2019高考物理二轮复习小题狂做专练十九磁感应强度安培力与洛伦兹力(20211111170213)

哈哈哈哈
哈哈哈哈你好
19 磁感觉强度、安培力与洛伦兹力
一、选择题
1. 【吉林 2019 届月考】以下对于磁场中的通电导线和运动电荷的说法中，正确的选项是 (
)
A ．磁场对通电导线的作使劲方向必定与磁场方向垂直
B ．有固定转动轴的通电线框在磁场中必定会转动
C ．带电粒子只受洛伦兹力作用时，其动能不变，速度向来不变
D ．电荷在磁场中不行能做匀速直线运动
2. 【温州 2019 届联考】如下图，把一根柔嫩的弹簧悬挂起来，使它的下端恰好和槽中的水银接触，按图示
连结电路，通电后，会看到弹簧上下跳动，对于这个现象，以下说法正确的选项是
( )
A ．弹簧上下跳动的原由是通电后弹簧遇到电场力
B ．将滑动变阻器的滑片向左挪动时，弹簧将跳动得更为显然
C ．将电源的正、负极对换一下，弹簧的跳动现象将消逝
D ．若换一劲度系数更大的弹簧，则弹簧将跳动得更为显然
3. 【河南 2019 届联考】 如下图， 空间存在垂直纸面向里的匀强磁场，
一带负电的物块在水平外力
F 作用下
沿粗拙水平面向右做匀加快直线运动，以下对于外力 F 随时间变化的图象可能正确的选项是
( )
4. 【衡阳 2019 届 9 月月考】 ( 多项选择 ) 如下图，质量是
，长为 L 的直导线通有垂直纸面向外的电流 I ，被一
M
绝缘线拴着并处在匀强磁场中，导线能静止在倾角为 θ 的圆滑斜面上，则磁感觉强度
B 的大小和方向可能是
( )
A ．大小为
Mg tan
，方向垂直斜面向上
IL
B ．大小为
Mg sin ，方向垂直纸面向里
IL
C ．大小为 Mg ，方向水平向右
IL
D ．大小为 Mg
，方向沿斜面向下
IL
5. 【长郡中学 2019 届月考】 ( 多项选择 ) 如下图，两平行金属导轨间的距离为
，金属导轨所在的平面与水平面
L
夹角为 ，垂直于导轨所在平面的匀强磁场的磁感觉强度为 ，金属导轨的一端接有电动势为
、内阻为
r 的
B
E
直流电源。

现把一个质量为 m 的导体棒 ab 放在金属导轨上，导体棒静止且有沿导轨向上运动的趋向。

导体棒
与金属导轨垂直且接触优秀，
导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻为
R 0，金属导轨电阻不计。

现让磁场从图
示方向顺时针迟缓转为竖直向上的方向，该过程中金属棒受的 (
)
A ．协力增大
B ．安培力大小不变
C ．弹力增大
D
．摩擦力增大
电视播放动画动画
哈哈哈哈哈哈哈哈你好
6. 【郑州测试】如下图，三根互相平行的固定长直导线L1、 L2和 L3垂直纸面如图搁置，与坐标原点分别位
于边长为 a 的正方形的四个点上，L1与 L2中的电流均为I ，方向均垂直于纸面向外，L3中的电流为2I ，方向垂
直纸面向里已知电流为 I 的长直导线产生的磁场中，距导线r 处的磁感觉强度 B kI
( 此中k为常数 ) 。

某时r
刻有一质子 ( 电量为e) 正好沿与x轴正方向成45°斜向上经过原点O，速度大小为v，则质子此时所受磁场力为 ( )
A．方向垂直纸面向里，大小为2 3kIve
a
B．方向垂直纸面向外，大小为3 2kIve 2a
3 2kIve
C．方向垂直纸面向里，大小为
a
D．方向垂直纸面向外，大小为3kIve a
7.【泰安 2019 届质量检测】如下图，a、b、c为三根与纸面重直的固定长直导线，其
截面位于等边三角形的三个极点上，沿水平方向，导线中均通有大小相等的电流，方向
如下图， O点为三角形的中心（O到三个极点的距离相等），则()
A．O点的磁感觉强度为零
B．O点的磁场方向垂直Oc向下
C．导线a遇到的安培力方向竖直向上
D．导线b遇到的安培力方向沿bc 连线方向指向 c
8.【 2018 浙江选考】在城市建设备工中，常常需要确立地下金属管线的地点，如下图。

有一种探测方法是，
第一给金属长直管线通上电流，再用能够丈量磁场强弱、方向的仪器进行以下操作：①用丈量仪在金属管线附
近的水平川面上找到磁感觉强度最强的某点，记为a；②在 a 点邻近的地面上，找到与 a 点磁感觉强度同样的
若干点，将这些点连成直线 EF；③在地面上过 a 点垂直于 EF的直线上，找到磁场方向与地面夹角为45°的b、
c 两点，测得
b、c
两点距离为。

