人教版高中物理（選擇性必修二）同步講義+練習(xí)第一章《安培力與洛倫茲力》單元練習(xí)（含解析）

第一章《安培力與洛倫茲力》單元練習(xí)一．選擇題（共12小題）1．如圖所示，磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向、通電直導(dǎo)線中電流I的方向，以及通電直導(dǎo)線所受磁場力F的方向，其中正確的是（）A． B． C． D．【解答】解：根據(jù)左手定則可得：A、圖中安培力的方向是垂直導(dǎo)體棒向上的，故A錯(cuò)誤；B、電流方向與磁場方向在同一直線上，不受安培力作用，故B錯(cuò)誤；C、圖中安培力的方向是豎直導(dǎo)體棒向下的，故C正確；D、圖中安培力的方向垂直紙面向外，故D錯(cuò)誤。故選：C。2．一根長為0.2m的電流為2A的通電導(dǎo)線，垂直放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T的勻強(qiáng)磁場中，受到的安培力大小是（）A．0.4N B．0.2N C．0.1N D．0【解答】解：根據(jù)題意，由公式F＝BIL可得，安培力大小為F＝BIL＝0.5×2×0.2N＝0.2N故ACD錯(cuò)誤，B正確。故選：B。3．兩個(gè)電子以不同的初速度垂直射入同一勻強(qiáng)磁場，半徑為r1和r2，周期為T1和T2，則（）A．r1＝r2，T1≠T2 B．r1≠r2，T1≠T2 C．r1＝r2，T1＝T2 D．r1≠r2，T1＝T2【解答】解：設(shè)電子的初速度為v，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電子的質(zhì)量和電量分別為m、q。根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得：evB＝mv解得運(yùn)動軌跡半徑為：r=由于m、q、B相同，則r與v成正比，電子的初速度不同，則半徑不同，即r1≠r2。電子圓周運(yùn)動的周期為：T=2πrv，解得：T=2πmqB，m、q、B均相同，則電子運(yùn)動的周期相同，即T綜上所述，故D正確、ABC錯(cuò)誤。故選：D。4．某小型醫(yī)用回旋加速器，最大回旋半徑為0.5m，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為1.12T，質(zhì)子加速后獲得的最大動能為1.5×107eV。根據(jù)給出的數(shù)據(jù)，可計(jì)算質(zhì)子經(jīng)該回旋加速器加速后的最大速率約為（忽略相對論效應(yīng)，1eV＝1.6×10﹣19J）（）A．3.6×106m/s B．1.2×107m/s C．5.4×107m/s D．2.4×108m/s【解答】解：質(zhì)子受到的洛倫茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律可得：qBv=m其中，Ek=12mv2=1.5×107eV=1.5×107×聯(lián)立解得：v＝5.4×107m/s，故C正確，ABD錯(cuò)誤；故選：C。5．如圖所示的圓形區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)磁場方向垂直于紙面向里，有一束速率各不相同的質(zhì)子自A點(diǎn)沿半徑方向射入磁場，這些質(zhì)子在磁場中（）A．運(yùn)動時(shí)間越長，其軌跡對應(yīng)的弦長越大 B．運(yùn)動時(shí)間越長，其軌跡越長 C．運(yùn)動時(shí)間越短，射出磁場區(qū)域時(shí)速度越小 D．運(yùn)動時(shí)間越短，射出磁場區(qū)域時(shí)速度的偏轉(zhuǎn)角越小【解答】解：設(shè)磁場區(qū)域半徑為R，軌跡的圓心角為α。AB、粒子運(yùn)動的軌跡為S＝rα=Rtanα2?CD、粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間為t=α2π?T，而軌跡半徑r=Rtanα故選：D。