(sin53°=0.8)．分[ID：128326]如所示，將截面為正方形的真空腔abcd放置在一勻強場中，磁場方向垂直紙面向里．若有一束具有不同速率的電子由小孔a沿ab方射入磁場，打在腔壁上被吸收，則由小孔c和d射出的電子速率之_；過磁場的時間之比為________．18．分[ID：培力的方向可以_________（“左手或右”）定則來判定，通電螺線管中的磁場方向可以（填左手”或右”）則判定．19．分[ID：放源中有三種不同的粒子，其中一種不帶電，另兩種分別帶正負(fù)電荷，置于磁場中，形成如圖三條軌跡，則不帶電的粒子的軌跡____________，負(fù)電的粒子的軌跡是___________．

mm020．分[ID：如所示，在坐標(biāo)系

xOy

中，原點的直線

OC

與x軸正向的夾角

，在OC右側(cè)有一勻強電場，OC為該場的左邊界，電場無右邊界；在第二、三象限內(nèi)有一有界勻強磁場，磁場上邊界與電場邊界重疊（即O邊）右邊界為

軸、左邊界為圖中平行于軸的虛線，磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，向垂直紙面向里。一帶正電荷、量為的子某一速度自磁場左邊界上的A點入磁場區(qū)域，并從

O點射出，粒子射出磁場時的速度方向與x軸夾角

，大小為。子在磁場中的運動軌跡為紙面內(nèi)的一段圓弧，且圓弧的半徑為軸下方的磁場水平寬度的2倍粒子進(jìn)入電場后，在電場力的作用下又由點返回磁場區(qū)域經(jīng)過一段時間后再次離開磁場。已知粒子從A點入到第二次離開磁場所用的時間恰好等于粒子在磁場中做圓周運的周期。忽略重力的影響。則（）A到軸垂直距離________（）強電場大小________。子從第二次離開磁場到再次進(jìn)入電場時所用的時間為。三、解答題21．分[ID：如所示，有界勻強磁場的寬度為=0.3m磁感應(yīng)強度B=2×10T。場右邊是寬度

L、強E、方向向左的勻強電場，一帶電粒子電荷量為q19的電荷，質(zhì)量m=6.4×1027kg，vm/s的速度沿OO垂射入磁場，在磁場中偏轉(zhuǎn)后進(jìn)入右側(cè)的電場，最后從電場右邊界射出，求(1)帶粒子在磁場中運動的軌道半徑；

120120(2)大畫出帶電粒子的運動軌跡（畫在題圖）；(3)帶粒子飛出電場時的動能。22．分[ID：圖所示，圓心為、半徑為的形區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強度大小為方向垂直紙面向外的勻強磁場，磁場區(qū)域右側(cè)有一寬度也為R的夠長區(qū)，域內(nèi)方向向左的勻強電場，區(qū)左邊界CD、與電場垂直，區(qū)邊界上過點的切線與電場線平行且與FG交于G點，右為方向向外、磁感應(yīng)強度大小為B

的勻強磁場區(qū)域。延長線上距G點R處M點放置一足夠長的熒光屏MN，熒光屏與FG成＝角在A點處有一個粒子源，能沿紙面向區(qū)域內(nèi)各方向均勻地發(fā)射大量質(zhì)量為m、電荷量為＋q且速率同的粒子，其中沿方射入磁場的粒子，恰能平行于電場方向進(jìn)入?yún)^(qū)域并垂直打在熒光屏上（不計粒子重力及其相互作用）。求：(1)粒的初速度大小；(2)電的電場強度大小；(3)調(diào)熒光屏的位置，使M點直向下移動，距離等于2R，使熒光屏MN水，求熒光屏上的發(fā)光區(qū)域長度Δx。23．分[ID：圖所示，電阻不計的水平導(dǎo)軌間距0.5m導(dǎo)軌處于方向與水平面成角向右上的磁感應(yīng)強度為5T的勻強磁場中。導(dǎo)體棒ab垂直于導(dǎo)軌放置且處于靜止?fàn)顟B(tài)，質(zhì)量1kg，電阻，與導(dǎo)軌間的動擦因數(shù)為0.5。電源電動勢，其內(nèi)阻0.1Ω，定值電阻的阻值4Ω不計定滑輪摩擦，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，線對ab的拉力為水平方向，取。：(1)通的流大小和方向；(2)ab受的安培力大小；(3)重重力G的值圍。

