2024-2025學(xué)年高二物理舉一反三系列1.1磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力（（含答案））

2024-2025學(xué)年高二物理舉一反三系列1.1磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力（（含答案））1.1磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力原卷版目錄TOC\o"1-1"\h\u一、【安培力的基礎(chǔ)概念知識(shí)梳理】 1二、【磁鐵與通電導(dǎo)線間的作用力知識(shí)梳理】 2三、【通電導(dǎo)線與通電導(dǎo)線間的作用力知識(shí)點(diǎn)梳理】 5四、【磁電式電流表知識(shí)點(diǎn)梳理】 8五、【安培力作用下的平衡問(wèn)題知識(shí)點(diǎn)梳理】 11【安培力的基礎(chǔ)概念知識(shí)梳理】1.安培力：人們把通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受的力稱為安培力2.安培力的方向（1）用左手定則判定：伸開(kāi)左手,使拇指與其余四個(gè)手指垂直,并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使四指指向電流的方向，這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向（2）安培力的方向特點(diǎn)：F⊥B，F(xiàn)⊥I，即F垂直于B和I決定的平面（注意：B和I可以有任意夾角）3.安培力的大?。?）磁場(chǎng)和電流垂直時(shí)：F=BIL（2）磁場(chǎng)和電流平行時(shí)：F=0（3）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與電流方向成θ角：F=BILsinθ【安培力的基礎(chǔ)概念舉一反三練習(xí)】1．關(guān)于磁場(chǎng)，下列認(rèn)識(shí)正確的是（）A．公式說(shuō)明磁感應(yīng)強(qiáng)度B與F成正比，與IL成反比B．某點(diǎn)的磁場(chǎng)方向與放在該點(diǎn)的小磁針N極所受磁場(chǎng)力方向一致C．磁感線總是由磁體的N極發(fā)出終止于磁體的S極D．在通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直的情況下，導(dǎo)線不受磁場(chǎng)力2．（多選）一根長(zhǎng)0.20m、通有2.0A電流的通電直導(dǎo)線，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，受到的安培力大小可能是（）A．0N B．0.20N C．0.40N D．0.60N3．關(guān)于通電直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所受到的安培力、磁感應(yīng)強(qiáng)度、電流三者之間的方向關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是（）A．安培力的方向一定垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度和電流所在的平面B．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向一定垂直于安培力和電流所在的平面C．電流的方向一定垂直于安培力和磁感應(yīng)強(qiáng)度所在的平面D．安培力、磁感應(yīng)強(qiáng)度、電流三者之間的方向一定互相垂直4．如圖所示，半圓形導(dǎo)線abc通以恒定電流I，放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中、已知磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)線長(zhǎng)為，直徑ac與磁場(chǎng)方向夾角為。該導(dǎo)線受到的安培力為（）

A． B． C． D．【磁鐵與通電導(dǎo)線間的作用力知識(shí)梳理】①可以將條形磁鐵和U型磁鐵中的磁場(chǎng)簡(jiǎn)化處理，通電螺線管可以視為條形磁鐵。環(huán)形電流可以視為小磁針。②磁鐵對(duì)通電導(dǎo)線的作用力：用左手定則判斷安培力的方向③求磁鐵收到的作用力：先用左手定則判斷導(dǎo)線受到的安培力，在通過(guò)牛頓第三定律得出磁鐵受到的作用力。【磁鐵與通電導(dǎo)線間的作用力舉一反三練習(xí)】5．（多選）兼善中學(xué)“物理魔法社”的同學(xué)研究通電直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力情況的小實(shí)驗(yàn)，裝置如圖所示，臺(tái)秤上放一光滑平板，其左邊固定一輕質(zhì)擋板，一輕質(zhì)彈簧將擋板和一條形磁鐵連接起來(lái)，此時(shí)臺(tái)秤讀數(shù)為F1；現(xiàn)在磁鐵上方中心偏左位置固定一導(dǎo)體棒，當(dāng)導(dǎo)體棒中通入方向垂直紙面向里的電流后，臺(tái)秤讀數(shù)為F2；則以下說(shuō)法正確的是（）

A．彈簧長(zhǎng)度將變長(zhǎng) B．彈簧長(zhǎng)度將變短C．F1＜F2 D．F2＜F16．如圖所示，把一通電導(dǎo)線放在蹄形磁鐵磁極的正上方，導(dǎo)線可以自由移動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)線通入向左的電流I時(shí)，如果只考慮安培力的作用，則從上往下看，導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況是（）A．順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降B．順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升C．逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升D．逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降7．（多選）如圖所示，一條形磁鐵放在水平桌面上，在其左上方固定一根與磁鐵垂直的長(zhǎng)直導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線通以如圖所示方向電流時(shí)，下列判斷正確的是（）A．磁鐵對(duì)桌面的壓力增大，且受到向左的摩擦力作用B．磁鐵對(duì)桌面的壓力減小，且受到向右的摩擦力作用C．若將導(dǎo)線移至磁鐵中點(diǎn)的正上方，電流反向，磁鐵對(duì)桌面的壓力會(huì)減小D．若將導(dǎo)線移至磁鐵中點(diǎn)的正上方，電流反向，磁鐵對(duì)桌面的壓力會(huì)增大8．如圖所示，彈簧秤下掛一條形磁棒，其中條形磁棒N極的一部分位于未通電的螺線管內(nèi)，下列說(shuō)法正確的是(

)A．若將a接電源正極，b接電源負(fù)極，彈簧秤的示數(shù)將減小.B．若將a接電源正極，b接電源負(fù)極，彈簧秤的示數(shù)將增大.C．若將a接電源正極，b接電源負(fù)極，彈簧秤的示數(shù)將不變D．不能確定，與磁鐵進(jìn)入通電螺線管的長(zhǎng)度有關(guān)．9．如圖所示，條形磁鐵放在桌面上，一根通電直導(dǎo)線由S極的上端平移到N極的上端的過(guò)程中，導(dǎo)線保持與磁鐵垂直，導(dǎo)線的通電方向如圖所示，則此過(guò)程中磁鐵受到的摩擦力（磁鐵保持靜止）（）A．為零B．方向由向左變?yōu)橄蛴褻．方向保持不變D．方向由向右變?yōu)橄蜃?0．如圖所示，把輕質(zhì)導(dǎo)線圈用絕緣細(xì)線懸掛在磁鐵的N極附近，磁鐵的軸線穿過(guò)線圈的圓心且垂直線圈平面，當(dāng)線圈內(nèi)通以如圖方向的電流后，線圈將（）A．不動(dòng) B．轉(zhuǎn)動(dòng) C．向左擺動(dòng) D．向右擺動(dòng)11．如圖所示，在條形磁鐵極附近懸掛一個(gè)線圈，線圈與水平磁鐵位于同一平面內(nèi)。當(dāng)線圈中通以圖示方向的電流時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)的現(xiàn)象是（）

A．線圈向左擺動(dòng)B．線圈向右擺動(dòng)C．從上往下看，線圈順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向右擺動(dòng)D．從上往下看，線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向左擺動(dòng)【通電導(dǎo)線與通電導(dǎo)線間的作用力知識(shí)點(diǎn)梳理】通電導(dǎo)線與通電導(dǎo)線間的作用力方向判斷方法：①若要判斷a電流受到b電流給的安培力，可以將b電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)視為磁源，a電流視為通電導(dǎo)線。再通過(guò)左手定則判斷出a導(dǎo)線所受的安培力。同理要判斷b電流受到a電流給的安培力，也可以將a電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)視為磁源，b電流視為通電導(dǎo)線。再通過(guò)左手定則判斷出b導(dǎo)線所受的安培力。②同向電流相互吸引，異向電流相互排斥也可以判斷兩電流所受的安培力方向。【通電導(dǎo)線與通電導(dǎo)線間的作用力舉一反三練習(xí)】12．（多選）三根平行共面的通電長(zhǎng)導(dǎo)線都通有穩(wěn)恒電流，要使它們所受的磁場(chǎng)合力都為零，如圖，有可能實(shí)現(xiàn)的是A． B． C． D．13．直導(dǎo)線a、b相互垂直，a可以自由移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，b固定。當(dāng)a、b通有如圖所示的電流后，從上往下看，a的運(yùn)動(dòng)情況是（）A．逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降 B．逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升C．順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降 D．順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升14．通電矩形導(dǎo)線框與無(wú)限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，電流方向如圖所示，邊與平行。關(guān)于中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)線框的作用，下列敘述中正確的是（）A．線框有兩條邊所受到的安培力方向相同B．線框有兩條邊所受到的安培力大小相同C．整個(gè)線框有向里收縮的趨勢(shì)D．若導(dǎo)線向左微移，各邊受力將變小，但合力不變15．（多選）如圖所示，一金屬直桿兩端接有導(dǎo)線，懸掛于線圈上方，與線圈軸線均處于豎直平面內(nèi)，為使垂直紙面向外運(yùn)動(dòng)，可以（

）A．將a、c端接在電源正極，b、d端接在電源負(fù)極B．將b、d端接在電源正極，a、c端接在電源負(fù)極C．將a、d端接在電源正極，b、c端接在電源負(fù)極D．將a、c端接在交流電源的一端，b、d接在交流電源的另一端16．如圖所示電路中，電池均相同，當(dāng)電鍵S分別置于a、b兩處時(shí)，導(dǎo)致MM′與NN′之間的安培力的大小分別為Fa、Fb，可判斷這兩段導(dǎo)線（）A．電鍵S置于a時(shí)MM′與NN′之間相互吸引，且Fa>FbB．電鍵S置于a時(shí)MM′與NN′之間相互吸引，且Fa＜FbC．電鍵S置于b時(shí)MM′與NN′之間相互排斥，且Fa>FbD．電鍵S置于b時(shí)MM′與NN′之間相互排斥，且Fa＜Fb17．一條直導(dǎo)線平行于通電螺線管的軸線放在螺線管的正上方，如圖所示，導(dǎo)線ab通以由b向a的電流，則導(dǎo)線ab的可能運(yùn)動(dòng)是（）A．導(dǎo)線ab不做任何運(yùn)動(dòng)B．導(dǎo)線ab向紙面內(nèi)平移C．導(dǎo)線a端向紙外，b端向紙內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向下移動(dòng)D．導(dǎo)線a端向紙內(nèi)，b端向紙外轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向上移動(dòng)18．如圖，長(zhǎng)載流導(dǎo)線ab和cd相互垂直，它們相隔一段距離，ab固定不動(dòng)，cd能繞中點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)，并能靠近或離開(kāi)ab，當(dāng)電流方向如圖中所示時(shí)，導(dǎo)線cd將（）A．順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)離開(kāi)abB．順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)靠近abC．逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)離開(kāi)abD．逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)靠近ab19．已知通電長(zhǎng)直導(dǎo)線周?chē)ぐl(fā)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與導(dǎo)線中的電流大小成正比。有四條垂直于紙面的長(zhǎng)直固定導(dǎo)線，電流方向如圖所示，其中a、b、c三條導(dǎo)線到d導(dǎo)線的距離相等，三條導(dǎo)線與d的連線互成120°角，四條導(dǎo)線中的電流大小都為I，其中a導(dǎo)線對(duì)d導(dǎo)線的安培力大小為F?，F(xiàn)突然把b、c導(dǎo)線的電流方向同時(shí)改為垂直于紙面向外，電流大小同時(shí)變?yōu)樵瓉?lái)的3倍，則此時(shí)d導(dǎo)線所受安培力的合力（）

