磁场安培力洛伦兹力经典练习

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人教版初中高中物理选修二第一章《安培力与洛伦兹力》经典练习题(含答案解析)

一、选择题1．如图所示，挂在天平底部的矩形线圈abcd 的一部分悬在匀强磁场中，当给矩形线圈通入如图所示的电流I 时，调节两盘中的砝码，使天平平衡。

然后使电流I 反向，这时要在天平的左盘上加质量为2210kg -⨯的砝码，才能使天平重新平衡。

若已知矩形线圈共10匝，通入的电流I =0.1 A ，bc 边长度为10 cm ，（g 取10 m/s 2）则磁场对bc 边作用力F 的大小和该磁场的磁感应强度B 的大小分别是（）A ．F =0.2N ，B =20TB ．F =0.2N ，B =2TC ．F =0.1N ，B =1TD ．F =0.1N ，B =10T2．如图所示，用粗细均匀的铜丝制成的等腰直角三角形线圈abc 置于垂直线圈所在平面的匀强磁场（图中未画出）中，线圈中通有如图所示的恒定电流I 。

若ab 边所受的安培力大小为F ，则线圈的bc 边受到的安培力大小为（）A ．FB ．2FC ．2FD ．22F 3．如图所示，真空室内存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度的大小B ＝0.30 T 。

磁场内有一块较大的平面感光板ab ，板面与磁场方向平行，在距ab 的距离l =32 cm 处，有一个点状的α粒子放射源S ，它向各个方向发射α粒子，α粒子的速度都是v ＝3.0×106 m/s 。

已知α粒子的电荷量与质量之比75.010C/kg q m=⨯，现只考虑在图纸平面内运动的α粒子，则感光板ab 上被α粒子打中区域的长度（）A ．20cmB ．40cmC ．30 cmD ．25cm4．如图所示，边长为l ，质量为m 的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板，导线框中通一逆时针方向的电流，图中虚线过ab 边中点和ac 边中点，在虚线的下方有一垂直于导线框向里的匀强磁场，其磁感应强度大小为B ，此时导线框处于静止状态，细线中的拉力为F 1，保持其他条件不变，现将虚线下方的磁场移至虚线上方，此时细线中拉力为F 2。

安培力、洛伦兹力测试题

安培力、洛伦兹力、交流电典型例题1：【交流电】}一气体放电管，当其两电极间的电压超过500、3时，就放电而发光，在它发光的情况下逐渐降低电压，要降到500V时才熄灭。

放电管两电极不的分正负。

现有一正弦式交流电源，输出电压峰值为1 000 V，频率为50 Hz，若用它给上述放电管供电，则. 在一小时内放电管实际发光的时间为多少？2：如图，在直角三角形OPN区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外。

一带正电的粒子从静止开始经电压U加速后，沿平行于x轴的方向射入磁场；一段时间后，该粒子在OP边上某点以垂直于x轴的方向射出。

已知0点为坐标原点，N点在y轴上，OP与x轴的夹角为30°，粒子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为d，不计重力。

求：(1)带电粒子的比荷；(2)带电粒子从射入磁场到运动至x轴的时间。

3：【安培力】如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角0= 37°。

在导轨所在平面内分布着磁感应强度B= 0.50 T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场，金属导轨的一端接有电动E=4.5V、内阻r=0.5的直流电源。

现把一个质量m=0.04 kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。

导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R=2.5，金属导轨电阻不计，g取10 m/s，取sin37°=0.60，cos37°=0.80，求：(1)通过导体棒的电流；(2)导体棒受到的安培力的大小；(3)导体棒受到的摩擦力。

4：如图甲所示，一个100匝的圆形线圈(图中只画了2匝)面积为200cm'，线圈的电阻为1，在线圈外接一个阻值为4的电阻和一个理想电压表。

电阻的一端B与地相接，线圈放入方向垂直线圈平面指向纸内的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。

求：(1)t=3s时穿过线圈的磁通量；(2)t=5s时，电压表的读数；(3)若取B点电势为0，A点的最高电势是多少？。

(必考题)初中高中物理选修二第一章《安培力与洛伦兹力》经典题(含答案解析)