000024．分[ID：量為m帶電量為q的帶電粒子（不計重力）以初速度v從a點垂直y軸進(jìn)入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場如圖所示，運動過程中粒子經(jīng)過b點且＝Ob。撤去磁場加一個與y軸行的勻強電場，仍以v從a點垂直y軸入電場，粒子仍能過b點求：(1)帶粒子在磁場中從點到第一次經(jīng)過點時間是多少？(2)電強度與感應(yīng)強度B之為多少？25．分[ID：如所示，在直角三形ADC區(qū)內(nèi)存在垂直于紙面向外，磁感應(yīng)強度為的強磁場（包含邊界）中∠ACD30?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，以某一速度從D點沿DA邊入磁場，垂直于AC邊出磁場，粒子的重力可忽略不計。求：(1)帶粒子在磁場中的運動半徑；(2)帶粒子在三角形區(qū)內(nèi)動的時間；(3)帶粒子從邊出的最大速度v。26．分[ID：如圖所示，在傾角為的滑斜面上有一根長為0.4m，量為6×10-2的電直導(dǎo)線，電流=1A，向垂直紙面向外，導(dǎo)線用平行于斜面的輕繩拴住不動，整個裝置放在磁感應(yīng)強度每秒增加，方向沿平行于斜面向上的磁場中，設(shè)=0=0(1)畫t=0時通電直導(dǎo)線的受力示意圖；(2)寫磁感應(yīng)強度B隨時間的關(guān)系式；(3)求需要經(jīng)過多長時間斜面對導(dǎo)線的支持變?yōu)榱?？g取，，cos37°=0.8）

【參考答案】2016-2017年度第考試試卷考答案科模測試一選題1C2D3C4D5C6C7C8．9D10．11．12．二填題13．直紙面向內(nèi)垂直紙面外磁場方向及時改變使線框左邊始終處在向內(nèi)的磁場中線框

的右邊始終處在向外的磁場中14．15．16．解析】．：：【析】電子垂直射入勻強磁場中由洛倫茲力提供向心力做勻速圓周運動根據(jù)牛頓第二定律推導(dǎo)出電子圓周運動的速率與半徑的關(guān)系根據(jù)幾何知識確定電子從c孔b孔時半徑關(guān)系求解速率之比根據(jù)時間與周期18．手右手19．；；20．三解題21．22．23．24．25．26．2016-2017年度第考試試卷考解析【參考解析】科模測試一選題

1C解析：．安培定則得電長直導(dǎo)線、O在B處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度如下圖所示由題意可得通電長直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場中的某點磁感應(yīng)強度B與電流I和點到直導(dǎo)線的距離r的系為

B

Ir

，由此可得0B

I2rI12r

cosA聯(lián)立解得I

，故AB錯誤；C．安培定則可知A導(dǎo)線處的磁場方向豎直向下，故由左手定則可知導(dǎo)所受的磁場力向左，故正確；．上圖可知，若移走導(dǎo)，則處磁場將沿水平向右方，故D錯。故選。2．D解析：．一種情況下導(dǎo)體棒所受安培力沿斜面向上，因?qū)w棒恰好受力平衡。對導(dǎo)體棒受力分析，有向下的重力，垂直于斜面向上的支持力和沿著斜面向上的安培力。所以有mgsin

BIL第二種情況下，導(dǎo)體棒所受安培力水平向右，且導(dǎo)體棒受力平衡。對導(dǎo)體棒受力分析，有向下的重力，垂直于斜面向上的支持力和水平向右的安培力。則有

IL

12kkm12kkm兩種情況下導(dǎo)體棒所受安培力大小不相等，斜面對導(dǎo)體棒的支持力也不相等，所以A項錯誤；．由AB選中兩方程可得，兩種情況下磁應(yīng)強度大小的關(guān)系為cos1