由此可确立金属管线 ( )
L
A. 平行于EF，深度为L
2
B. 平行于EF，深度为L
C. 垂直于EF，深度为L
2
D. 垂直于EF，深度为L
二、非选择题
哈哈哈哈哈哈哈哈你好
9.【西安 2019 届摸底考试】图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场，现经过丈量通电导
线在磁场中所受的安培力，来丈量磁场的磁感觉强度大小，并判断其方向。

所用部分器械已在图中给出，此中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，双侧边竖直且等长； E 为直流电源； R为电阻箱；A为电流表；S 为开关。

别的还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。

(1)在图中画线连结成实验电路图。

(2)达成以下主要实验步骤中的填空：
①按图接线；
②保持开关 S 断开，在托盘内加入适当细沙，使D处于均衡状态，然
后用天平称出细沙质量m1；
③闭合开关S，调理R 的值使电流大小适合，在托盘内从头加入适当细沙，使D；而后读出，并用天平称出；
④用米尺丈量。

(3) 用丈量的物理量和重力加快度g 表示磁感觉强度的大小，能够得出B＝。

(4) 判断磁感觉强度方向的方法是：若，磁感觉强度方向垂直纸面向外；反之，磁感觉强度方向
垂直纸面向里。

10．【湖南 2019 届联考】如下图，电源电动势为 3 V，内阻不计，两个不计电阻的金属圆环表面圆滑，竖直
悬挂在等长的细线上，金属环面平行，相距 1 m，两环分别与电源正负极相连。

现将一质量为0.06 kg 、电阻为 1.5Ω 的导体棒轻放在环上，导体棒与环有优秀电接触。

两环之间有方向竖直向上、磁感觉强度为0.4 T 的匀强磁场。

当开封闭合后，导体棒上滑到某地点静止不动。

(1)在此地点上，棒对每一个环的压力为多少？
(2)若已知环半径为 0.5 m ，此地点与环底的高度差是多少？
答案与分析
哈哈哈哈哈哈哈哈你好
一、选择题
1. 【分析】磁场对通电导线的作使劲即安培力方向与磁场方向必定垂直，故 A 正确；有固定转动轴的通电线
框在磁场中不必定会转动，当协力矩为零，通电线圈在磁场不会转动，故B错误。

带电粒子只受洛伦兹力作用
时，洛伦兹力与速度方向一直垂直，对电荷不做功，动能不变，而速度方向发生变化，速度向来在变，故 C 错误；当电荷与磁场方向平行时，不受洛伦兹力，电荷在磁场中做匀速直线运动，故 D 错误。

【答案】 A
2.【分析】当有电流经过弹簧时，组成弹簧的每一圈导线四周都产生了磁场，依据安培定章知，各圈导线之间
都产生了互相的吸引作用，弹簧就缩短了，当弹簧的下端走开水银后，电路断开，弹簧中没有了电流，各圈
导线之间失掉了互相吸引力，弹簧又恢还原长，使得弹簧下端又与水银接触，弹簧中又有了电流，开始重复上述过程，即出现上下跳动现象， A 错误；将滑动变阻器的滑片向左挪动时，电路电流增大，线圈之间的作使劲
变大，跳动显然， B 正确；将电源的正、负极对换一下，通电后弹簧各个线圈之间仍有作使劲，故仍会上下跳
动， C错误；若换一劲度系数更大的弹簧，遇到同样的力，则形变量变小，故跳动变得不显然， D 错误。

【答案】 B
3.【分析】设开始计时物块的速度为
v 0，物块质量为，磁感觉强度为，物块与水平面间的动摩擦因数为μ ，m B
依据牛顿运动定律得： F－μ( qvB＋ mg)＝ ma，v＝ v0＋ at ，联立解得：F＝ ma＋μ mg＋μ qv0B＋μ qBat ，若 v0为零，则 F＝ ma＋μ mg＋μqBat，可知外力 F 随时间呈线性关系，选项 D 正确。

【答案】 D
4. 【分析】当B的大小为Mg sin
，方向垂直斜面向上时，安培力沿斜面向上大小为Mg tan θ ，而重力和支IL
持力的协力等于Mg sinθ小于安培力，因此导线有沿斜面往上的运动趋向，故 A 错误。

当B的方向垂直纸面向里时，无所谓B的大小，安培力均为0，而绳的拉力、重力和支持力能够知足均衡条件，故B正确。

当B的
大小为Mg
时，若方向水平向右，则安培力竖直向上，重力和安培力均衡，没有支持力和拉力；若方向沿斜面IL
向下，则安培力垂直斜面向上大小为Mg，沿斜面方向分解重力，因为Mg >Mg cosθ，因此导线有走开斜面的
运动趋向，故C正确、 D错误。