A．大小為4F，方向?yàn)閍→d B．大小為4F，方向?yàn)閐→aC．大小為3F，方向?yàn)閍→d D．大小為2F，方向?yàn)閐→a20．如圖所示，導(dǎo)線A、B通以大小、方向均相同的恒定電流，在A、B連線的垂直平分線上放置一段長(zhǎng)為L(zhǎng)的直導(dǎo)線C，A、B、C剛好在正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上?，F(xiàn)C通以恒定電流，C受到的安培力大小為F。若只將導(dǎo)線A的電流增大為原來(lái)的兩倍，則C受到的安培力大小變?yōu)椋ǎ?/p>

A．F B．2F C． D．【磁電式電流表知識(shí)點(diǎn)梳理】磁電式電流表的構(gòu)造特點(diǎn)(1)構(gòu)造：磁鐵、線圈、螺旋彈簧、指針、極靴。(如圖甲所示)(2)特點(diǎn)：兩極間的極靴和極靴中間的鐵質(zhì)圓柱，使極靴與圓柱間的磁場(chǎng)都沿半徑方向均勻分布，使線圈平面都與磁感線平行，使表盤(pán)刻度均勻。(如圖乙所示)甲乙原理(1)通電線圈在磁場(chǎng)中受安培力作用發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。螺旋彈簧變形，反抗線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)。(2)線圈偏轉(zhuǎn)的角度越大，被測(cè)電流就越大，所以根據(jù)線圈偏轉(zhuǎn)角度的大小，可以確定被測(cè)電流的大??；根據(jù)線圈偏轉(zhuǎn)的方向，可以知道被測(cè)電流的方向。優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高，可以測(cè)出很弱的電流；缺點(diǎn)是線圈的導(dǎo)線很細(xì)，允許通過(guò)的電流很弱。如果希望它測(cè)量較大的電流值，就要根據(jù)在必修第三冊(cè)中學(xué)到的方法擴(kuò)大其量程?！敬烹娛诫娏鞅砼e一反三練習(xí)】21．（多選）磁電式電流表中通以相同電流時(shí)，指針偏轉(zhuǎn)角度越大，表示電流表靈敏度越高，若其余條件都相同，則靈敏度高的電流表具有（）A．較小的線圈面積B．較強(qiáng)的輻向分布的磁場(chǎng)C．較多的線圈匝數(shù)D．勁度系數(shù)較大的兩個(gè)螺旋彈簧22．如圖甲是磁電式電流表的結(jié)構(gòu)圖，蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場(chǎng)均勻輻向分布。線圈中a、b兩條導(dǎo)線長(zhǎng)度均為l，未通電流時(shí)，a、b處于圖乙所示位置，兩條導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。通電后，a導(dǎo)線中電流方向垂直紙面向外，大小為I，則（）

A．該磁場(chǎng)是勻強(qiáng)磁場(chǎng)B．線圈平面總與磁場(chǎng)方向垂直C．線圈將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D．a(chǎn)導(dǎo)線受到的安培力大小始終為BIl23．磁電式儀表的基本組成部分是磁鐵、線圈、鐵芯等，下列關(guān)于電表的說(shuō)法中正確的是（）A．電表里面是勻強(qiáng)磁場(chǎng)B．電表里面的鐵芯是為了減小線圈與磁場(chǎng)間的作用C．電表中通的電流越大，指針偏轉(zhuǎn)角度越大D．改變電流方向，指針偏轉(zhuǎn)方向不變24．ABCD為一閉合回路，AB、CD間導(dǎo)線彎成水平半圓弧狀，AD、BC間導(dǎo)線豎直放置?，F(xiàn)有一根長(zhǎng)直導(dǎo)線PQ平行于AD放置在半圓柱體的軸線上。ABCD回路和PQ導(dǎo)線通有如圖所示的電流，已知BC段導(dǎo)線單獨(dú)存在時(shí)，PQ受到的安培力大小為F。則ABCD回路給PQ的安培力為（）

A．4F，方向水平指向AD B．4F，方向水平指向BCC．2F，方向水平指向AD D．2F，方向水平指向BC25．圖甲為實(shí)驗(yàn)室里某型號(hào)磁電式電流表結(jié)構(gòu)。矩形線圈匝數(shù)為n，電阻為R。矩形線圈處在均勻輻射狀磁場(chǎng)中，如圖乙所示，線圈左右兩邊所在之處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。若線圈受到的安培力和螺旋彈簧的彈力達(dá)到平衡時(shí)，指針達(dá)到穩(wěn)定。下列說(shuō)法正確的是（

）A．如圖甲所示，線圈順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，穿過(guò)鋁框的磁通量減少B．在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)范圍內(nèi)，線圈所受安培力大小與電流大小有關(guān)，而與所處位置無(wú)關(guān)C．通電線圈中的電流越大，電流表指針偏轉(zhuǎn)角度就越小D．更換勁度系數(shù)更小的螺旋彈簧，可以減小電流表的靈敏度（靈敏度即）五、【安培力作用下的平衡問(wèn)題知識(shí)點(diǎn)梳理】安培力作用下物體的平衡、加速問(wèn)題①通電導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中的平衡問(wèn)題是一種常見(jiàn)的力學(xué)綜合模型，該模型一般由傾斜導(dǎo)軌、導(dǎo)體棒、電源和電阻等組成。這類(lèi)題目的難點(diǎn)是題圖具有立體性，各力的方向不易確定。因此解題時(shí)一定要先把立體圖轉(zhuǎn)化成平面圖，通過(guò)受力分析建立各力的平衡關(guān)系，如圖所示。②如果導(dǎo)體處于加速狀態(tài)，可根據(jù)牛頓第二定律處理。③求解安培力作用下導(dǎo)體棒平衡問(wèn)題的基本思路④受力分析的注意事項(xiàng)(1)安培力的方向特點(diǎn)：F⊥B，F(xiàn)⊥I，即F垂直于B和I決定的平面。(2)安培力的大?。簯?yīng)用公式F＝BILsinθ計(jì)算彎曲導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所受安培力的大小時(shí)，有效長(zhǎng)度L等于曲線兩端點(diǎn)的直線長(zhǎng)度。(3)視圖轉(zhuǎn)換：對(duì)于安培力作用下的力學(xué)問(wèn)題，導(dǎo)體棒的受力往往分布在三維空間的不同方向上，這時(shí)應(yīng)利用俯視圖、剖面圖或側(cè)視圖等，變立體圖為二維平面圖。【安培力作用下的平衡問(wèn)題舉一反三練習(xí)】26．如圖所示，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒MN靜止在水平導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌寬度為L(zhǎng)，已知電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，導(dǎo)體棒的電阻為R，其余部分與接觸電阻不計(jì)，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)體棒斜向上與水平面的夾角為，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。求：（1）電路中的電流和安培力；（2）軌道對(duì)導(dǎo)體棒的支持力和摩擦力。（重力加速度取g）27．如圖所示，水平面上有電阻不計(jì)的U形導(dǎo)軌NMPQ，它們之間的寬度為L(zhǎng)＝0.2m，現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌放置一根質(zhì)量為m＝0.06kg的金屬棒ab，M和P之間接入一恒流源，回路中電流大小恒定為I＝2A，在導(dǎo)軌間加一個(gè)范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)且磁場(chǎng)方向始終與導(dǎo)體棒垂直，方向與水平面間夾角可調(diào)。（g取10m/s2）（1）當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B＝0.3T，方向與水平方向成30°角時(shí)，ab棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，求ab棒受到的摩擦力大小；（2）若要使ab棒所受支持力為零，B的大小至少為多少？此時(shí)B的方向如何？（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）

28．如圖所示，在傾角為θ的光滑斜面上，放置一段通有電流為I，長(zhǎng)度L，質(zhì)量m的導(dǎo)體棒，電流方向垂直紙面向外，已知重力加速度大小為g，試求：（1）若空間中有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，要使導(dǎo)體棒靜止在斜面上，則所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大??；（2）要使導(dǎo)體棒靜止在斜面上且對(duì)斜面無(wú)壓力，則所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小和方向；（3）如果磁場(chǎng)的大小方向可變，棒依然靜止，勻強(qiáng)磁場(chǎng)沿什么方向時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，最小值為多少？

29．在傾角的斜面上，沿斜面方向固定一對(duì)平行的金屬導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌距離，接入電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻不計(jì)的電池及滑動(dòng)變阻器，如圖所示。垂直導(dǎo)軌放有一根質(zhì)量的金屬棒，它與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度的垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值在什么范圍內(nèi)時(shí)，可使金屬棒靜止在框架上？（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，框架與棒的電阻不計(jì)，）30．如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面的夾角，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻的直流電源，現(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量的導(dǎo)體棒放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好保持靜止，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻，金屬導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取重力加速度大小，，。（1）求導(dǎo)體棒受到的安培力；（2）求導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（3）若磁場(chǎng)方向改為豎直向上，在不改變其他條件的情況下，求磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值。

1.1磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力解析版目錄TOC\o"1-1"\h\u一、【安培力的基礎(chǔ)概念知識(shí)梳理】 1二、【磁鐵與通電導(dǎo)線間的作用力知識(shí)梳理】 2三、【通電導(dǎo)線與通電導(dǎo)線間的作用力知識(shí)點(diǎn)梳理】 5四、【磁電式電流表知識(shí)點(diǎn)梳理】 8五、【安培力作用下的平衡問(wèn)題知識(shí)點(diǎn)梳理】 11【安培力的基礎(chǔ)概念知識(shí)梳理】1.安培力：人們把通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受的力稱為安培力2.安培力的方向（1）用左手定則判定：伸開(kāi)左手,使拇指與其余四個(gè)手指垂直,并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使四指指向電流的方向，這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向（2）安培力的方向特點(diǎn)：F⊥B，F(xiàn)⊥I，即F垂直于B和I決定的平面（注意：B和I可以有任意夾角）3.安培力的大?。?）磁場(chǎng)和電流垂直時(shí)：F=BIL（2）磁場(chǎng)和電流平行時(shí)：F=0（3）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與電流方向成θ角：F=BILsinθ【安培力的基礎(chǔ)概念舉一反三練習(xí)】1．關(guān)于磁場(chǎng)，下列認(rèn)識(shí)正確的是（）A．公式說(shuō)明磁感應(yīng)強(qiáng)度B與F成正比，與IL成反比B．某點(diǎn)的磁場(chǎng)方向與放在該點(diǎn)的小磁針N極所受磁場(chǎng)力方向一致C．磁感線總是由磁體的N極發(fā)出終止于磁體的S極D．在通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直的情況下，導(dǎo)線不受磁場(chǎng)力【答案】B【詳解】A．公式是磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式，磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是由磁場(chǎng)本身決定的，與放入磁場(chǎng)中的通電導(dǎo)線所受安培力，通電導(dǎo)線中的電流以及導(dǎo)線長(zhǎng)度的乘積無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；B．某點(diǎn)的磁場(chǎng)方向與放在該點(diǎn)的小磁針N極所受磁場(chǎng)力方向一致或小磁針靜止時(shí)，N極所指的方向，故B正確；C．磁感線在磁體外部由磁體的N極到磁體的S極，在磁體內(nèi)部由磁體的S極到磁體的N極，是閉合曲線，故C錯(cuò)誤；D．在通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)平行的情況下，導(dǎo)線不受磁場(chǎng)力，在通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直的情況下，導(dǎo)線受磁場(chǎng)力，故D錯(cuò)誤。故選B。2．（多選）一根長(zhǎng)0.20m、通有2.0A電流的通電直導(dǎo)線，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，受到的安培力大小可能是（）A．0N B．0.20N C．0.40N D．0.60N【答案】AB【詳解】當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直時(shí)，導(dǎo)線所受的安培力最大當(dāng)導(dǎo)線與磁場(chǎng)平行時(shí)，導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力最小為零，所以導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力的范圍為0～0.2N。故選AB。3．關(guān)于通電直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所受到的安培力、磁感應(yīng)強(qiáng)度、電流三者之間的方向關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是（）A．安培力的方向一定垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度和電流所在的平面B．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向一定垂直于安培力和電流所在的平面C．電流的方向一定垂直于安培力和磁感應(yīng)強(qiáng)度所在的平面D．安培力、磁感應(yīng)強(qiáng)度、電流三者之間的方向一定互相垂直【答案】A【詳解】由左手定則可知安培力F的方向一定垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度B和電流I所在的平面，但電流I和磁場(chǎng)強(qiáng)度B不一定是垂直關(guān)系。故選A。4．如圖所示，半圓形導(dǎo)線abc通以恒定電流I，放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中、已知磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)線長(zhǎng)為，直徑ac與磁場(chǎng)方向夾角為。該導(dǎo)線受到的安培力為（）