一、选择题1．如图所示，质量为m的带电绝缘小球（可视为质点）用长为l的绝缘细线悬挂于O 点，在悬点O下方有匀强磁场，现把小球拉离平衡位置后从A点由静止释放，小球从A点和D点向最低点运动，则下列说法中正确的是（）A．小球两次到达C点时，速度大小不相等B．小球两次到达C点时，细线的拉力不相等C．小球两次到达C点时，加速度不相同D．小球从A至C的过程中，机械能不守恒H粒子进行加速，此时D形盒中2．如图所示为某回旋加速器示意图，利用回旋加速器对21的磁场的磁感应强度大小为B，D形盒缝隙间电场变化周期为T，加速电压为U。

忽略相对论效应和粒子在D形盒缝隙间的运动时间，下列说法中正确的是（）A．粒子从磁场中获得能量B．保持B、U和T不变，该回旋加速器可以加速质子H粒子在回旋加速器中运动的时间变短C．只增大加速电压21H粒子获得的最大动能增大D．只增大加速电压213．关于磁场对通电导线的作用力，下列说法正确的是（）A．磁场对放置在其中的通电导线一定有力的作用B．放置在磁场中的导线越长，其所受的磁场力越大C．放置在磁场中的导线通过的电流越大，其所受的磁场力越大D．通电导线在磁场中所受的磁场力的方向一定与磁场方向垂直4．将圆柱形强磁铁吸在干电池的负极，强磁铁的S极朝上N极朝下，金属导线折成上端有一支点，下端开口的导线框，使导线框的顶端支点和底端分别与电源的正极和磁铁都接触良好但不固定，这样整个导线框就可以绕电池旋转起来。

下列判断正确的是（）A ．导线框能旋转起来，是因为惯性B ．若不计摩擦阻力，导线框将一直匀速转动C ．俯视观察，导线框沿逆时针方向旋转D ．电池输出的电功率等于导线框旋转的机械功率5．如图所示，一根通有电流I 的直铜棒MN ，用导线挂在磁感应强度为B 的匀强磁场中，此时两根悬线处于张紧状态，下列哪些措施可使悬线中张力为零（）A ．适当增大电流B ．使电流反向并适当减小C ．保持电流I 不变，减小BD ．使电流I 反向并增大6．如图所示，在一矩形半导体薄片的P 、Q 间通入电流I ，同时外加方向垂直于薄片向上的匀强磁场B ，在M 、N 间出现电压H U ，这个现象称为霍尔效应，H U 称为霍尔电压，且满足：H IB U K d=，式中k 为霍尔系数，d 为薄片的厚度，已知该半导体材料的导电物质为自由电子，薄片的长、宽分别为a 、b ，关于M 、N 两点电势M φ、N φ和薄片中电子的定向移动速率v ，下列选项正确的是（）A ．M φ>N φ，kI v bd =B ．M φ>N φ，kI v ad =C ．M φ<N φ，kI v bd=D．Mφ<Nφ，kI vad =7．如图所示，匀强磁场中有一个带电量为q的离子自a点沿箭头方向运动，当它运动到b 点时，突然吸收了附近的若干个电子（电子质量不计）其速度大小不变，接着沿另一圆轨道运动到与a、b在一条直线上的c点。