6．磁場對電流的作用力通常稱為安培力。這是為了紀(jì)念法國物理學(xué)家安培（1775﹣1836），他對研究磁場對電流的作用力有杰出的貢獻(xiàn)。關(guān)于安培力，下列說法正確的是（）A．安培力和洛倫茲力是性質(zhì)完全不同的兩種力 B．磁場對通電導(dǎo)線的作用力的方向一定與磁場方向垂直 C．放在勻強(qiáng)磁場中的通電導(dǎo)線一定受磁場的作用力 D．通電直導(dǎo)線跟磁場方向平行時(shí)作用力最大【解答】解：A、安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，其本質(zhì)都是磁場對運(yùn)動電荷的作用，故A錯(cuò)誤；B、磁場對通電導(dǎo)線的作用力即安培力方向與磁場方向一定垂直，故B正確；C、放在勻強(qiáng)磁場中的通電導(dǎo)線，如果電流與磁場平行，則不受磁場的作用力，故C錯(cuò)誤；D、當(dāng)通電直導(dǎo)線跟磁場方向垂直時(shí)作用力最大，故D錯(cuò)誤。故選：B。7．關(guān)于課本內(nèi)的插圖，則（）A．圖甲是電磁炮示意圖，拋射體的發(fā)射速度與拋射體的質(zhì)量無關(guān) B．圖乙是速度選擇器示意圖，它不能判斷帶電粒子的電性 C．圖丙是質(zhì)譜儀示意圖，打在底片相同位置處的帶電粒子質(zhì)量相同 D．圖丁是回旋加速器，增大交變電場的電壓可以增大粒子的最大動能【解答】解：A、電磁炮是利用電流產(chǎn)生的磁場對電流的作用來加速炮彈的，電流越強(qiáng)產(chǎn)生的磁場越強(qiáng)，通電導(dǎo)體（炮彈）在磁場中受到安培力F＝BIL，安培力越大對炮彈做的功越多，因此通過增加導(dǎo)軌回路中的電流來提高拋射體的發(fā)射速度。假設(shè)不考慮其他力的作用，根據(jù)動能定理有：BIL?s=1B、電場的方向與B的方向垂直，帶電粒子進(jìn)入復(fù)合場，受電場力和安培力，且二力是平衡力，即Eq＝qvB，所以v=EC、粒子經(jīng)過速度選擇器后的速度一定，根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得qvB=mv2D、根據(jù)帶電粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)時(shí)，洛倫茲力提供向心力，可得：qvB=mv2r，得：v=qBrm，故最大動能E故選：B。8．如圖為磁場天平原理示意圖，可通過磁場天平測量磁感應(yīng)強(qiáng)度。質(zhì)量為m的均質(zhì)細(xì)金屬棒通過兩相同的輕質(zhì)彈簧懸掛，金屬棒處于水平狀態(tài)，彈簧勁度系數(shù)為k，金屬棒通過輕質(zhì)導(dǎo)線通有電流強(qiáng)度為I的電流。長方形abcd為理想磁場邊界，磁場邊界ab長度為L。金屬桿的右端有絕緣輕指針，無磁場時(shí)，調(diào)整指針位置指到0刻度。當(dāng)長方形abcd區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面向外時(shí)，金屬棒穩(wěn)定時(shí)指針向下移動距離x，則該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為（）A．kx?mgIL B．2kx?mgIL C．kxIL【解答】解：無磁場時(shí)指針位于0刻度處，此時(shí)彈簧彈力與金屬棒重力平衡，設(shè)彈簧的形變量為x0，由平衡條件得：2kx0＝mg則當(dāng)指針向下移動距離x穩(wěn)定時(shí)，由平衡條件得：2kx0+2kx＝BIL+mg聯(lián)立解得：B=故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選：D。9．某實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，用細(xì)繩豎直懸掛一個(gè)多匝矩形線圈，細(xì)繩與傳感器相連，傳感器可以讀出細(xì)繩上的拉力大小。