所以C項誤D項確。故選。3．C解析：A．粒子在磁場中運動時，磁場的作用只變粒子的運動方向，不改變粒子的運動速度大小，粒子只在加速電場中獲得能量A錯；B．子在磁場中運動的周期T

qB由于質(zhì)子H與H子的比荷不同，保持B、U和T不的情況下不能加速質(zhì)子B錯1誤；C．m

2解得v

qBR粒子射出時的動能1q2B2E=22

2粒子每旋轉(zhuǎn)一周增加的動能是2qU，動能達(dá)到時粒子旋轉(zhuǎn)的周數(shù)是N，有qBkqU每周的運動時間T

qB則粒子在回旋加速器中的運動時間t

BR2

2若只增大加速電壓，

H

粒子在回旋加速器中運動的時間變短正確；．回旋加速器的最大半徑是R，此粒子在最大半徑處運動時速度最大，根據(jù)m

2

kmm2kmm2解得vm

qBRm

m21

H

射出時的最大動能是1q2B2E=mv222m

R

2m若只增大加速電壓，由上式可知子獲得最大動能與加速器的半徑、磁感應(yīng)強度1以及電荷的電量和質(zhì)量有關(guān)，與速電場的電壓無關(guān)D錯誤。故選4D解析DA由左手定則判定，導(dǎo)體中的流受到的磁場力方向是垂直導(dǎo)體向左誤；B．中的電流方向，沿導(dǎo)體上到下，由左手定則判定，導(dǎo)體中的電流受到的磁場力是垂直導(dǎo)體斜向上B誤；C．電負(fù)電，垂直磁鐵向下動，磁鐵產(chǎn)生的磁場方向在外部從指向S極，手定則判定，電子受到的洛倫茲方向垂直紙面向里C錯D子帶正電，運動方向水平右，由左手定則判定，質(zhì)子受到的洛倫茲力方向與運動方向垂直速度方向向下D正。故選。5C解析CA導(dǎo)線框能轉(zhuǎn)起來，是因為通導(dǎo)線在磁場中受到安培力的作用，并非慣性錯B．和電池均會發(fā)熱，即使計摩擦阻力，導(dǎo)線框最終也會停下來誤；C．俯察，電流向下，磁感強度向上，將磁感應(yīng)強度分解為垂直于電流方向和平行于電流方向，結(jié)合垂直于電流方向磁感應(yīng)強度方向，根據(jù)左手定則可知導(dǎo)線框沿逆時針方向轉(zhuǎn)動C正D池的輸出功率一部分用于線框旋轉(zhuǎn)，一部分用于發(fā)熱誤。故選6C解析C對a小受力分析可知F

a

qvBm

var所以F

a

mgqvBm

var對球分析可得

bcbcFmgb

br

2解得Fmgr

2對球力分析可知2Fmgcr解得Fmgc

2cr由于a球磁場中動，磁場力對小球不做功，整個過程中小球的機械能守恒c球到的電場力對小球做正功，到達(dá)最低點時球的速度大小最大，對軌道壓力最大b球到的電場力對小球做負(fù)功，到達(dá)最低點時的速度的大小最小，所以b球運動的時間也長AB錯誤C正；．球到的電場力對小球做正功，到達(dá)最低點時球的速度大小最大，所以c球機械能增加，錯誤。故選。7．C解析：粒子運動的軌跡過程圖，如圖所示軌跡圓恰好與BC邊切粒子恰好從AB邊穿出磁場的臨界軌跡對應(yīng)的半徑為a3)a28根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得m

2聯(lián)立可得v

故選。

kk8．B解析：A．帶電粒子在D形內(nèi)時，因洛倫茲力不做功，則粒子被電場不斷地加速，選項錯誤；B．了使得粒子在D型的縫隙中不斷被加速，則交變電場的周期等于帶電粒子做圓周運動的周期，選項正；．加速器可以對電粒子不能進(jìn)行無限加速，帶帶電粒子的軌道半徑等于D型盒的半徑時，粒子被加速的速度最大，根據(jù)m