安培力洛伦兹力测试题及答案

安培力及洛伦兹力测试题一、选择题1．安培的分子环流假设，可用来解释（）A ．两通电导体间有相互作用的原因C．永久磁铁产生磁场的原因B．通电线圈产生磁场的原因D．铁质类物体被磁化而具有磁性的原因2．如图 1 所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向电流，则（）方固外的A．磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用B．磁铁对桌面压力减小，受到桌面的摩擦力作用D．磁铁对桌面压力增大，受到桌面的摩擦力作用3．有电子、质子、氘核、氚核，以同样速度垂直射入同一匀强磁场中，它们都作匀速圆周运动，则轨道半径最大的粒子是（）A ．氘核B ．氚核C．电子 D ．质子4．两个电子以大小不同的初速度沿垂直于磁场的方向射入同一匀强磁场中．设这两个电子的运动轨道半径，T1、 T2 是它们的运动周期，则（）A ．r1 ＝r2， T1≠T2B ． r1≠ r2，T1 ≠ T2C． r1＝r2 ，T1＝ T2D． r1≠ r2，T1 ＝ T2r1、 r2 为5．在垂直于纸面的匀强磁场中，有一原来静止的原子核．该核衰变后，放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹分别如图 2 中 a、b 所示．由图可以判定（）A ．该核发生的是α 衰变B ．该核发生的是β 衰变C．磁场方向一定是垂直纸面向里D．磁场方向向里还是向外不能判定6．如图 3 有一混合正离子束先后通过正交电场磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ，如果这束正离子束流在区域Ⅰ中不偏转，进入区域Ⅱ后偏转半径又相同，则说明这些正离子具有相同的（）A ．速度B ．质量C．电荷D．荷质比7．设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁如图4 所示，已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下，从开始自 A 点沿曲线 ACB 运动，到达 B 点时速度为零， C 点是场，静止运动的最低点，忽略重力，以下说法中正确的是（）A ．这离子必带正电荷B ．A 点和 B 点位于同一高度C．离子在 C 点时速度最大D ．离子到达 B 点后，将沿原曲线返回 A 点8．如图 5 所示，在正交的匀强电场和磁场的区域内（磁场水平向内），有一离子恰能沿直线飞过此区域（不计离子重力）（）A ．若离子带正电， E 方向应向下B．若离子带负电， E 方向应向上C．若离子带正电， E 方向应向上D．不管离子带何种电， E 方向都向下9．一根通有电流I 的直铜棒用软导线挂在如图 6 所示匀强磁场中，此时悬线中的张力大于零而小于铜棒的重力．欲使悬线中张力为零，可采用的方法有（）A ．适当增大电流，方向不变B ．适当减小电流，并使它反向C．电流大小、方向不变，适当增强磁场D ．使原电流反向，并适当减弱磁场MN 与线圈轴线均处10．如图 7 所示，一金属直杆MN 两端接有导线，悬挂于线圈上方，于竖直平面内，为使MN 垂直纸面向外运动，可以（）A．将 a、 c 端接在电源正极，b、 d 端接在电源负极B．将 b、 d 端接在电源正极，a、 c 端接在电源负极C．将 a、 d 端接在电源正极，b、 c 端接在电源负极D．将a、 c 端接在交流电源的一端，b、d 接在交流电源的另一端11．带电为 +q 的粒子在匀强磁场中运动，下面说法中正确的是（）A．只要速度大小相同，所受洛仑兹力就相同B．如果把 +q 改为 -q，且速度反向大小不变，则洛仑兹力的大小，方向均不变C．洛仑兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直D．粒子只受到洛仑兹力作用，其运动的动能、动量均不变12．关于磁现象的电本质，下列说法中正确的是（）A．有磁必有电荷，有电荷必有磁B．一切磁现象都起源于电流或运动电荷，一切磁作用都是电流或运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用C．除永久磁铁外，一切磁场都是由运动电荷或电流产生的D．根据安培的分子环流假说，在外界磁场作用下，物体内部分子电流取向大致相同时，物体就被磁化，两端形成磁极二、填空题13．一质子及一α 粒子，同时垂直射入同一匀强磁场中．（1）若两者由静止经同一电势差加速的，则旋转半径之比为______；（ 2）若两者以相同的动进入磁场中，则旋转半径之比为______ ；（ 3）若两者以相同的动能进入磁场中，则旋转半径之比为______；（ 4）若两者以相同速度进入磁场，则旋转半径之比为______．14．两块长5d，相距 d 的水平平行金属板，板间有垂直于纸面的匀强磁场．一大群电子从平行于板面的方向、以等大小的速度 v 从左端各处飞入（图 8）．为了不使任何电子飞出，板间磁感应强度的最小值为 ______．15．如图9 所示，M 、N 为水平位置的两块平行金属板，板间距离为U．当带电量为d，两板间电势差为q、质量为m 的正离子流以速度V0 沿水平方向从两板左端的中央O 点处射入，因受电场力作用，离子作曲线运动，偏向M 板（重力忽略不计）．今在两板间加一匀强磁场，使从中央O 处射入的正离流在两板间作直线运动．则磁场的方向是 ______，磁感应强度 B ＝ ______．16．如图 10 所示，质量为 m，带电量为 +q 的粒子，从两平行电极板正中央垂直电场线和磁感线以速度 v 飞入．已知两板间距为 d，磁感强度为 B，这时粒子恰能直线穿过电场和磁场区域（重力不计）．今将磁感强度增大到某值，则粒子将落到极板上．当粒子落到极板上时的动能为 ______．17．如图 11 所示，绝缘光滑的斜面倾角为θ，匀强磁场 B 方向与斜面垂直，如果一个质量为 m，带电量为 -q 的小球 A 在斜面上作匀速圆周运动，则必须加一最小的场强为______ 的匀强电场．18．三个带等量正电荷的粒子a、 b、 c（所受重力不计）以相同的初动能水平射入正交的电场磁场中，轨迹如图12，则可知它们的质量初动量大小次序为______．ma、mb、 mc 大小次序为______，入射时的19．一初速为零的带电粒子，经过电压为场中，已知带电粒子的质量是m，电量是半径为 ______．U 的电场加速后垂直进入磁感强度为q，则带电粒子所受的洛仑兹力为B 的匀强磁______，轨道三、计算题20．如图 13 在 x 轴的上方（ y≥ 0）存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感强度为 B ．在原点 O 有一个离子源向 x 轴上方的各个方向发射出质量为m、电量为 q 的正离子，速率都为 v，对那些在 xy 平面内运动的离子，在磁场中可能到达的最大x＝ ______，最大 y＝ ______．21．以速率 v 垂直于屏 S 经过小孔 O 射入存在着匀强磁场的真空室中，如图 14 所示，磁感强度 B 的方向与离子的运动方向垂直，并垂直于纸面向里．求离子进入磁场后到达屏S 上时的位置与O 点的距离？答案一、选择题1．CD 2．A 3 ．B 4． D 5．BD 6．AD7． ABC 8． AD 9． AC 10． ABD 11． B 12 ．BD 二、填空题三、计算题21．（1） 2mv/qB。