將線框的下邊ab置于蹄形磁鐵的N、S極之間，使ab邊垂直于磁場方向且ab邊全部處于N、S極之間的區(qū)域中。接通電路的開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，當(dāng)電流表讀數(shù)為I時(shí)，傳感器的讀數(shù)為F1；保持ab中的電流大小不變，方向相反，傳感器的讀數(shù)變?yōu)镕2（F2＜F1）。已知金屬線框的匝數(shù)為n，ab邊長為L，重力加速度為g，則可得到（）A．金屬線框的質(zhì)量m=FB．N、S極之間的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=FC．傳感器的讀數(shù)為F1時(shí)，ab中的電流方向?yàn)閎→a D．減小電流I重復(fù)實(shí)驗(yàn)，則F1、F2均減小【解答】解：AB、通電線圈受到重力、安培力和細(xì)繩拉力作用，當(dāng)電流表讀數(shù)為I時(shí)，細(xì)繩的拉力為F1，則F1＝mg+nBIL，保持ab中的電流大小不變，方向相反，則此時(shí)安培力方向?yàn)樨Q直向上，則F2＝mg﹣nBIL，聯(lián)立解得金屬框的質(zhì)量為m=F1+C、傳感器的讀數(shù)為F1時(shí)，安培力的方向豎直向下，根據(jù)左手定則可以判斷ab中電流的方向?yàn)閍→b，故C錯(cuò)誤；D、減小電路I重新實(shí)驗(yàn)，則金屬框所受安培力減小，所以F1＝mg+nBIL減小，F(xiàn)2＝mg﹣nBIL增大，故D錯(cuò)誤。故選：A。10．電子感應(yīng)加速器利用變化的磁場來加速電子。電子繞平均半徑為R的環(huán)形軌道（軌道位于真空管道內(nèi)）運(yùn)動，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與環(huán)形軌道平面垂直。電子被感應(yīng)電場加速，感應(yīng)電場的方向與環(huán)形軌道相切。電子電荷量為e。為了使電子在不斷增強(qiáng)的磁場中沿著半徑不變的圓軌道加速運(yùn)動，求ΔBΔt和ΔBΔtA．ΔBΔt=ΔBC．ΔBΔt=【解答】解：設(shè)電子做圓周運(yùn)動的圓軌道上的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與環(huán)面垂直。由牛頓第二定律和洛倫茲力公式得evB=mv設(shè)在圓軌道切線方向作用在電子上作用力為F，根據(jù)動量定理有FΔt＝Δ（mv）聯(lián)立以上兩式得F=eRΔB按照法拉第電磁感應(yīng)定律，在電子運(yùn)動的圓軌道上的感應(yīng)電動勢為ε=ΔΦ式中圓軌道所在的面上的磁通量為Φ=πR這里，B為圓軌道所在的面上的平均磁感應(yīng)強(qiáng)度。聯(lián)立以上兩式得ε=πR考慮電子運(yùn)行一圈感應(yīng)電場所做的功，由電動勢的定義可得ε＝2πRE電子在圓軌道切向所受到的力為F＝qE聯(lián)立以上三式得F=1F=eRΔBΔt和ΔBΔt故ABC錯(cuò)誤，D正確；故選：D。11．CT掃描是計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描技術(shù)的簡稱，圖中的CT掃描機(jī)可用于對多種病情的探測。圖（a）是某種CT機(jī)主要部分的剖面圖，其中X射線產(chǎn)生部分的示意圖如圖（b）所示。圖（b）中M、N之間有一電子束的加速電場，虛線框內(nèi)有勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)磁場，經(jīng)調(diào)節(jié)后電子束從靜止開始沿帶箭頭的實(shí)線所示的方向前進(jìn)，打到靶上，產(chǎn)生X射線（如圖中帶箭頭的虛線所示），將電子束打到靶上的點(diǎn)記為P點(diǎn)。則（）A．M接加速電壓的正極 B．