A． B． C． D．【答案】B【詳解】該導(dǎo)線受到的安培力故選B。【磁鐵與通電導(dǎo)線間的作用力知識(shí)梳理】①可以將條形磁鐵和U型磁鐵中的磁場(chǎng)簡(jiǎn)化處理，通電螺線管可以視為條形磁鐵。環(huán)形電流可以視為小磁針。②磁鐵對(duì)通電導(dǎo)線的作用力：用左手定則判斷安培力的方向③求磁鐵收到的作用力：先用左手定則判斷導(dǎo)線受到的安培力，在通過(guò)牛頓第三定律得出磁鐵受到的作用力?！敬盆F與通電導(dǎo)線間的作用力舉一反三練習(xí)】5．（多選）兼善中學(xué)“物理魔法社”的同學(xué)研究通電直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力情況的小實(shí)驗(yàn)，裝置如圖所示，臺(tái)秤上放一光滑平板，其左邊固定一輕質(zhì)擋板，一輕質(zhì)彈簧將擋板和一條形磁鐵連接起來(lái)，此時(shí)臺(tái)秤讀數(shù)為F1；現(xiàn)在磁鐵上方中心偏左位置固定一導(dǎo)體棒，當(dāng)導(dǎo)體棒中通入方向垂直紙面向里的電流后，臺(tái)秤讀數(shù)為F2；則以下說(shuō)法正確的是（）

A．彈簧長(zhǎng)度將變長(zhǎng) B．彈簧長(zhǎng)度將變短C．F1＜F2 D．F2＜F1【答案】BD【詳解】AB．以導(dǎo)體棒為研究對(duì)象，根據(jù)左手定則判斷可知，其所受安培力斜向右下方，根據(jù)牛頓第三定律可知，磁鐵受到導(dǎo)體棒對(duì)它的作用力斜向左上方，則磁鐵將向左運(yùn)動(dòng)，彈簧被壓縮，長(zhǎng)度變短，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．由于磁鐵受到導(dǎo)體棒對(duì)它的作用力斜向左上方，則可知磁鐵對(duì)彈簧秤的壓力減小，因此有故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。6．如圖所示，把一通電導(dǎo)線放在蹄形磁鐵磁極的正上方，導(dǎo)線可以自由移動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)線通入向左的電流I時(shí)，如果只考慮安培力的作用，則從上往下看，導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況是（）A．順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降B．順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升C．逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升D．逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降【答案】D【詳解】在導(dǎo)線兩側(cè)取兩小段，左邊一小段所受的安培力方向垂直紙面向外，右側(cè)一小段所受安培力的方向垂直紙面向里，從上往下看，知導(dǎo)線逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)度時(shí)，導(dǎo)線所受的安培力方向向下，所以導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況為，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降。故選D。7．（多選）如圖所示，一條形磁鐵放在水平桌面上，在其左上方固定一根與磁鐵垂直的長(zhǎng)直導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線通以如圖所示方向電流時(shí)，下列判斷正確的是（）A．磁鐵對(duì)桌面的壓力增大，且受到向左的摩擦力作用B．磁鐵對(duì)桌面的壓力減小，且受到向右的摩擦力作用C．若將導(dǎo)線移至磁鐵中點(diǎn)的正上方，電流反向，磁鐵對(duì)桌面的壓力會(huì)減小D．若將導(dǎo)線移至磁鐵中點(diǎn)的正上方，電流反向，磁鐵對(duì)桌面的壓力會(huì)增大【答案】AC【詳解】磁鐵周?chē)艌?chǎng)的分布如圖所示AB．以直導(dǎo)線為研究對(duì)象，可知其受到的安培力朝左上，所以磁鐵受到直導(dǎo)線的反作用朝右下，所以磁鐵對(duì)地面的壓力增大，受到地面的摩擦向左，A正確B錯(cuò)誤CD．若將導(dǎo)線移至磁鐵中點(diǎn)的正上方，電流反向，此處磁鐵的磁場(chǎng)水平向左，導(dǎo)線受到的安培力豎直向下，所以磁鐵受到的反作用力向上，磁鐵對(duì)桌面的壓力會(huì)減小，C正確D錯(cuò)誤8．如圖所示，彈簧秤下掛一條形磁棒，其中條形磁棒N極的一部分位于未通電的螺線管內(nèi)，下列說(shuō)法正確的是(

)A．若將a接電源正極，b接電源負(fù)極，彈簧秤的示數(shù)將減小.B．若將a接電源正極，b接電源負(fù)極，彈簧秤的示數(shù)將增大.C．若將a接電源正極，b接電源負(fù)極，彈簧秤的示數(shù)將不變D．不能確定，與磁鐵進(jìn)入通電螺線管的長(zhǎng)度有關(guān)．【答案】A【分析】當(dāng)螺線管通電時(shí)，線圈中將產(chǎn)生磁場(chǎng)，根據(jù)安培定則判斷磁場(chǎng)方向，分析螺線管與磁鐵之間存在引力還是斥力，來(lái)確定彈簧秤示數(shù)的變化．【詳解】A、B、C項(xiàng)：當(dāng)螺線管將a接電源正極，b接負(fù)極時(shí)，線圈中產(chǎn)生磁場(chǎng)，由安培定則判斷得知，螺線管內(nèi)部磁場(chǎng)方向向上，上端相當(dāng)于N極，對(duì)磁鐵產(chǎn)生向上的斥力，所以彈簧秤示數(shù)減小，故A正確；B錯(cuò)誤，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：當(dāng)螺線管將a接電源負(fù)極，b接正極時(shí)，線圈中產(chǎn)生磁場(chǎng)，由安培定則判斷得知，螺線管內(nèi)部磁場(chǎng)方向向下，上端相當(dāng)于S，對(duì)磁鐵產(chǎn)生向下的引力，所以彈簧秤示數(shù)增大；結(jié)合前面的分析可知，與磁鐵進(jìn)入通電螺線管的長(zhǎng)度無(wú)關(guān)．故D錯(cuò)誤．故選A．【點(diǎn)睛】本題考查安培定則的基本應(yīng)用，基礎(chǔ)題．對(duì)于安培定則抓住兩點(diǎn)：一是何時(shí)用；二是怎樣用．9．如圖所示，條形磁鐵放在桌面上，一根通電直導(dǎo)線由S極的上端平移到N極的上端的過(guò)程中，導(dǎo)線保持與磁鐵垂直，導(dǎo)線的通電方向如圖所示，則此過(guò)程中磁鐵受到的摩擦力（磁鐵保持靜止）（）A．為零B．方向由向左變?yōu)橄蛴褻．方向保持不變D．方向由向右變?yōu)橄蜃蟆敬鸢浮緽【詳解】由圖可知通電導(dǎo)線所在位置的磁場(chǎng)的方向，根據(jù)左手定則可以判定通電導(dǎo)線所受安培力的方向如圖所示。顯然安培力有一個(gè)水平方向的分量，根據(jù)牛頓第三定律可知條形磁鐵受到通電導(dǎo)線的安培力也有一個(gè)水平方向的分量，而由于條形磁鐵保持靜止，故條形磁鐵所受地面的靜摩擦力與安培力在水平方向的分量相互平衡。所以當(dāng)導(dǎo)線在條形磁鐵的左側(cè)上方時(shí)條形磁鐵所受的靜摩擦力方向向左，而當(dāng)導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)到條形磁鐵的右半部分上方時(shí)條形磁鐵所受地面的靜摩擦力水平向右。故條形磁鐵所受摩擦力的方向由向左變?yōu)橄蛴?，故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。10．如圖所示，把輕質(zhì)導(dǎo)線圈用絕緣細(xì)線懸掛在磁鐵的N極附近，磁鐵的軸線穿過(guò)線圈的圓心且垂直線圈平面，當(dāng)線圈內(nèi)通以如圖方向的電流后，線圈將（）A．不動(dòng) B．轉(zhuǎn)動(dòng) C．向左擺動(dòng) D．向右擺動(dòng)【答案】C【詳解】根據(jù)右手螺旋定則，環(huán)形電流可以等效為小磁針，小磁針的N極指向右，線圈左邊是S極，根據(jù)異極相吸，知線圈向左運(yùn)動(dòng)，ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。11．如圖所示，在條形磁鐵極附近懸掛一個(gè)線圈，線圈與水平磁鐵位于同一平面內(nèi)。當(dāng)線圈中通以圖示方向的電流時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)的現(xiàn)象是（）