含答案磁场、安培力、洛伦磁力

磁场、安培力、洛伦磁力一．磁场的描述（含答案）(1)磁感应强度：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的安培力F 跟电流I 和导线长度L 的乘积IL 的比值，叫做磁感应强度，即B ＝F /IL 。

磁感应强度B 是由磁场自身性质决定的，是矢量，其方向就是磁场的方向。

(2)磁感线：磁感线上各点的切线方向表示该点的磁感应强度的方向；磁感线的密疏表示磁场的强弱；磁感线是闭合曲线，在磁铁外部由N 极指向S 极，在磁铁内部由S 极指向N 极。

任意两条磁感线都不相交。

(3)磁场方向：在磁场中任一点，小磁针N 极的受力方向(小磁针静止时N 极的指向)。

二．判断电流磁场的安培定则（参见一轮91页）三．磁场的作用力(1)安培力：磁场对电流的作用，F ＝BIL sin α，式中α是电流与磁场方向的夹角，L 为导线的有效长度。

闭合通电线圈在匀强磁场中所受的安培力的矢量和为零。

①左手定则判断安培力的方向：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内。

把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流的方向，那么大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。

②安培力的特点：F ⊥B ，F ⊥I ，即F 垂直于B 和I 所决定的平面。

安培力做正功，电能转化为机械能(电动机原理)；安培力做负功(或克服安培力做功)，机械能或其他形式的能量转化为电能(发电机原理)。

③通电导线在安培力作用下运动的判断（参见一轮93页要点1）(2)洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用，F ＝q v B (条件v ⊥B )，q 为带电粒子的电荷量，v 为带电粒子的速度，B 为磁场的磁感应强度。

①左手定则判断洛伦兹力的方向：伸开左手，使大拇指与其余四个手指垂直，与手掌在同一平面内，让磁感线垂直穿入手心，四指指向正电荷运动的方向，则拇指所指的方向就是正电荷所受的洛伦兹力方向。