偏轉(zhuǎn)磁場的方向垂直于紙面向外 C．僅減小M、N之間的加速電壓，可使P點(diǎn)左移 D．僅增大偏轉(zhuǎn)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，可使P點(diǎn)右移【解答】解：B、由電子運(yùn)動軌跡粒子，電子進(jìn)入磁場時(shí)受到向下的洛倫茲力作用，根據(jù)左手定則可知偏轉(zhuǎn)磁場的方向垂直于紙面向里，故B錯(cuò)誤；A、根據(jù)題意可知，電子在MN之間加速，受到向右的電場力，所以MN之間的電場線水平向左，則M接加速電壓的負(fù)極，故A錯(cuò)誤；CD、電子在加速電場中加速，由動能定理得：eU=電子在磁場中做圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：evB=m解得電子在磁場中做圓周運(yùn)動的軌道半徑：r=如減小M、N之間的加速電壓，電子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑r減小，電子出磁場時(shí)的速度偏角變大，P點(diǎn)左移；增大偏轉(zhuǎn)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，則電子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑減小，電子出磁場時(shí)的速度偏角增大，P點(diǎn)左移，故C正確，D錯(cuò)誤。故選：C。12．如圖所示，有一圓形區(qū)域勻強(qiáng)磁場，半徑為R，方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1，在其右側(cè)有一與其右端相切的正方形磁場區(qū)域，正方形磁場的邊長足夠長，方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2。有一簇質(zhì)量為m，電荷量為+q的粒子，以相同的速度v0=qRA．S=(π+B．S=(π+1)C．S=(π+1)D．S=【解答】解：依題意，粒子速度v0圖中陰影部分為所求，r=空白區(qū)域面積S空白加陰影總面積S則S陰故選：C。二．多選題（共3小題）（多選）13．如圖，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向里。一束電子以垂直于磁場邊界的速度v從M點(diǎn)射入寬度為d的強(qiáng)磁場中，從N點(diǎn)穿出磁場時(shí)速度方向和原來射入方向的夾角為θ＝60°。下列說法正確的是（）A．電子的比荷為v2dBB．電子的比荷為3vC．電子穿越磁場的時(shí)間為23D．電子穿越磁場的時(shí)間為2πd【解答】解：AB、畫出電子的軌跡圖，圓心在O點(diǎn)，如圖所示，根據(jù)數(shù)學(xué)知識知：sin6解得電子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的軌跡半徑為：r=根據(jù)洛倫茲力提供向心力：evB=解得電子的比荷為：emCD．電子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的周期為：T=電子在磁場中運(yùn)動軌跡的圓心角為60°，故電子穿越磁場的時(shí)間為：t=60°故選：BC。（多選）14．電視機(jī)顯像管應(yīng)用了電子束磁偏轉(zhuǎn)原理。如圖所示，電子束經(jīng)電子槍加速后進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后打在熒光屏上產(chǎn)生亮點(diǎn)。已知電子的比荷為k，加速電子束的電子槍電壓為U。電子束按圖中方向偏轉(zhuǎn)，在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動軌跡所對應(yīng)的圓心角為π4A．圖中偏轉(zhuǎn)磁場的方向?yàn)榇怪奔埫嫦蛲?B．