2可得，帶電粒子獲得的最大動能1q2R2Emv22m與加速電壓大小無關(guān)，選項錯；故選。9．D解析：A．根據(jù)通電導(dǎo)線間的相互作用力，同向吸，異向相斥的規(guī)律可知兩導(dǎo)線電流方向相反，所以錯；B．于兩導(dǎo)線間的安培力為相互作用力，所以兩導(dǎo)線中的電流大小不一定相，所以錯誤；C．圖可判斷兩導(dǎo)線電流方向相反，但具體方向不確定，所以點的磁感應(yīng)強度方向不一定向里，也可能向外，所以C錯；．時改變兩導(dǎo)線中電流方向兩導(dǎo)線電流方向還是相反，則兩導(dǎo)線受到的安培力方向不變，還是相互排斥的，所以正；故選。10．解析：小球向下運動中，開始階段小球的速度小受到的洛倫茲力小，小球受到重力，垂直管道向上的洛倫茲力，垂直管道向上的支持力和沿管道向上的滑動摩擦力，如圖所示隨著小球速度的增加洛倫茲力增大，支持力減小，由f

N

121222121222可知，摩擦力減小，小球向下做加速度增大的加速運動，當(dāng)向上的支持力減小為零時小球的摩擦力也為零，此時小球沿管道向下的加速度最大。以后小球的速度繼續(xù)增大，洛倫茲力大于重力垂直管道向下的分力，支持力改變?yōu)榇怪惫艿老蛳?，如圖所示支持力隨著小球的速度增大而增大，從而使摩擦力也隨著增大，直到摩擦力增大到與重力沿管道向下的分力相等，此過程小球做加速度減小的加速運動。當(dāng)摩擦力增大到與重力沿管道向下的分力相等以后小球做勻速運動，因此小球先做加速度增大的加速運動接著做加速度減小的加速運動，最后做勻速運動。故選。11．解析：A．電表B連接在一個閉合電路中，測量路中的電流，是電流表；電表C連在2、兩個接線端上，測量兩點間的電壓，是電壓表，故正；B．左側(cè)電路可判定磁感線從上往下穿過霍爾元件，由左手定則可知從接線1進(jìn)的電子將受到向右的作用力，等效于在接線端4、之加了一個電壓，即接線端的勢高于接線端2的電勢，故正；C．將E、的負(fù)極反接，其他條件不變，由右手螺旋定則和左手定則可判斷，電壓表的示數(shù)將保持不變，故C正；．增大R，則磁場減弱，增大，電流減弱，最后使電壓表示數(shù)減小，故D錯。本題要求選擇錯誤的，故選D。12．解析：沿直線′運動的帶電粒子，設(shè)進(jìn)入勻強磁場B的電粒子的速度為v，有Bqv解得粒子進(jìn)入勻強磁場中勻速圓周運動，則

EBqvBm

vr得

11

Br因此，電荷量最大的帶電粒子運動的軌道半徑最小，設(shè)最小半徑為r，帶電粒子運動軌跡與CD板切，則有rr1得r2所以電荷量最大值q2

mEB2故選A二填題13．直紙面向內(nèi)垂直紙面外磁場方向及時改變使線框左邊始終處在向內(nèi)的磁場中線框的右邊始終處在向外的磁場中解析：直紙面向內(nèi)垂紙面向外磁方向及時改變使線框左邊始終處在向內(nèi)的磁場中，線框的右邊始終處在向外的磁場中[1]要小車能向右行駛，則電流受到的安培力向右，根據(jù)左手定則，可知：磁感線穿過掌心，安培力與磁感線垂直，且安培力與電流方向垂直，所以此時A區(qū)磁場方向為垂直紙面向內(nèi)B區(qū)域磁場方向為垂直紙面向外[2]要小車能向右行駛，則電流受到的安培力向右，根據(jù)左手定則，可知：磁感線穿過掌心，安培力與磁感線垂直，且安培力與電流方向垂直，所以此時A區(qū)磁場方向為垂直紙面向內(nèi)B區(qū)域磁場方向為垂直紙面向外[3]要小車始終受到磁場的推力作用磁場的變化規(guī)律是，磁場方向及時改變使線框左邊始終處在向內(nèi)的磁場中，線框的右邊始終處在向外的磁場中。14．解析：