运动的负电荷在磁场中所受的洛伦兹力，方向跟正电荷受的力相反。

安培力洛伦兹力练习题

一、选择题(每小题6分，共54分)1．如图所示，一根有质量的金属棒MN，两端用细软导线连接后悬于a、b两点，棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，此时悬线上有拉力，为了使拉力等于零，可以() A．适当减小磁感应强度B．使磁场反向C．适当增大电流D．使电流反向解析：首先对MN进行受力分析，受竖直向下的重力G，受两根软导线的竖直向上的拉力和安培力．处于平衡时：2F ＋BIL＝mg，重力mg恒定不变，欲使拉力F减小到0，应增大安培力BIL，所以可增大磁场的磁感应强度B或增加通过金属棒中的电流I，或二者同时增大．答案：C2．如下图所示，在光滑的水平桌面上放一根条形磁铁．在其上方与条形磁铁平行地固定一根通电导线，电流方向如图所示，以下说法正确的是()A．条形磁铁的N极向里、S极向外转动，且对桌面的压力增大B．条形磁铁的N极向里、S极向外转动，且对桌面的压力减小C．条形磁铁的N极向外、S极向里转动，且对桌面的压力增大D．条形磁铁的N极向外、S极向里转动，且对桌面的压力减小答案：B5．电磁轨道炮工作原理如下图所示，待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触．电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回．轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场)，磁感应强度的大小与I成正比．通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出．现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的办法是()A．只将轨道长度L变为原来的2倍B．只将电流I增加至原来的2倍C．只将弹体质量减至原来的一半D．将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其他量不变解析：由题意可知，安培力做功使炮弹的速度逐渐增大．假设轨道宽度为L′，则由动能定理可知F安培力L＝12mv2，而F安培力＝BIL′，又根据题意可知B＝KI(K为常数)，三个式子整理可得到弹体的出射速度v＝I 2KLL′m，从而判断B、D正确．答案：BD6．如上图所示，A 为一水平放置的橡胶盘，带有大量均匀分布的负电荷，在圆盘正上方水平放置一通电直导线，电流方向如图，当圆盘沿图中所示方向高速绕中心轴OO′转动时，通电直导线所受磁场力的方向是( )A ．竖直向上 B ．竖直向下C ．水平向里 D ．水平向外解析：橡胶盘带负电荷转动后产生环形电流，由左手定则可以确定导线受力方向为水平向里．答案：C8．(2011·山东潍坊高三期末)如下图所示，两个完全相同的线圈套在一水平光滑的绝缘圆柱上，线圈能自由移动，若两线圈内通有大小不等的同向电流，则它们的运动情况是( )A ．都绕圆柱转动B ．以不等的加速度相向运动C ．以相等的加速度相向运动D ．以相等的加速度相背运动解析：同向环形电流可分成很多小段直线电流元，则不难发现相对应的直线电流元方向总是相同的，方向相同的直线电流元是相互吸引的；也可把环形电流等效成小条形磁铁，异名磁极相互吸引．虽然两电流大小不等，但根据牛顿第三定律知两线圈间的相互作用力大小相等，所以选C 项．答案：C9．(2012·杭州质检)如上图所示，两根间距为d 的平行光滑金属导轨间接有电源E ，导轨平面与水平面间的夹角θ＝30°.金属杆ab 垂直导轨放置，导轨与金属杆接触良好．整个装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中．当磁场方向垂直导轨平面向上时，金属杆ab 刚好处于静止状态．要使金属杆能沿导轨向上运动，可以采取的措施是( )A ．增大磁感应强度BB ．调节滑动变阻器使电流减小C ．增大导轨平面与水平面间的夹角θD ．将电源正负极对调使金属杆中的电流方向改变解析：对金属棒受力分析，沿导轨方向：BEd R －mgsinθ＝0，若想让金属棒向上运动，则BEd R增大，选项A 正确B 错误；若增大θ，则mgsinθ增大，C 错误；若电流反向，则金属棒受到的安培力反向，故D 错误．答案：A二、解答题(共46分)10．(23分)如上图所示，当左边单匝正方形线框中通有逆时针方向的电流I 时，等臂杠杆恰好平衡．若通有顺时针方向的电流I 时，则要在右边再加挂质量为Δm 的钩码等臂杠杆才能平衡．设匀强磁场的磁感应强度为B ，则线框的边长L 为多少？解析：当左边线框通以逆时针方向的电流时，有m 左g －BIL ＝m 右g ，当电流反向时，有m 左g ＋BIL ＝m 右g ＋Δmg ，解得L ＝Δmg 2BI. 1．(2009·山东莘县实验模拟)关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场作用力的方向，正确的说法是( )A ．跟磁场方向垂直，跟电流方向平行B ．跟电流方向垂直，跟磁场方向平行C ．既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直D ．