電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場時(shí)的速度為2UkC．電子在偏轉(zhuǎn)磁場中運(yùn)動軌跡的半徑為2UkD．電子在偏轉(zhuǎn)磁場中的運(yùn)動時(shí)間為kπ【解答】解：A、由左手定則可判斷出偏轉(zhuǎn)磁場的方向?yàn)榇怪奔埫嫦蛲?，故A正確；B、設(shè)電子質(zhì)量為m，電量為e，電子束射入到偏轉(zhuǎn)磁場的速度為v，由動能定理有：eU=12mC、電子偏轉(zhuǎn)磁場中運(yùn)動，由洛倫茲力提供向心力有：evB=mv2D、電子在磁場中的運(yùn)動時(shí)間t=θr故選：AC。（多選）15．武漢病毒研究所是我國防護(hù)等級最高的P4實(shí)驗(yàn)室，在該實(shí)驗(yàn)室中有一種污水流量計(jì)，其原理可以簡化為如圖乙所示模型：廢液內(nèi)含有大量正、負(fù)離子，從直徑為d的圓柱形容器右側(cè)流入，左側(cè)流出，流量值Q等于單位時(shí)間通過橫截面的液體的體積?？臻g有垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，下列說法正確的是（）A．當(dāng)污水中離子濃度升高時(shí)，MN兩點(diǎn)電壓將增大 B．磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，當(dāng)污水流速將增大時(shí)，MN兩點(diǎn)電壓U增大 C．只需要測量磁感應(yīng)強(qiáng)度B及MN兩點(diǎn)電壓U的值，就能夠推算污水的流量 D．只需要測量磁感應(yīng)強(qiáng)度B、直徑d及MN兩點(diǎn)電壓U的值，就能夠推算污水的流量【解答】解：AB．當(dāng)電磁流量計(jì)中的流量穩(wěn)定時(shí)污水中的粒子在圓柱中做勻速直線運(yùn)動，粒子所受的電場力和洛倫茲力平衡，由此可得：qU解得：U＝Bvd由此可知污水中離子濃度對MN兩點(diǎn)間電壓無影響；污水流速v增大時(shí)，MN兩點(diǎn)電壓U增大。故A錯(cuò)誤，B正確；CD．根據(jù)流量的計(jì)算公式可得：Q=Sv=π需要測量磁感應(yīng)強(qiáng)度B、直徑d及MN兩點(diǎn)電壓U的值才能推算污水的流量。故C錯(cuò)誤，D正確。故選：BD。三．實(shí)驗(yàn)題（共2小題）16．霍爾效應(yīng)是電磁基本現(xiàn)象之一，由于霍爾元件產(chǎn)生的電勢差很小，故通常將霍爾元件與放大器電路、溫度補(bǔ)償電路以及穩(wěn)壓電源電路等集成在一個(gè)芯片上，稱為霍爾傳感器，近期我國科學(xué)家在該領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)研究上取得了突破性進(jìn)展。圖甲為使用霍爾元件來探測檢測電流I0是否發(fā)生變化的裝置示意圖，鐵芯豎直放置，霍爾元件放在鐵芯右側(cè)，該檢測電流在鐵芯中產(chǎn)生磁場，其磁感應(yīng)強(qiáng)度與檢測電流強(qiáng)度成正比，霍爾元件所處區(qū)域磁場可看作勻強(qiáng)磁場，測量原理如乙圖所示，霍爾元件長為a，寬為b，厚度為h，前、后、左、右表面有四個(gè)接線柱，通過四個(gè)接線柱可以把霍爾元件接入電路。（1）霍爾元件所處位置的磁場方向?yàn)樨Q直向上（選填“豎直向下”、“豎直向上”、“水平向左”或“水平向右”）；（2）霍爾元件的前后兩表面間形成電勢差，電勢的高低如圖乙所示，則材料中的載流子帶負(fù)電（選填“正”或“負(fù)”）；（3）已知霍爾元件單位體積內(nèi)自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷的電荷量為q，霍爾元件的厚度為h，流過霍爾元件左右表面的電流為I，霍爾電勢差為U，則霍爾元件所處區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的表達(dá)式為B＝Unq?I（4）當(dāng)霍爾元件尺寸一定時(shí)，霍爾電勢差增大，說明檢測電流增大（選填“增大”“減小”）?