A．線圈向左擺動(dòng)B．線圈向右擺動(dòng)C．從上往下看，線圈順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向右擺動(dòng)D．從上往下看，線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向左擺動(dòng)【答案】D【詳解】線圈通以順時(shí)針的電流，由于處于S極的磁體附近，磁感線從右側(cè)進(jìn)入S極，根據(jù)左手定則可得，線圈左邊受垂直紙面向外的安培力，線圈右邊受垂直紙面向內(nèi)的安培力，所以線圈還會(huì)繞著懸線軸線旋轉(zhuǎn)，不屬于單純的平移，從上往下看，線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，由于環(huán)形電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)相當(dāng)于小磁針，當(dāng)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)直至轉(zhuǎn)過(guò)90°角過(guò)程中，環(huán)形電流與條形磁鐵S極逐漸相向，二者異名磁極相互吸引，導(dǎo)致線圈在逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)向左擺動(dòng)。故選D?！就妼?dǎo)線與通電導(dǎo)線間的作用力知識(shí)點(diǎn)梳理】通電導(dǎo)線與通電導(dǎo)線間的作用力方向判斷方法：①若要判斷a電流受到b電流給的安培力，可以將b電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)視為磁源，a電流視為通電導(dǎo)線。再通過(guò)左手定則判斷出a導(dǎo)線所受的安培力。同理要判斷b電流受到a電流給的安培力，也可以將a電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)視為磁源，b電流視為通電導(dǎo)線。再通過(guò)左手定則判斷出b導(dǎo)線所受的安培力。②同向電流相互吸引，異向電流相互排斥也可以判斷兩電流所受的安培力方向?！就妼?dǎo)線與通電導(dǎo)線間的作用力舉一反三練習(xí)】12．（多選）三根平行共面的通電長(zhǎng)導(dǎo)線都通有穩(wěn)恒電流，要使它們所受的磁場(chǎng)合力都為零，如圖，有可能實(shí)現(xiàn)的是A． B． C． D．【答案】BD【詳解】B、D兩個(gè)選項(xiàng)中每根導(dǎo)線都處于另外兩根不同方向通電導(dǎo)線所產(chǎn)生的磁場(chǎng)中，根據(jù)右手螺旋定則可知它們產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度的矢量和可能為零，受的安培力可能為零；A中的導(dǎo)線都處于方向相同的磁場(chǎng)中，每根導(dǎo)線的受力都不為零；C中最右邊的導(dǎo)線受的安培力不為零．故選BD.13．直導(dǎo)線a、b相互垂直，a可以自由移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，b固定。當(dāng)a、b通有如圖所示的電流后，從上往下看，a的運(yùn)動(dòng)情況是（）A．逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降 B．逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升C．順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降 D．順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升【答案】A【詳解】由安培定則可知，直導(dǎo)線b周?chē)a(chǎn)生的磁場(chǎng)如圖所示，由左手定則，導(dǎo)線a左側(cè)受安培力方向垂直紙面向外，右側(cè)受安培力方向垂直紙面向里，可知從上往下看導(dǎo)線a逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)；轉(zhuǎn)過(guò)90°后，導(dǎo)線a中的電流方向垂直紙面向里，此時(shí)可判斷受安培力向下，即導(dǎo)線a應(yīng)該是逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降。故選A。14．通電矩形導(dǎo)線框與無(wú)限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，電流方向如圖所示，邊與平行。關(guān)于中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)線框的作用，下列敘述中正確的是（）A．線框有兩條邊所受到的安培力方向相同B．線框有兩條邊所受到的安培力大小相同C．整個(gè)線框有向里收縮的趨勢(shì)D．若導(dǎo)線向左微移，各邊受力將變小，但合力不變【答案】B【詳解】ABC．直導(dǎo)線中的電流方向向上，根據(jù)安培定則，導(dǎo)線右側(cè)區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向內(nèi)，根據(jù)左手定則，ad邊受向左的安培力，bc邊受到向右的安培力，ab邊受到向下的安培力，cd受到向上的安培力，方向全不同，ab和cd兩邊電流相等，而所在位置的磁場(chǎng)相同，ab和cd兩邊受到的安培力大小相等，距離導(dǎo)線越近磁場(chǎng)越強(qiáng)，則ad邊受向左的安培力大于bc邊受到向右的安培力，整個(gè)線框有向外擴(kuò)張的趨勢(shì)，AC錯(cuò)誤，B正確；D．若導(dǎo)線向左微移，則線框各邊所在處磁感應(yīng)強(qiáng)度均減小，但ad邊所在處減小得更多，故各邊受安培力均變小，線框所受向左的合力變小，D錯(cuò)誤。故選B。15．（多選）如圖所示，一金屬直桿兩端接有導(dǎo)線，懸掛于線圈上方，與線圈軸線均處于豎直平面內(nèi)，為使垂直紙面向外運(yùn)動(dòng)，可以（

）A．將a、c端接在電源正極，b、d端接在電源負(fù)極B．將b、d端接在電源正極，a、c端接在電源負(fù)極C．將a、d端接在電源正極，b、c端接在電源負(fù)極D．將a、c端接在交流電源的一端，b、d接在交流電源的另一端【答案】ABD【詳解】A.將a、c端接在電源正極，b、d端接在電源負(fù)極，則MN中電流方向向右，螺線管在導(dǎo)線處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向上，由左右定則可知，MN受到安培力方向向外，A正確；B.將b、d端接在電源正極，a、c端接在電源負(fù)極，則MN中電流方向向左，螺線管在導(dǎo)線處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向下，由左右定則可知，MN受到安培力方向向外，B正確；C.將a、d端接在電源正極，b、c端接在電源負(fù)極，則MN中電流方向向右，螺線管在導(dǎo)線處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向下，由左右定則可知，MN受到安培力方向向里，C錯(cuò)誤；D.將a、c端接在交流電源的一端，b、d接在交流電源的另一端時(shí)，a、c端為同一極，b、d為同一極，故結(jié)果與A、B分析相同，故D正確；故選ABD。16．如圖所示電路中，電池均相同，當(dāng)電鍵S分別置于a、b兩處時(shí)，導(dǎo)致MM′與NN′之間的安培力的大小分別為Fa、Fb，可判斷這兩段導(dǎo)線（）A．電鍵S置于a時(shí)MM′與NN′之間相互吸引，且Fa>FbB．電鍵S置于a時(shí)MM′與NN′之間相互吸引，且Fa＜FbC．電鍵S置于b時(shí)MM′與NN′之間相互排斥，且Fa>FbD．電鍵S置于b時(shí)MM′與NN′之間相互排斥，且Fa＜Fb【答案】D【分析】?jī)善叫袑?dǎo)線電流方向相反，則兩通電導(dǎo)線相互排斥。由于電流越強(qiáng)，產(chǎn)生的磁場(chǎng)B越強(qiáng)，根據(jù)F=BIL可知電流越大則相互作用力越大。【詳解】當(dāng)電鍵S置于a處時(shí)電源為一節(jié)干電池電流的方向是M′MNN′，電流大小為由于導(dǎo)線MM′與NN′中電流方向相反故兩段導(dǎo)線相互排斥；當(dāng)電鍵S置于b處時(shí)電源為兩節(jié)干電池，電流的方向仍是M′MNN′，由于導(dǎo)線MM′與NN′中電流方向相反故兩段導(dǎo)線相互排斥。又由于電路中燈泡電阻不變，此時(shí)電路中電流大小為顯然Ib>IaMM′在NN′處的磁感應(yīng)強(qiáng)度Ba＜Bb應(yīng)用安培力公式F=BIL可知Fa＜Fb故選D?！军c(diǎn)睛】電流越大，產(chǎn)生的磁場(chǎng)越強(qiáng)，而安培力F=BIL，故兩通電導(dǎo)線之間的安培力越大。通電導(dǎo)線處于磁場(chǎng)中要受到安培力作用，可得：同向電流相互吸引，異向電流相互排斥?？勺鳛榻Y(jié)論牢記并能應(yīng)用。17．一條直導(dǎo)線平行于通電螺線管的軸線放在螺線管的正上方，如圖所示，導(dǎo)線ab通以由b向a的電流，則導(dǎo)線ab的可能運(yùn)動(dòng)是（）A．導(dǎo)線ab不做任何運(yùn)動(dòng)B．導(dǎo)線ab向紙面內(nèi)平移C．導(dǎo)線a端向紙外，b端向紙內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向下移動(dòng)D．導(dǎo)線a端向紙內(nèi)，b端向紙外轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向上移動(dòng)【答案】C【詳解】根據(jù)通電螺線管的磁感線分布圖可得a端所在磁場(chǎng)方向?yàn)樾毕蜃笙?，b端所處磁場(chǎng)方向?yàn)樾毕蜃笊希鶕?jù)左手定則可得a端導(dǎo)體受力方向向外，b端導(dǎo)體受力方向向里，即導(dǎo)線a端向紙外，b端向紙內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)直導(dǎo)線轉(zhuǎn)過(guò)90°角時(shí)電流垂直紙面向外，磁場(chǎng)向左，導(dǎo)線受到的安培力向下，可知導(dǎo)線邊轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)還要向下移動(dòng)。故選C。18．如圖，長(zhǎng)載流導(dǎo)線ab和cd相互垂直，它們相隔一段距離，ab固定不動(dòng)，cd能繞中點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)，并能靠近或離開(kāi)ab，當(dāng)電流方向如圖中所示時(shí)，導(dǎo)線cd將（）A．順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)離開(kāi)abB．順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)靠近abC．逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)離開(kāi)abD．逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)靠近ab【答案】D【詳解】根據(jù)安培定則，ab左側(cè)磁場(chǎng)向外，右側(cè)向里。根據(jù)左手定則，cd在ab左側(cè)部分受安培力向下，在ab右側(cè)部分受安培力向上，則cd將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。又因?yàn)閍b外側(cè)磁場(chǎng)向右，則cd受安培力向里，故導(dǎo)線cd將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)靠近ab。故選D。19．已知通電長(zhǎng)直導(dǎo)線周?chē)ぐl(fā)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與導(dǎo)線中的電流大小成正比。有四條垂直于紙面的長(zhǎng)直固定導(dǎo)線，電流方向如圖所示，其中a、b、c三條導(dǎo)線到d導(dǎo)線的距離相等，三條導(dǎo)線與d的連線互成120°角，四條導(dǎo)線中的電流大小都為I，其中a導(dǎo)線對(duì)d導(dǎo)線的安培力大小為F?，F(xiàn)突然把b、c導(dǎo)線的電流方向同時(shí)改為垂直于紙面向外，電流大小同時(shí)變?yōu)樵瓉?lái)的3倍，則此時(shí)d導(dǎo)線所受安培力的合力（）

A．大小為4F，方向?yàn)閍→d B．大小為4F，方向?yàn)閐→aC．大小為3F，方向?yàn)閍→d D．大小為2F，方向?yàn)閐→a【答案】A【詳解】當(dāng)導(dǎo)線通入電流為I時(shí)，由安培定則a導(dǎo)線在d導(dǎo)線位置產(chǎn)生的磁場(chǎng)水平向左。再由左手定則可知d導(dǎo)線受到a導(dǎo)線的安培力方向?yàn)閍→d，大小為F。由對(duì)稱性可知b、c導(dǎo)線對(duì)d導(dǎo)線的安培力大小也為F。當(dāng)把b、c導(dǎo)線的電流方向同時(shí)改為垂直于紙面向外，電流大小同時(shí)變?yōu)樵瓉?lái)的3倍，即b、c導(dǎo)線對(duì)d導(dǎo)線的安培力大小都為3F。方向分別由d→b，d→c。由于b、c導(dǎo)線與d的連線互成120°角，對(duì)d進(jìn)行受力分析可知，b、c導(dǎo)線對(duì)d的安培力的合力為3F，方向?yàn)閍→d，所以此時(shí)導(dǎo)線所受安培力的合力大小為4F，方向?yàn)閍→d。故選A。20．如圖所示，導(dǎo)線A、B通以大小、方向均相同的恒定電流，在A、B連線的垂直平分線上放置一段長(zhǎng)為L(zhǎng)的直導(dǎo)線C，A、B、C剛好在正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上。現(xiàn)C通以恒定電流，C受到的安培力大小為F。若只將導(dǎo)線A的電流增大為原來(lái)的兩倍，則C受到的安培力大小變?yōu)椋ǎ?/p>