[1][2]體棒的最大靜摩擦力大小為

mm安Rmm安Rf，M的力為G=Mg=3N則f＜，保持導(dǎo)體棒勻速上升，則安培力方向必須水平向左，則根據(jù)左手定則判斷得知棒中電流的方向為由到.根據(jù)受力分析，由平衡條件，則有F=f=所以I

f3A2A15BL2mg

3R2

mg

3UBLR.2[1]對圖a，屬桿中的電I

UUR則金屬桿所受的安培力：FBIL

3根據(jù)左手定則，安培力方向豎直向下，根據(jù)共點力平衡得，mg+F=2T解得：

mg

UBLR2[2]對圖b，屬桿中的電：I

UR安培力：F

3根據(jù)共點力平衡得：2sin45°=mg+F解得：

32

16．【解析】解析【解析】

cdcdcdcdcdcd導(dǎo)體棒切割磁感線的有效長度可能三種情況，如圖：箭頭代表運動方向，由于和E不，根據(jù)公式BLv可L越大，速度越小，所以第一種情況速度最小，由幾何關(guān)系得

lcos530.8m

，由BLv得v

Em/

．17．2：11：分析】電子垂直射入勻強磁場中由洛倫茲力提供向心力做勻速圓周運動根據(jù)牛頓第二定律推導(dǎo)出電子圓周運動的速率與半徑的關(guān)系根據(jù)幾何知識確定電子從c孔和b孔時半徑關(guān)系求解速率之比根據(jù)時間與周期的解析：：1：【分析】電子垂直射入勻強磁場中，由洛倫茲力提供向心力，做勻速圓周運動．根據(jù)牛頓第二定律推導(dǎo)出電子圓周運動的速率與半徑的關(guān)系．根據(jù)幾何知識確定電子從c孔和孔時半徑關(guān)系，求解速率之比．根據(jù)時間與周期的關(guān)系，求解時間之比．[1]．電子的量為m，電量為q，感強度為B，子圓周運動的半徑為，率為，由牛頓第二定律得：

vr解得：v

eBrmr與v成比．由看出，從c孔d孔出的電子半徑之比r：=21則速率之比v：v=r：=2：．[2]．子圓周動的周期為：T

2eB所有電子的周期相等，從c孔d孔出的電子在盒內(nèi)運動間分別為：

cdcdcdcdtt=

12

TT所以從孔d孔出的電子在盒內(nèi)運動時間之比：t：=1：；【點睛】本題屬于帶電粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)中典型題目，此類題的關(guān)鍵在于確定圓心及由幾何關(guān)系求出半徑．知道半徑和周期的表達(dá)式

T

2eB

；18．左手右手解析：手右[1][2]培力的方向可以用左手判斷，即讓磁感線垂直穿過左手心，四指指向電流方向，拇指指向安培力方向，通電螺線管中的磁場方向可以用右手定則判斷。19．；①解析：；①；不帶電的粒子在磁場中不受洛倫茲力的作用，所以運動的軌跡為直線，即，根據(jù)左手定則可以判斷帶負(fù)電的粒子受到的洛倫茲力的方向是向右的，所以．故答案②；．20．mv3(1)qB2

12

3(1)[1]子第一次進(jìn)入磁場時弧半徑為磁場左右邊界間距的二倍，由洛倫茲力提供向心力得m

點到軸的距離為LR(130(2)[2]子在磁場中運動時間為

mv3(1)qB230TtT136012粒子進(jìn)入電場后，在電場力的作用下又由O點回磁場區(qū)域說明電場力的方向一定與v相反，再次進(jìn)入磁場時速度方向與v相，將向軸負(fù)方向偏轉(zhuǎn)做圓周運動，運動時間為t

T3則在電場中運動的時間為tT23

712

T

kk那么在電場中的運動有v

qEm

t

2求得E

12[3]粒出磁場到進(jìn)入電場是勻速直線運動，達(dá)到電場的距離為所用時間為t4

RmvqB三解題21．(1)0.5m(2)

；9.6(1)帶粒子在磁場中運動時，由洛倫茲力提向心力，有vr得r

mv6.440qB

0.5m(2)軌如圖(3)帶粒子在電場中運動時，電場力做功，子的動能增加1E2代人數(shù)據(jù)解得19k

10.2J+272

4

)

2

J=9