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)右手安培定則，霍爾元件所處位置的磁場方向?yàn)樨Q直向上；（2）因?yàn)榍氨砻娴碾妱莞哂诤蟊砻娴碾妱?，根?jù)左手定則，粒子在洛倫茲力的作用下偏向后表面，載流子帶負(fù)電；（3）設(shè)前后表面的厚度為d，電子在電場力和洛倫茲力的作用下處于平衡，有q根據(jù)電流微觀表達(dá)式，有I＝nqSv＝nq（dh）v聯(lián)立解得B=nq?U（4）根據(jù)電子在電場力和洛倫茲力的作用下處于平衡qU可知U=IB霍爾電勢差增大，說明檢測電流增大。故答案為：（1）豎直向上（2）負(fù)（3）Unq?I17．磁體和電流之間、磁體和運(yùn)動電荷之間、電流和電流之間都可通過磁場而相互作用，此現(xiàn)象可通過以下實(shí)驗(yàn)證明：（1）如圖（a）所示，在重復(fù)奧斯特的電流磁效應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，為使實(shí)驗(yàn)方便效果明顯，通電導(dǎo)線應(yīng)A。A．平行于南北方向，位于小磁針上方B．平行于東西方向，位于小磁針上方C．平行于東南方向，位于小磁針下方D．平行于西南方向，位于小磁針下方此時(shí)從上向下看，小磁針的旋轉(zhuǎn)方向是逆時(shí)針（填順時(shí)針或逆時(shí)針）。（2）如圖（b）所示是電子射線管示意圖。接通電源后，電子射線由陰極沿x軸方向射出，在熒光屏上會看到一條亮線。要使熒光屏上的亮線向下（z軸負(fù)方向）偏轉(zhuǎn)，在下列措施中可采用的是B。（填選項(xiàng)代號）A．加一磁場，磁場方向沿z軸負(fù)方向B．加一磁場，磁場方向沿y軸正方向C．加一電場，電場方向沿z軸負(fù)方向D．加一電場，電場方向沿y軸正方向（3）如圖（c）所示，兩條平行直導(dǎo)線，當(dāng)通以相同方向的電流時(shí)，它們相互吸引（填排斥或吸引），當(dāng)通以相反方向的電流時(shí)，它們相互排斥（填排斥或吸引），這時(shí)每個(gè)電流都處在另一個(gè)電流的磁場里，因而受到磁場力的作用。也就是說，電流和電流之間，就像磁極和磁極之間一樣，也會通過磁場發(fā)生相互作用?！窘獯稹拷猓海?）由于無通電導(dǎo)線時(shí)，小磁針S極向南，N極指北，位于南北方向，若導(dǎo)線的磁場仍使小磁針南北偏轉(zhuǎn)，根本無法觀察，所以為使實(shí)驗(yàn)方便效果明顯，導(dǎo)線應(yīng)平行于南北方向位于小磁針上方，這樣當(dāng)導(dǎo)線中通電時(shí)，小磁針能向東西偏轉(zhuǎn)，實(shí)驗(yàn)效果比較明顯。故A正確，BCD錯(cuò)誤；故選：A根據(jù)右手螺旋定則，導(dǎo)線電流產(chǎn)生的磁場在磁針處為垂直紙面向里，故此時(shí)從上向下看，小磁針的旋轉(zhuǎn)方向是逆時(shí)針（2）A、若加一沿z軸負(fù)方向的磁場，根據(jù)左手定則，洛倫茲力方向沿y軸負(fù)方向，亮線不偏轉(zhuǎn)，不符合題意。故A錯(cuò)誤。B、若加一沿y軸正方向的磁場，根據(jù)左手定則，洛倫茲力方向沿z軸負(fù)方向，亮線向下偏轉(zhuǎn)，符合題意。故B正確。C、若加一沿z軸負(fù)方向的電場，電子帶負(fù)電，電場力方向沿z軸正方向，亮線向上偏轉(zhuǎn)，不符合題意。故C錯(cuò)誤。D、若加一沿y軸負(fù)方向的電場，電子帶負(fù)電，電場力方向沿y軸正方向，亮線不偏轉(zhuǎn)，不符合題意。故D錯(cuò)誤。