A．F B．2F C． D．【答案】D【詳解】根據(jù)電流方向相同相互吸引，且A、B通以大小、方向均相同的恒定電流可得A和B對(duì)C安培力如下圖所示

由于A、B是兩根平行且水平放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線，所以根據(jù)幾何關(guān)系可得解得所以只將導(dǎo)線A的電流增大為原來(lái)的兩倍，根據(jù)導(dǎo)線在空間中產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度和左手定則可得，則A在C處，產(chǎn)生的磁場(chǎng)為原來(lái)的兩倍，C受到A給的安培力大小變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍，為方向沿CA方向，C受到B給的安培力大小仍為，方向沿CB方向，如下圖所示

由余弦定理可得C受的安培力為故選D?！敬烹娛诫娏鞅碇R(shí)點(diǎn)梳理】磁電式電流表的構(gòu)造特點(diǎn)(1)構(gòu)造：磁鐵、線圈、螺旋彈簧、指針、極靴。(如圖甲所示)(2)特點(diǎn)：兩極間的極靴和極靴中間的鐵質(zhì)圓柱，使極靴與圓柱間的磁場(chǎng)都沿半徑方向均勻分布，使線圈平面都與磁感線平行，使表盤(pán)刻度均勻。(如圖乙所示)甲乙原理(1)通電線圈在磁場(chǎng)中受安培力作用發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。螺旋彈簧變形，反抗線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)。(2)線圈偏轉(zhuǎn)的角度越大，被測(cè)電流就越大，所以根據(jù)線圈偏轉(zhuǎn)角度的大小，可以確定被測(cè)電流的大??；根據(jù)線圈偏轉(zhuǎn)的方向，可以知道被測(cè)電流的方向。優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高，可以測(cè)出很弱的電流；缺點(diǎn)是線圈的導(dǎo)線很細(xì)，允許通過(guò)的電流很弱。如果希望它測(cè)量較大的電流值，就要根據(jù)在必修第三冊(cè)中學(xué)到的方法擴(kuò)大其量程?！敬烹娛诫娏鞅砼e一反三練習(xí)】21．（多選）磁電式電流表中通以相同電流時(shí)，指針偏轉(zhuǎn)角度越大，表示電流表靈敏度越高，若其余條件都相同，則靈敏度高的電流表具有（）A．較小的線圈面積B．較強(qiáng)的輻向分布的磁場(chǎng)C．較多的線圈匝數(shù)D．勁度系數(shù)較大的兩個(gè)螺旋彈簧【答案】BC【詳解】A．較小的線圈面積，這樣在磁場(chǎng)中線圈通電導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度會(huì)小，會(huì)受到較小的安培力，線圈不容易轉(zhuǎn)動(dòng)，靈敏度較小，A錯(cuò)誤；B．較強(qiáng)的輻向分布的磁場(chǎng)，則有較大的磁感應(yīng)強(qiáng)度Ｂ，由安培力公式，可知線圈受到的安培力較大，線圈越容易轉(zhuǎn)動(dòng)，能提高電流表的靈敏度，B正確；C．較多的線圈匝數(shù)，線圈受到的安培力的合力較大，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)容易，可以提高電流表的靈敏度，C正確；D．兩個(gè)螺旋彈簧的作用是阻尼作用，因此勁度系數(shù)較大的兩個(gè)螺旋彈簧不會(huì)提高電流表的靈敏度，D錯(cuò)誤。故選BC。22．如圖甲是磁電式電流表的結(jié)構(gòu)圖，蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場(chǎng)均勻輻向分布。線圈中a、b兩條導(dǎo)線長(zhǎng)度均為l，未通電流時(shí)，a、b處于圖乙所示位置，兩條導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。通電后，a導(dǎo)線中電流方向垂直紙面向外，大小為I，則（）

A．該磁場(chǎng)是勻強(qiáng)磁場(chǎng)B．線圈平面總與磁場(chǎng)方向垂直C．線圈將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D．a(chǎn)導(dǎo)線受到的安培力大小始終為BIl【答案】D【詳解】A．由圖乙可知，蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場(chǎng)均勻輻向分布，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，可方向均不相同，因此該磁場(chǎng)不是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，A錯(cuò)誤；B．由圖乙可知，線圈平面總與磁場(chǎng)方向平行，B錯(cuò)誤；C．通電后，a導(dǎo)線中電流方向垂直紙面向外，b導(dǎo)線中電流方向垂直紙面向里，由左手定則判定，a導(dǎo)線受安培力方向向上，b導(dǎo)線受安培力方向向下，則線圈將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；D．a(chǎn)導(dǎo)線中電流方向始終與磁場(chǎng)方向垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B與電流I均大小不變，由安培力公式可知，a導(dǎo)線受到的安培力大小始終為BIl，D正確。故選D。23．磁電式儀表的基本組成部分是磁鐵、線圈、鐵芯等，下列關(guān)于電表的說(shuō)法中正確的是（）A．電表里面是勻強(qiáng)磁場(chǎng)B．電表里面的鐵芯是為了減小線圈與磁場(chǎng)間的作用C．電表中通的電流越大，指針偏轉(zhuǎn)角度越大D．改變電流方向，指針偏轉(zhuǎn)方向不變【答案】C【詳解】A．電表內(nèi)的磁場(chǎng)是均勻輻向分布磁場(chǎng)，不是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，A錯(cuò)誤；B．鐵芯被磁化變成了磁鐵，它的磁場(chǎng)和線圈的磁場(chǎng)同向、相互疊加加強(qiáng)，增大線圈與磁場(chǎng)間的作用，B錯(cuò)誤；C．線圈所受安培力力的大小隨電流增大而增大，所以電表中通的電流越大，指針偏轉(zhuǎn)角度越大，C正確；D．改變電流方向，線圈所受安培力力的方向發(fā)生變化，指針偏轉(zhuǎn)方向發(fā)生改變，D錯(cuò)誤。故選C。24．ABCD為一閉合回路，AB、CD間導(dǎo)線彎成水平半圓弧狀，AD、BC間導(dǎo)線豎直放置?，F(xiàn)有一根長(zhǎng)直導(dǎo)線PQ平行于AD放置在半圓柱體的軸線上。ABCD回路和PQ導(dǎo)線通有如圖所示的電流，已知BC段導(dǎo)線單獨(dú)存在時(shí)，PQ受到的安培力大小為F。則ABCD回路給PQ的安培力為（）

A．4F，方向水平指向AD B．4F，方向水平指向BCC．2F，方向水平指向AD D．2F，方向水平指向BC【答案】C【詳解】上下兩端導(dǎo)線在PQ處產(chǎn)生磁場(chǎng)與PQ平行。已知BC段導(dǎo)線單獨(dú)存在時(shí)，PQ受到的安培力大小為F。AD與BC和PQ的電流方向分別相同和相反，根據(jù)同向電流相互吸引反向電流相互排斥可知ABCD回路給PQ的安培力為2F，方向水平指向AD。故選C。25．圖甲為實(shí)驗(yàn)室里某型號(hào)磁電式電流表結(jié)構(gòu)。矩形線圈匝數(shù)為n，電阻為R。矩形線圈處在均勻輻射狀磁場(chǎng)中，如圖乙所示，線圈左右兩邊所在之處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。若線圈受到的安培力和螺旋彈簧的彈力達(dá)到平衡時(shí)，指針達(dá)到穩(wěn)定。下列說(shuō)法正確的是（

）A．如圖甲所示，線圈順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，穿過(guò)鋁框的磁通量減少B．在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)范圍內(nèi)，線圈所受安培力大小與電流大小有關(guān)，而與所處位置無(wú)關(guān)C．通電線圈中的電流越大，電流表指針偏轉(zhuǎn)角度就越小D．更換勁度系數(shù)更小的螺旋彈簧，可以減小電流表的靈敏度（靈敏度即）【答案】B【詳解】A．順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中，穿過(guò)鋁框的磁感線根數(shù)增加，磁通量增加，故A錯(cuò)誤；B．線圈左右兩邊所在之處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，無(wú)論什么位置磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都相等，根據(jù)安培力的表達(dá)式可知，安培力的大小只與電流大小相關(guān)，與所在位置無(wú)關(guān)，故B正確；C．線圈中的電流越大，線框所受到的安培力越大，電流表指針偏轉(zhuǎn)也就越大，故C錯(cuò)誤；D．更換勁度系數(shù)更小的螺旋彈簧，電流變化量相等時(shí)，安培力變化量相等，但轉(zhuǎn)動(dòng)角度變化量大，故靈敏度增加，故D錯(cuò)誤。故選B。五、【安培力作用下的平衡問(wèn)題知識(shí)點(diǎn)梳理】安培力作用下物體的平衡、加速問(wèn)題①通電導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中的平衡問(wèn)題是一種常見(jiàn)的力學(xué)綜合模型，該模型一般由傾斜導(dǎo)軌、導(dǎo)體棒、電源和電阻等組成。這類(lèi)題目的難點(diǎn)是題圖具有立體性，各力的方向不易確定。因此解題時(shí)一定要先把立體圖轉(zhuǎn)化成平面圖，通過(guò)受力分析建立各力的平衡關(guān)系，如圖所示。②如果導(dǎo)體處于加速狀態(tài)，可根據(jù)牛頓第二定律處理。③求解安培力作用下導(dǎo)體棒平衡問(wèn)題的基本思路④受力分析的注意事項(xiàng)(1)安培力的方向特點(diǎn)：F⊥B，F(xiàn)⊥I，即F垂直于B和I決定的平面。(2)安培力的大?。簯?yīng)用公式F＝BILsinθ計(jì)算彎曲導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所受安培力的大小時(shí)，有效長(zhǎng)度L等于曲線兩端點(diǎn)的直線長(zhǎng)度。(3)視圖轉(zhuǎn)換：對(duì)于安培力作用下的力學(xué)問(wèn)題，導(dǎo)體棒的受力往往分布在三維空間的不同方向上，這時(shí)應(yīng)利用俯視圖、剖面圖或側(cè)視圖等，變立體圖為二維平面圖?！景才嗔ψ饔孟碌钠胶鈫?wèn)題舉一反三練習(xí)】26．如圖所示，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒MN靜止在水平導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌寬度為L(zhǎng)，已知電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，導(dǎo)體棒的電阻為R，其余部分與接觸電阻不計(jì)，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)體棒斜向上與水平面的夾角為，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。求：（1）電路中的電流和安培力；（2）軌道對(duì)導(dǎo)體棒的支持力和摩擦力。（重力加速度取g）【答案】（1），；（2）FN=mg－，F(xiàn)f=【詳解】(1)棒的受力分析如圖所示由閉合電路歐姆定律I=由安培力公式F=BIL得(2)由共點(diǎn)力平衡條件Fsin=FfFN＋Fcos=mg計(jì)算得Ff=水平向右FN=mg－豎直向上27．如圖所示，水平面上有電阻不計(jì)的U形導(dǎo)軌NMPQ，它們之間的寬度為L(zhǎng)＝0.2m，現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌放置一根質(zhì)量為m＝0.06kg的金屬棒ab，M和P之間接入一恒流源，回路中電流大小恒定為I＝2A，在導(dǎo)軌間加一個(gè)范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)且磁場(chǎng)方向始終與導(dǎo)體棒垂直，方向與水平面間夾角可調(diào)。（g取10m/s2）（1）當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B＝0.3T，方向與水平方向成30°角時(shí)，ab棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，求ab棒受到的摩擦力大??；（2）若要使ab棒所受支持力為零，B的大小至少為多少？此時(shí)B的方向如何？（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）