【答案】 BC
5. 【分析】由公式F安＝BIL可知，因为磁场大小不变，因此安培力大小不变，故 B 正确；重力与安培力的合力与导体棒与斜面间正压力等大反向，磁场从图示方向顺时针迟缓转为竖直向上的方向过程中，重力与安培力协力的夹角减小，两力大小不变，因此协力变大，即正压力变大，因此最大静摩擦力变大，因此导体棒受力仍
均衡，因此协力仍为零即不变，故 A 错误；磁场垂直斜面时，由均衡条件可得，弹力F N1＝ mg cosθ，磁场为竖直向上时：由均衡条件可得，弹力F N1＝ mg cosθ＋ F 安sinθ，因此弹力变大，故 C 正确；磁场垂直斜面时，由均衡条件可得，摩擦力 f 1＝ F 安－ mg sin θ，当磁场从图示方向顺时针迟缓转为竖直向上的方向时，安培力
大小不变，安培力沿斜面方向的分力减小，当减小到与重力沿斜面向下的分力相等时，摩擦力变成零，当安培力沿斜面方向的分力减小到小于重力沿斜面向下的分力时，摩擦力增大，因此摩擦力先减小后增大，故 D错误。

【答案】 BC
6. 【分析】依据安培定章，作出三根导线分别在O点的磁场方向，如图甲，由题意知，
哈哈哈哈哈哈哈哈你好
L1在 O点产生的磁感觉强度大小B1 kI
，方向水平向左； L2在 O点产生的磁感觉强度大
小
kI
x
B2 ，方向与
a 2a
轴负向成45°角向下；L在O点产生的磁感觉强度大小2kI ，方向竖直向上。

先将 B 正交分解，则沿x
B3
3
a
2
轴负方向的重量B2 x kI sin45 kI
，同理沿 y 轴负方向的重量B
2 y kI cos45 kI ，故 x 轴方向的合磁感
2a 2a 2a 2a
应强度 B x B1 B2x 3kI ， y 轴方向的合磁感觉强度B y B3 B2 y 3kI ，故最后的合磁感觉强度的大小
2a 2a
B B x2 B y2 3 2kI ，方向为方向与 x 轴负向成45°角斜向上，如图乙。

故某时辰有一质子( 电量为e) 正好
2a
沿与 x 轴正方向成45°斜向上经过原点O，由左手定章可知，洛伦兹力的方向为垂直纸面向外，大小为
F qvB 3 2kIve
2a
，故 B 正确。

【答案】 B
7. 【分析】依据右手螺旋定章，电流 a 在 O产生的磁场平行于 bc 向左， b 电流在 O产生的磁场平行ac 指向右下方，电流 c 在 O产生的磁场平行ab 指向左下方；因为三导线电流同样，到O点的距离同样，依据平行四边
形定章，则O点合场强的方向垂直Oc 向下，故A错误，B正确；依据左手定章，联合矢量合成法例，导线 a 遇到的安培力方向水平向左，而导线 b 遇到的安培力方向平行于ac 斜向左上方，故C、 D 错误。

【答案】 B
8. 【分析】依据通电直导线产生的磁场特色，距离电流越近，产生的磁感觉强度越大，则 a
点离管线近来， EF上的点均是离管线近来的点，管线在EF正下方且与 EF平行，依据安培定
则作出管线产生磁场的横截面如下图，有几何关系能够确立 a 到管线的距离为L
，故A正确。

2
【答案】 A
二、非选择题
9.【分析】 (1) 金属线框和电流表电源等形成一条闭合回路，电路图如下图。

(2)③此题是利用均衡原理来计算磁感觉强度的，故当电路通电后，在托盘
内从头加入适当细沙，使得 D 依旧处于均衡状态，读出电流表的示数，用天平
测出此时细沙的质量m2，④计算安培力需要用到导线的长度，故用米尺丈量处 D 的底边长度 l 。

(3) 依据共点力均衡可得
BIl ＝ ( 2－ 1) ，解得
B
(m2 m1 ) g
；
m m g Il
(4) 若m2>m1，则遇到的安培力向下，依据左手定章可得磁感觉强度方向垂直纸面向外；若m2<m1，则遇到的安培力向上，依据左手定章可得磁感觉强度方向垂直纸面向里。

【答案】 (1) 看法析图 (2) ③从头处于均衡状态电流表的示数
I 此时细沙的质量2④的底边长度
m
l (3) B ( m2 m1 ) g m2>m1
(4)
Il
10．【分析】 (1) 棒受的安培力F＝ BIL
电视播放动画动画
哈哈哈哈哈哈哈哈你好
E
棒中电流为I ＝R
代入数据解得F＝0.8 N
对棒受力剖析如下图( 从右向左看 ) ，两环支持力的总和为2F N＝F2＋mg 2
代入数据解得F N＝0.5 N
由牛顿第三定律知，棒对每一个环的压力为0.5N 。

F 4
(2)由图中几何关系有 tan θ＝＝mg 3
得θ＝53°
棒距环底的高度为h＝ r (1－cosθ)＝0.2 m。

【答案】 0.5 N0.2 m。