故選：B（3）圖中，研究右導(dǎo)線的受力情況：將左導(dǎo)線看成場源電流，根據(jù)安培定則可知，它在右導(dǎo)線處產(chǎn)生的磁場方向向外，由左手定則判斷可知，右導(dǎo)線所受的安培力方向向左；同理，將右導(dǎo)線看成場源電流，左導(dǎo)線受到的安培力向右，兩導(dǎo)線要靠攏，說明電流方向相同時(shí)，兩導(dǎo)線相互吸引；同理可知：當(dāng)通入電流方向相反時(shí)，兩導(dǎo)線遠(yuǎn)離，兩導(dǎo)線相互排斥；故答案為：吸引，排斥故答案為：（1）A，逆時(shí)針；（2）B；（3）吸引，排斥四．計(jì)算題（共3小題）18．如圖所示，A點(diǎn)距坐標(biāo)原點(diǎn)的距離為L，坐標(biāo)平面內(nèi)有邊界過A點(diǎn)和坐標(biāo)原點(diǎn)O的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直于坐標(biāo)平面。有一電子（質(zhì)量為m、電荷量為e）從A點(diǎn)以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場區(qū)域，在磁場中運(yùn)動后從x軸上的B點(diǎn)射出磁場區(qū)域，此時(shí)速度方向與x軸的正方向之間的夾角為60°，求：（1）磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向；（2）電子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間?！窘獯稹拷猓海?）電子在圓形磁場區(qū)域內(nèi)受洛倫茲力而做圓周運(yùn)動，根據(jù)左手定則可知，磁場方向垂直于紙面向里，設(shè)軌跡半徑為r，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則有洛倫茲力提供向心力ev過A、B點(diǎn)分別作速度的垂線交于C點(diǎn)，則C點(diǎn)為軌跡圓的圓心，如圖所示已知電子在B點(diǎn)速度方向與x軸夾角為60°，由幾何關(guān)系得，軌跡圓的圓心角∠C＝60°，AB＝BC＝r已知OA＝L則有OC＝r﹣L由幾何知識得rcos60°＝OC解得r＝2L根據(jù)上述解得B=m（2）電子做勻速圓周運(yùn)動，則圓周運(yùn)動的周期為T=2πr聯(lián)立解得電子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間t=60°答：（1）磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為mv（2）電子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間為2πL319．如圖所示，豎直放置的半環(huán)狀A(yù)BCD區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝0.5T．外環(huán)的半徑R1＝16cm，內(nèi)環(huán)的半徑R2＝4cm，外環(huán)和內(nèi)環(huán)的圓心為O，沿OD放置有照相底片。有一線狀粒子源放在AB正下方（圖中未畫出），不斷放出初速度大小均為v0＝1.6×106m/s，方向垂直AB和磁場的相同粒子，粒子經(jīng)磁場中運(yùn)動，最后打到照相底片上，經(jīng)檢驗(yàn)底片上僅有CD區(qū)域均被粒子打到。不考慮粒子間的相互作用，粒子重力忽略不計(jì)，假設(shè)打到磁場邊界的粒子被吸收。（1）粒子的電性；（2）求粒子的比荷qm（3）若照相底片沿OP放置，求底片上被粒子打到的區(qū)域的長度；（4）撤去線狀粒子源和照相底片，若該粒子垂直進(jìn)入磁場的速度大小和方向可以任意改變。要求該粒子從AB間射入磁場，只經(jīng)磁場后從CD間射出磁場，且在磁場中運(yùn)動的時(shí)間最短，求該粒子進(jìn)入磁場的速度大小和方向（角度可用三角函數(shù)表示）?！窘獯稹拷猓河深}可知外環(huán)的半徑R1＝16cm＝0.16m，內(nèi)環(huán)的半徑R2＝4cm＝0.04m。（1）粒子從AB射入能夠打在CD區(qū)域，根據(jù)左手定則可知粒子帶正電；（2）如圖所示，設(shè)粒子的質(zhì)量