【答案】（1）；（2）1.5T，方向?yàn)樗较蛴摇驹斀狻浚?）根據(jù)平衡條件及安培力公式可得ab棒受到的摩擦力大小為（2）根據(jù)平衡條件及安培力公式可得ab棒受到的支持力大小為當(dāng)N=0時(shí)，有當(dāng)θ=0時(shí)，B有最小值為即B的大小至少為1.5T，此時(shí)B的方向?yàn)樗较蛴摇?8．如圖所示，在傾角為θ的光滑斜面上，放置一段通有電流為I，長(zhǎng)度L，質(zhì)量m的導(dǎo)體棒，電流方向垂直紙面向外，已知重力加速度大小為g，試求：（1）若空間中有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，要使導(dǎo)體棒靜止在斜面上，則所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大?。唬?）要使導(dǎo)體棒靜止在斜面上且對(duì)斜面無(wú)壓力，則所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小和方向；（3）如果磁場(chǎng)的大小方向可變，棒依然靜止，勻強(qiáng)磁場(chǎng)沿什么方向時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，最小值為多少？

【答案】（1）；（2），方向水平向右；（3），方向垂直于斜面向下【詳解】（1）若磁場(chǎng)方向豎直向下，由平衡條件得：水平方向上B1IL-Nsinθ=0豎直方向上mg-Ncosθ=0解得（2）當(dāng)安培力與重力平衡時(shí)，導(dǎo)體棒對(duì)地面沒(méi)有壓力，則有：在豎直方向mg=B2IL解得方向水平向右；（3）在平行于斜面方向mgsinθ=B3IL解得方向垂直于斜面向下。29．在傾角的斜面上，沿斜面方向固定一對(duì)平行的金屬導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌距離，接入電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻不計(jì)的電池及滑動(dòng)變阻器，如圖所示。垂直導(dǎo)軌放有一根質(zhì)量的金屬棒，它與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度的垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值在什么范圍內(nèi)時(shí)，可使金屬棒靜止在框架上？（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，框架與棒的電阻不計(jì)，）【答案】【詳解】當(dāng)安培力較小，摩擦力方向向上時(shí)：得：當(dāng)安培力較大，摩擦力方向向下時(shí)：得：．滑動(dòng)變阻器的取值范圍應(yīng)為?！军c(diǎn)睛】靜摩擦力的方向是由安培力大小決定，當(dāng)安培力過(guò)大使得棒有上滑趨勢(shì)，所以靜摩擦力沿斜面向下，當(dāng)安培力過(guò)小時(shí)，棒有下滑的趨勢(shì)，所以靜摩擦力沿斜面向上。30．如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面的夾角，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻的直流電源，現(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量的導(dǎo)體棒放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好保持靜止，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻，金屬導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取重力加速度大小，，。（1）求導(dǎo)體棒受到的安培力；（2）求導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（3）若磁場(chǎng)方向改為豎直向上，在不改變其他條件的情況下，求磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值。

【答案】（1），沿金屬導(dǎo)軌向上；（2）；（3）【詳解】（1）通過(guò)導(dǎo)體棒的電流為導(dǎo)體棒受到的安培力為根據(jù)左手定則可知導(dǎo)體棒受到的安培力沿金屬導(dǎo)軌向上。（2）導(dǎo)體棒恰好保持靜止，對(duì)導(dǎo)體受力分析可得最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力解得（3）對(duì)導(dǎo)體受力分析，根據(jù)平衡條件可得摩擦力為磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值為

1.2磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力原卷版目錄TOC\o"1-1"\h\u一、【洛倫茲力的概念知識(shí)點(diǎn)梳理】 1二、【帶電物體在洛倫茲力作用下的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題知識(shí)點(diǎn)梳理】 4三、【洛倫茲力與安培力的關(guān)系知識(shí)點(diǎn)梳理】 6四、【洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)的可逆性、對(duì)稱性的破壞知識(shí)點(diǎn)梳理】 8五、【電子束的磁偏轉(zhuǎn)——顯像管知識(shí)點(diǎn)梳理】 10六、【速度選擇器知識(shí)點(diǎn)梳理】 11七、【磁流體發(fā)電機(jī)知識(shí)點(diǎn)梳理】 13八、【電磁流量計(jì)知識(shí)點(diǎn)梳理】 15【洛倫茲力的概念知識(shí)點(diǎn)梳理】1.定義：運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力2.方向（1）左手定則：伸開(kāi)左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線從掌心垂直進(jìn)入，并使四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向，這時(shí)拇指所指的方向就是運(yùn)動(dòng)的正電荷在磁場(chǎng)中所受洛倫茲力的方向。（2）方向特點(diǎn)：F⊥B，F(xiàn)⊥v，即F垂直于B、v決定的平面3.洛倫茲力的大?。?）v//B時(shí)，F(xiàn)=0（2）v⊥B時(shí)，F(xiàn)=qvB（3）v與B夾角為θ時(shí)，F(xiàn)=qvBsinθ注意①F、B、v三者方向間的關(guān)系洛倫茲力的方向總是與電荷運(yùn)動(dòng)的方向及磁場(chǎng)方向垂直，即洛倫茲力的方向總是垂直于運(yùn)動(dòng)電荷速度方向和磁場(chǎng)方向確定的平面．說(shuō)明：F、B、v三個(gè)量的方向關(guān)系是：F⊥B，F(xiàn)⊥v，但B與v不一定垂直，如圖甲、乙所示．②洛倫茲力方向的判斷在用左手定則判斷運(yùn)動(dòng)的電荷在磁場(chǎng)中所受洛倫茲力的方向時(shí)，對(duì)于正電荷，四指指向電荷的運(yùn)動(dòng)方向；但對(duì)于負(fù)電荷，四指應(yīng)指向電荷運(yùn)動(dòng)的反方向．【洛倫茲力的概念舉一反三練習(xí)】1．（多選）下列說(shuō)法正確的是（）A．所有電荷在電場(chǎng)中都要受到電場(chǎng)力的作用B．所有電荷在磁場(chǎng)中都要受到磁場(chǎng)力的作用C．一切運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中都要受到磁場(chǎng)力的作用D．運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中，只有當(dāng)垂直于磁場(chǎng)方向的速度分量不為零時(shí)，才受到磁場(chǎng)力的作用2．如圖所示，通電導(dǎo)線所受安培力或運(yùn)動(dòng)電荷所受洛倫茲力正確的是（）A．

B．

C．

D．

3．初速度為的電子，沿平行于通電長(zhǎng)直導(dǎo)線的方向射出，直導(dǎo)線中電流方向與電子的初始運(yùn)動(dòng)方向如圖所示，則（）

A．電子將向右偏轉(zhuǎn)，洛倫茲力大小不變B．電子將向左偏轉(zhuǎn)，洛倫茲力大小改變C．電子將向左偏轉(zhuǎn)，洛倫茲力大小不變D．電子將向右偏轉(zhuǎn)，洛倫茲力大小改變4．在下圖所示的各圖中，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B，帶電粒子的速率均為v，帶電荷量均為q。試求出圖中帶電粒子所受洛倫茲力的大小，并標(biāo)出洛倫茲力的方向。5．質(zhì)量為m、電荷量為q的小物塊，從傾角為θ的光滑絕緣斜面上由靜止下滑，整個(gè)斜面置于方向水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，如圖所示。若帶電小物塊下滑后某時(shí)刻對(duì)斜面的作用力恰好為零，下面說(shuō)法中正確的是（）A．小物塊一定帶正電B．小物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C．小物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做加速度增大、而速度也增大的變加速直線運(yùn)動(dòng)D．小物塊在斜面上下滑過(guò)程中，當(dāng)小物塊對(duì)斜面壓力為零時(shí)的速率為6．長(zhǎng)直導(dǎo)線AB附近，有一帶正電的小球，用絕緣絲線懸掛在M點(diǎn)，當(dāng)導(dǎo)線AB通以如圖所示的恒定電流時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（

）A．小球受磁場(chǎng)力作用，方向與導(dǎo)線AB垂直且指向紙里B．小球受磁場(chǎng)力作用，方向與導(dǎo)線AB垂直且指向紙外C．小球受磁場(chǎng)力作用，方向與導(dǎo)線AB垂直向左D．小球不受磁場(chǎng)力作用7．每時(shí)每刻都有大量帶電的宇宙射線向地球射來(lái)，地球磁場(chǎng)可以有效地改變這些射線中大多數(shù)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向，使它們不能到達(dá)地面，這對(duì)地球上的生命有十分重要的意義。假設(shè)有一個(gè)帶正電的宇宙射線粒子正垂直于地面向赤道射來(lái)，在地磁場(chǎng)的作用下，它將（）

A．向東偏轉(zhuǎn)B．向南偏轉(zhuǎn)C．向西偏轉(zhuǎn)D．向北偏轉(zhuǎn)【帶電物體在洛倫茲力作用下的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題知識(shí)點(diǎn)梳理】(1)洛倫茲力的方向隨電荷運(yùn)動(dòng)方向的變化而變化．但無(wú)論怎樣變化，洛倫茲力都與運(yùn)動(dòng)方向垂直．(2)洛倫茲力永不做功，它只改變電荷的運(yùn)動(dòng)方向，不改變電荷的速度大?。?2)帶電體在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中速度變化時(shí)洛倫茲力的大小往往隨之變化，并進(jìn)一步導(dǎo)致彈力、摩擦力的變化，帶電體將在變力作用下做變加速運(yùn)動(dòng)．(3)利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和平衡條件分析各物理量的動(dòng)態(tài)變化時(shí)要注意彈力為零的臨界狀態(tài)，此狀態(tài)是彈力方向發(fā)生改變的轉(zhuǎn)折點(diǎn)．(4)與洛倫茲力相關(guān)的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的分析技巧分析帶電體受洛倫茲力作用運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，與分析物體在其他力作用下的運(yùn)動(dòng)一樣，要對(duì)研究對(duì)象的受力情況、運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行分析，分析時(shí)尤其要注意：①洛倫茲力與重力、彈力、摩擦力等都屬于性質(zhì)力，在研究電荷或帶電體的運(yùn)動(dòng)時(shí)應(yīng)注意洛倫茲力，受力分析時(shí)不要漏掉洛倫茲力。②洛倫茲力的大小不僅與磁感應(yīng)強(qiáng)度B有關(guān)，而且與帶電體所帶電荷量q有關(guān)，還與帶電體的運(yùn)動(dòng)速度v有關(guān)，物體的受力會(huì)使速度變化，速度的變化則會(huì)影響洛倫茲力，洛倫茲力變化會(huì)使物體的合外力和加速度也變化。所以，解決此類(lèi)問(wèn)題時(shí)，應(yīng)認(rèn)真進(jìn)行受力分析，并時(shí)刻注意洛倫茲力的變化?！編щ娢矬w在洛倫茲力作用下的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題舉一反三練習(xí)】8．從地面上方A點(diǎn)處自由落下一帶電荷量為＋q、質(zhì)量為m的微粒，地面附近有如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向水平向右，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，這時(shí)粒子的落地速度大小為，若電場(chǎng)不變，只將磁場(chǎng)的方向改為垂直紙面向外，粒子落地的速度大小為v2，則（）A．v1＞v2 B．v1＜v2 C．v1＝v2 D．無(wú)法判定9．如圖所示，一帶負(fù)電的滑塊從粗糙斜面的頂端滑至底端時(shí)的速度為，若加一個(gè)垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，并保證滑塊能滑至底端，則它滑至底端時(shí)（）A．速率變大 B．速率變小C．速率不變 D．洛侖茲力方向垂直斜面向上10．（多選）如圖所示，兩個(gè)半徑相同的半圓形光滑軌道置于豎直平面內(nèi)，左右兩端點(diǎn)等高，分別處于沿水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。兩個(gè)相同的帶正電小球同時(shí)從兩軌道左端最高點(diǎn)由靜止釋放。M、N為軌道的最低點(diǎn)，則下列說(shuō)法中正確的是（）

A．兩個(gè)小球到達(dá)軌道最低點(diǎn)的速度B．兩個(gè)小球第一次經(jīng)過(guò)軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力C．小球第一次到達(dá)M點(diǎn)的時(shí)間小于小球第一次到達(dá)N點(diǎn)的時(shí)間D．在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中小球均能到達(dá)軌道的另一端最高處11．一重力不計(jì)的帶負(fù)電粒子具有水平向右的速度v，第一次，讓它先穿過(guò)有理想邊界的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，后穿過(guò)有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，如圖甲所示，在此過(guò)程中電場(chǎng)對(duì)該粒子做功為W1；第二次，把原來(lái)的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的正交疊加，再讓該粒子仍以原來(lái)的初速度v（）穿過(guò)疊加場(chǎng)區(qū)，在此過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)粒子做功為W2，則（）A．W1=W2B．W1＜W2C．W1＞W(wǎng)2D．無(wú)法比較W1W2的大小12．（多選）如圖所示，在垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，質(zhì)量為、電荷量為的小球穿在足夠長(zhǎng)的水平固定絕緣的直桿上處于靜止?fàn)顟B(tài)，小球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為?，F(xiàn)對(duì)小球施加水平向右的恒力，已知重力加速度為，在小球從靜止開(kāi)始至速度最大的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）

A．直桿對(duì)小球的彈力方向不變 B．直桿對(duì)小球的摩擦力先減小后增大C．小球運(yùn)動(dòng)的最大加速度為 D．小球的最大速度為13．如圖所示，甲是一個(gè)帶正電的小物塊，乙是一個(gè)不帶電的絕緣物塊，甲、乙疊放在一起靜止于粗糙的水平地板上，地板上方空間有水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?，F(xiàn)用水平恒力F拉乙物塊，使甲、乙無(wú)相對(duì)滑動(dòng)地一起水平向左加速運(yùn)動(dòng)。在加速運(yùn)動(dòng)階段（）A．地面對(duì)乙物塊的摩擦力逐漸減小B．甲、乙兩物塊的加速度逐漸增大C．乙對(duì)甲的摩擦力逐漸增大D．甲對(duì)乙的摩擦力逐漸減小14．（多選）如圖所示，質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的P環(huán)套在固定的水平長(zhǎng)直絕緣桿上(桿表面不光滑)，整個(gè)裝置處在垂直于桿的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，現(xiàn)給環(huán)一向右的初速度vo，則下列情況可能發(fā)生的是A．環(huán)將保持勻速運(yùn)動(dòng)，環(huán)的機(jī)械能不變B．環(huán)將向右減速，最后靜止，損失的機(jī)械能是C．環(huán)將向右減速，最后勻速，損失的機(jī)械能是D．環(huán)將向右減速，最后勻速，損失的機(jī)械能【洛倫茲力與安培力的關(guān)系知識(shí)點(diǎn)梳理】分類(lèi)洛倫茲力安培力區(qū)別單個(gè)運(yùn)動(dòng)的帶電粒子所受到的磁場(chǎng)力通電直導(dǎo)線所受到的磁場(chǎng)力洛倫茲力不做功安培力可以做功聯(lián)系①安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，洛倫茲力是安培力的微觀本質(zhì)；②方向關(guān)系：洛倫茲力與安培力均可用左手定則進(jìn)行判斷【洛倫茲力與安培力的關(guān)系舉一反三練習(xí)】15．下列有關(guān)洛倫茲力和安培力的描述，正確的是（）A．通電直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中一定受到安培力的作用B．若通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的安培力為零，該處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零C．只要速度大小相同，所受的洛倫茲力就相同D．洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷一定不做功，安培力是所有運(yùn)動(dòng)電荷所受洛倫茲力的總和，因此安培力也不做功16．（多選）如圖所示，導(dǎo)線中帶電粒子的定向運(yùn)動(dòng)形成了電流。電荷定向運(yùn)動(dòng)時(shí)所受洛倫茲力的矢量和，在宏觀上表現(xiàn)為導(dǎo)線所受的安培力。下面的分析正確的是（

）A．洛倫茲力和安培力是性質(zhì)相同的兩種力B．洛倫茲力的方向、粒子運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向不一定相互垂直C．粒子在只受到洛倫茲力作用時(shí)動(dòng)能會(huì)減少D．帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其運(yùn)動(dòng)半徑與帶電粒子的比荷無(wú)關(guān)17．如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一段靜止的長(zhǎng)為L(zhǎng)截面積為S的通電導(dǎo)線，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)線。設(shè)單位體積導(dǎo)線中有n個(gè)自由電荷，每個(gè)自由電荷的電荷量都為q，它們沿導(dǎo)線定向移動(dòng)的平均速率為v。下列選項(xiàng)正確的是（）A．導(dǎo)線中的電流大小為nSqvB．這段導(dǎo)線受到的安培力大小為nLqvBC．沿導(dǎo)線方向電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為vBD．導(dǎo)線中每個(gè)自由電荷受到的平均阻力大小為qvB18．（多選）如圖所示，光滑的水平桌面放在方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，桌面上平放著一根一端開(kāi)口、內(nèi)壁光滑的試管，試管底部有一帶電小球．在水平拉力F作用下，試管向右勻速運(yùn)動(dòng)，帶電小球能從試管口處飛出，關(guān)于帶電小球及其在離開(kāi)試管前的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是（

）A．小球帶正電B．小球運(yùn)動(dòng)的軌跡是拋物線C．洛倫茲力對(duì)小球做正功D．維持試管勻速運(yùn)動(dòng)的拉力F應(yīng)逐漸增大【洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)的可逆性、對(duì)稱性的破壞知識(shí)點(diǎn)梳理】不帶電的物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)受力不變是運(yùn)動(dòng)過(guò)程往往是可逆的，但是當(dāng)帶電體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)由于洛倫茲力的的方向大小與速度有關(guān)，所以速度方導(dǎo)致洛倫茲力變化，從而會(huì)破壞運(yùn)動(dòng)學(xué)的對(duì)稱性和可逆性?！韭鍌惼澚?duì)運(yùn)動(dòng)的可逆性、對(duì)稱性的破壞舉一反三練習(xí)】19．（多選）設(shè)空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所示，已知一帶電粒子在電場(chǎng)力和洛倫茲力的作用下，從靜止開(kāi)始自A點(diǎn)沿曲線ACB運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零，C點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)，忽略粒子的重力，以下說(shuō)法中正確的是()A．此粒子必帶正電荷B．A點(diǎn)和B位于同一高度C．離子在C點(diǎn)時(shí)機(jī)械能最大D．離子到達(dá)B點(diǎn)后，將沿原曲線返回A點(diǎn)20．一個(gè)帶電粒子沿垂直于磁場(chǎng)的方向射入一勻強(qiáng)磁場(chǎng)。粒子的一段徑跡如圖所示。徑跡上的每一小段都可近似看成圓弧。由于帶電粒子使沿途的空氣電離，粒子的能量逐漸減?。◣щ娏坎蛔儯膱D中情況可以確定（）A．粒子從a到b，半徑增大B．粒子從a到b，半徑減小C．粒子從b到a，半徑增大D．粒子從b到a，半徑減小21．（多選）如圖所示，水平正對(duì)放置的帶電平行金屬板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向上，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，一帶電小球從光滑絕緣軌道上的a點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)過(guò)軌道端點(diǎn)P進(jìn)入板間后恰好沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)在使小球從稍低些的b點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)過(guò)軌道端點(diǎn)P進(jìn)入兩板之間的場(chǎng)區(qū)。關(guān)于小球和小球現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)的情況以下判斷中正確的是（

）A．小球可能帶負(fù)電B．小球在電、磁場(chǎng)中做加速運(yùn)動(dòng)C．小球在電、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程機(jī)械能減少D．小球在電、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程電勢(shì)能減少22．如圖所示，一帶電塑料小球質(zhì)量為m，用絲線懸掛于O點(diǎn)，并在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，最大擺角為，水平磁場(chǎng)垂直于小球擺動(dòng)的平面。當(dāng)小球自左方最大擺角處擺到最低點(diǎn)時(shí)，恰進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域且懸線上的張力恰為零，則小球自右方最大擺角處擺到最低點(diǎn)時(shí)懸線上的張力為()A．0 B．2mg C．4mg D．6mg23．如圖所示，用絕緣細(xì)線懸吊著的帶正電小球在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，則A．當(dāng)小球每次通過(guò)平衡位置時(shí)，動(dòng)能相同B．當(dāng)小球每次通過(guò)平衡位置時(shí)，速度相同C．當(dāng)小球每次通過(guò)平衡位置時(shí)，絲線拉力相同D．撤銷(xiāo)磁場(chǎng)后，小球擺動(dòng)周期變化【電子束的磁偏轉(zhuǎn)——顯像管知識(shí)點(diǎn)梳理】顯像管的構(gòu)造：如圖所示，由電子槍、偏轉(zhuǎn)線圈和熒光屏組成．2．顯像管的原理(1)電子槍發(fā)射高速電子．(2)電子束在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)．(3)熒光屏被電子束撞擊時(shí)發(fā)光．3．掃描：在偏轉(zhuǎn)區(qū)的水平方向和豎直方向都有偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，其方向、強(qiáng)弱都在不斷變化，使得電子束打在熒光屏上的光點(diǎn)從上向下、從左向右不斷移動(dòng)【電子束的磁偏轉(zhuǎn)——顯像管舉一反三練習(xí)】24．如圖所示是電視顯像管原理示意圖（俯視圖），電流通過(guò)偏轉(zhuǎn)線圈，從而產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，電子束經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)后運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生偏轉(zhuǎn)，不計(jì)電子的重力，下列說(shuō)法正確的是（）A．電子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)時(shí)速度增大B．欲使電子束打在熒光屏上的A點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向應(yīng)垂直紙面向里C．欲使電子束打在熒光屏上的B點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向應(yīng)垂直紙面向外D．欲使電子束打在熒光屏上的位置由A點(diǎn)調(diào)整到B點(diǎn)，應(yīng)調(diào)節(jié)偏轉(zhuǎn)線圈中的電流使磁場(chǎng)增強(qiáng)25．如圖所示是顯像管原理俯視圖，接通電源后，電子從電子槍射出，沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí)打在O，為使電子偏轉(zhuǎn)，在管頸安裝了偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，如果要使電子束在水平方向偏離中心，打在熒光屏的A點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該（）A．豎直向下 B．豎直向上 C．水平向左 D．水平向右26．如圖所示是電視機(jī)顯像管及其偏轉(zhuǎn)線圈的示意圖.如果發(fā)現(xiàn)電視畫(huà)面的幅度比正常的偏小，可能引起的原因是（

）A．電子槍發(fā)射能力減弱，電子數(shù)減少B．加速電場(chǎng)的電壓過(guò)低，電子速率偏小C．偏轉(zhuǎn)線圈局部短路，線圈匝數(shù)減少D．偏轉(zhuǎn)線圈電流過(guò)大，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)增強(qiáng)【速度選擇器知識(shí)點(diǎn)梳理】1.平行板中電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B互相垂直，這種裝置能把具有一定速度的粒子選擇出來(lái)，所以叫做速度選擇器2.帶電粒子能夠沿直線勻速通過(guò)速度選擇器的條件是qE=qvB，即v=E3.若v>EB,則粒子偏向洛倫茲力的方向運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做負(fù)功，速度減小。若4.速度選擇器不能反過(guò)來(lái)用，速度選擇器只選擇粒子速度大小不選擇粒子的質(zhì)量、電荷量?！舅俣冗x擇器舉一反三練習(xí)】27．（多選）在如圖所示的平行板器件中，電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B相互垂直。一帶電粒子（重力不計(jì)）從左端以速度v沿虛線射入后做直線運(yùn)動(dòng)，則該粒子（）

A．一定帶正電B．速度C．若速度，則粒子可能從板間射出D．若此粒子從右端沿虛線方向進(jìn)入平行板，仍做直線28．（多選）一對(duì)平行金屬板中存在由勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)組成的復(fù)合場(chǎng)，方向如圖所示．一帶電粒子（不計(jì)重力）以速度自O(shè)點(diǎn)沿中軸線射入，恰沿中軸線做直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)板間電壓為。若僅改變板間電壓，當(dāng)板間電壓為時(shí)，粒子從D點(diǎn)離開(kāi)復(fù)合場(chǎng)，離開(kāi)D點(diǎn)的速度大小為；當(dāng)板間電壓為時(shí)，粒子從C點(diǎn)離開(kāi)復(fù)合場(chǎng)，離開(kāi)C點(diǎn)的速度大小為。已知D點(diǎn)和C點(diǎn)關(guān)于中軸線對(duì)稱，則下列說(shuō)法正確的是（

）

A．粒子帶正電荷B．粒子帶負(fù)電荷C．、、、和滿足D．、、、和滿足29．（多選）如圖所示的平行板器件中有方向相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一帶正電的粒子以某一速度從該裝置的左端水平向右進(jìn)入兩板間后，恰好能做直線運(yùn)動(dòng)。忽略粒子重力的影響，則（）A．若只將粒子改為帶負(fù)電，其仍將做直線運(yùn)動(dòng)B．若只增加粒子進(jìn)入該裝置的速度，其將往上偏C．若只增加粒子的電荷量，其將往下偏D．若粒子從右端水平進(jìn)入，則仍沿直線水平飛出30．速度選擇器的結(jié)構(gòu)如圖所示，電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B相互垂直，具有某一特定速度的粒子能夠從左側(cè)進(jìn)入，并沿直線穿過(guò)速度選擇器，下列關(guān)于速度選擇器的說(shuō)法中正確的是（）

A．粒子的帶電量越大，直線穿越的速度越大B．粒子的帶電量越小，直線穿越的速度越大C．速度選擇器只能對(duì)正粒子才有速度選擇功能D．只要速度滿足，粒子就能通過(guò)速度選擇器【磁流體發(fā)電機(jī)知識(shí)點(diǎn)梳理】1.磁流體發(fā)電是一項(xiàng)新興技術(shù)，它可以把內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能2.根據(jù)左手定則，如圖中的B是發(fā)電機(jī)正極3.磁流體發(fā)電機(jī)兩極板間的距離為L(zhǎng)，等離子體速度為v，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則由qE=qUL=qvB【磁流體發(fā)電機(jī)舉一反三練習(xí)】31．（多選）磁流體發(fā)電具有清潔、綠色、發(fā)電效率高等突出的優(yōu)點(diǎn)。下圖為磁流體發(fā)電機(jī)的示意圖，一束等離子體（含正、負(fù)離子）沿圖示方向垂直射入一對(duì)磁極產(chǎn)生的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，A、B是一對(duì)平行于磁場(chǎng)放置的金屬板，板間連入電阻R，則電路穩(wěn)定后（）

A．正離子在磁場(chǎng)中向下偏轉(zhuǎn)B．R中有向下的電流C．A、B板聚集的電荷量基本不變D．離子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)時(shí)洛倫茲力可能做功32．（多選）磁流體發(fā)電機(jī)示意圖如圖所示。平行金屬板a、b之間有一個(gè)很強(qiáng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量等量正、負(fù)離子）垂直于磁場(chǎng)的方向噴入磁場(chǎng)，a、b兩板間便產(chǎn)生電壓。如果把a(bǔ)、b板與用電器相連接，a、b板就是等效直流電源的兩個(gè)電極。若磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，每個(gè)離子的電荷量大小為q、速度為v，a、b兩板間距為d，兩板間等離子體的等效電阻為r，用電器電阻為R。穩(wěn)定時(shí)，下列判斷正確的是（）

A．圖中a板是電源的正極B．電源的電動(dòng)勢(shì)為BdvC．用電器中電流為D．用電器兩端的電壓為33．如圖所示，將非磁性材料制成的直徑為d的圓管置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，當(dāng)含有大量正、負(fù)離子的導(dǎo)電液體以速率v從管中由左向右流過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，測(cè)得管壁上、下兩側(cè)的M、N兩點(diǎn)之間有電勢(shì)差UMN。設(shè)定管中各處的液體流速相同，忽略離子重力影響，則（

）

A． B．C． D．34．磁流體發(fā)電機(jī)在燃燒室產(chǎn)生的高溫燃?xì)庵屑尤胍纂婋x的鈉鹽，電離的鈉鹽，經(jīng)噴管加速被高速噴入發(fā)電通道，產(chǎn)生電流。磁流體發(fā)電機(jī)把燃料的熱能直接轉(zhuǎn)化為電能，發(fā)電效率較高。如圖所示，某噴入發(fā)電通道離子速度為v，發(fā)電通道所處區(qū)域有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，發(fā)電管截面是邊長(zhǎng)為a的正方形，發(fā)電通道長(zhǎng)為b，發(fā)電通道內(nèi)離子體導(dǎo)電均勻，等效電阻率為ρ，外電路等效電阻為R，忽略邊緣效應(yīng)，穩(wěn)定發(fā)電后電阻R上的電流為（）

A． B．C． D．【電磁流量計(jì)知識(shí)點(diǎn)梳理】工作原理：如圖，圓形導(dǎo)管直徑為d，用非磁性材料制成，導(dǎo)電液體在管中向左流動(dòng)導(dǎo)電液體中的自由電荷（正、負(fù)離子），在洛倫茲力的作用下橫向偏轉(zhuǎn)，a,b間出現(xiàn)電勢(shì)差，形成電場(chǎng)，當(dāng)自由電荷所受的電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡時(shí)，a,b間的電勢(shì)差就保持穩(wěn)定，即qvB=qE=qUd，所以v=U【電磁流量計(jì)舉一反三練習(xí)】35．（多選）圖1為電磁流量計(jì)是一種應(yīng)用電磁感應(yīng)現(xiàn)象來(lái)測(cè)量導(dǎo)電流體流量的一種儀器，圖2是簡(jiǎn)化的工作場(chǎng)景。已知在直徑為d的圓形導(dǎo)管區(qū)域外加一垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，管中導(dǎo)電液體以水平向左的速度v0流過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，穩(wěn)定后電壓表測(cè)出MN兩端間的電壓大小為U，則（）

A．洛倫茲力對(duì)導(dǎo)電液體中的離子做正功 B．管壁M側(cè)電勢(shì)高于N側(cè)C．僅增大導(dǎo)電液體流速，U值會(huì)增大 D．僅增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B，U值不變36．（多選）在醫(yī)院中需要用到血流計(jì)檢測(cè)患者身體情況，血流計(jì)原理可以簡(jiǎn)化為如圖所示模型，血液內(nèi)含有少量正、負(fù)離子，從直徑為d的血管右側(cè)流入，左側(cè)流出，流量值Q等于單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)橫截面的液體體積?？臻g有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，穩(wěn)定后，測(cè)出M、N兩點(diǎn)之間電壓U。下列說(shuō)法正確的是（）

A．離子所受洛倫茲力方向由M指向NB．M點(diǎn)的電勢(shì)低于N點(diǎn)的電勢(shì)C．正負(fù)離子達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，可得流速D．血液流量37．為監(jiān)測(cè)某化工廠的含有離子的污水排放情況，技術(shù)人員在排污管中安裝了監(jiān)測(cè)裝置，該裝置的核心部分是一個(gè)用絕緣材料制成的空腔，其寬和高分別為和，左、右兩端開(kāi)口與排污管相連，如圖所示。在垂直于上、下底面加磁感應(yīng)強(qiáng)度為向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在空腔前、后兩個(gè)側(cè)面上各有長(zhǎng)為的相互平行且正對(duì)的電極和，和與內(nèi)阻為的電流表相連。污水從左向右流經(jīng)該裝置時(shí)，電流表將顯示出污水排放情況。下列說(shuō)法中正確的是（）A．板比板電勢(shì)高B．污水中離子濃度越高，則電流表的示數(shù)越小C．污水流量大小，對(duì)電流表的示數(shù)無(wú)影響D．若只增大所加磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度，則電流表的示數(shù)也增大38．如圖所示，一即插式電磁流量計(jì)的圓管道（用非磁性材料做成）置于磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.05T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，污水充滿圓管，向左流動(dòng)，穩(wěn)定時(shí)測(cè)得管壁上下a、b兩點(diǎn)間的電壓為U＝10mV，已知管道的半徑為R＝0.2m，a、b連線、管道軸線、勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向三者相互垂直，污水中的正負(fù)離子的重力忽略不計(jì)，下列說(shuō)法不正確的是（）A．a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)B．水流的速度為0.5m/sC．單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)管道橫截面的水的體積為0.2πm3/sD．若測(cè)得一段管道左右兩側(cè)管口需施加的壓強(qiáng)差為Δp＝1×104Pa才能保證水流穩(wěn)定，則這段管道對(duì)水的阻力為Ff＝400πN

1.2磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力解析版目錄TOC\o"1-1"\h\u一、【洛倫茲力的概念知識(shí)點(diǎn)梳理】 1二、【帶電物體在洛倫茲力作用下的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題知識(shí)點(diǎn)梳理】 4三、【洛倫茲力與安培力的關(guān)系知識(shí)點(diǎn)梳理】 6四、【洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)的可逆性、對(duì)稱性的破壞知識(shí)點(diǎn)梳理】 8五、【電子束的磁偏轉(zhuǎn)——顯像管知識(shí)點(diǎn)梳理】 10六、【速度選擇器知識(shí)點(diǎn)梳理】 11七、【磁流體發(fā)電機(jī)知識(shí)點(diǎn)梳理】 13八、【電磁流量計(jì)知識(shí)點(diǎn)梳理】 15【洛倫茲力的概念知識(shí)點(diǎn)梳理】1.定義：運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力2