既不跟磁场方向垂直，也不跟电流方向垂直答案：C解析：当磁场方向与通电直导线垂直时，所受磁场力的方向既跟磁场方向垂直又跟电流方向垂直，故只有C 项正确．2．在图中，表示磁场方向、电流方向及导线受力方向的图示正确的是( )答案：A解析：由左手定则可知，A 项正确，B 、C 两项错误，而D 中I 和B 平行，故不受安培力．3．一段通电导线平行于磁场方向放入匀强磁场中，导线上的电流方向由左向右，如图所示．在导线以其中心点为轴转动90°的过程中，导线受到的安培力( )A ．大小不变，方向不变B ．由零增大到最大，方向时刻变C ．由最大减小到零，方向不变D ．由零增大到最大，方向不变解析：导线转动前，电流方向与磁场方向平行，导体不受安培力；当导线转过一个小角度后，电流与磁场不再平行，导线受到安培力的作用；当导线转过90°时，电流与磁场垂直，此时导线所受安培力最大．根据左手定则判断知，力的方向始终不变．选项D 正确．5．如图所示为两根互相平行的通电导线a 、b 的横截面图，a 、b 的电流方向已在图中标出．那么导线a 中电流产生的磁场的磁感线环绕方向及导线b 所受的磁场力的方向应分别是( )A ．磁感线顺时针方向，磁场力向左B ．磁感线顺时针方向，磁场力向右C ．磁感线逆时针方向，磁场力向左D ．磁感线逆时针方向，磁场力向右答案：B解析：根据安培定则可确定导线a 中电流产生的磁场方向为顺时针，用左手定则可以确定导线b 所受磁场力的方向向右，故B 选项正确．7．一根通有电流I 的铜棒用软导线挂在如图所示的匀强磁场中，此时两悬线的合张力大于零而小于铜棒的重力，欲使悬线中张力为零，可采用的方法有( )A ．改变电流方向，并适当增大电流B ．不改变电流方向，适当增大电流C ．使磁场方向反向，并适当增大磁感应强度D ．磁场方向不变，并适当减小磁感应强度答案：B解析：因为悬线的合张力小于铜棒的重力，所以铜棒所受安培力方向向上，要使悬线张力为零，必须增大安培力，即适当增大电流，且电流方向不变，故A 错误，B 正确．因为F ＝BIL ，要想使悬线的张力为零，可使安培力增大，可增大磁感应强度且方向不变，也可增大磁感应强度同时改变磁场和电流的方向，而安培力的方向不变．故C 、D 错误．8．将长为1m 的导线ac ，从中点b 折成如图所示形状，放入B ＝0.08T 的匀强磁场中，abc 平面与磁场垂直，若在导线abc 中通入25A 的直流电，则整根导线所受安培力大小为多少？答案：3N解析：通电导线受力的有效长度为首尾相接的直线段Lac ＝2×12Lcos30°＝32m ，故导线所受安培力为F ＝ILacB ＝25×32×0.08N ＝3N.9．如图所示，两根平行放置的长直导线a 和b 载有大小相同、方向相反的电流，a 受到的磁力大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a 受到的磁场力大小为F2，则此时b 受到的磁场力的大小变为( )A ．F2B ．F1－F2C ．F1＋F2D ．2F1－F2答案：A解析：根据安培定则和左手定则，可以判定a 导线受b 中电流形成的磁场的作用力F1，方向向左，同理b 受a 磁场的作用力大小也是F1，方向向右．新加入的磁场无论什么方向，a 、b 受到这个磁场的作用力F 总是大小相等、方向相反．如果F 与F1方向相同，则两导线受到的大小都是F ＋F1，若F与F1方向相反，a 、b 受到的力的大小都是|F －F1|.因此当再加上磁场时，若a 受到的磁场力的大小是F2，b 受到的磁场力的大小也是F2.A 选项正确．10．如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在条形磁铁的左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线，当导线中通以图示方向的电流时( )A ．磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力作用B ．磁铁对桌面的压力减小，且受到向右的摩擦力作用C ．磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力作用D ．磁铁对桌面的压力增大，且受到向右的摩擦力作用答案：C解析：据左手定则知导线受磁铁的作用力斜向左上方，故由牛顿第三定律知，导线对磁铁的反作用力应斜向右下方，一方面使磁铁对桌面的压力增大，另一方面使磁铁产生向右的运动趋势，从而受向左的摩擦力作用．13．(2009·海南单科高考)一根容易形变的弹性导线，两端固定．导线中通有电流，方向如图中箭头所示．当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是( )答案：D 解析：由左手定则知D 正确．1．关于磁场对通电直导线的作用力(安培力)，下列说法正确的是( ) A ．通电直导线在磁场中一定受到安培力的作用B ．通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟磁场的方向垂直C ．通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟电流的方向垂直D ．通电直导线在磁场中所受安培力的方向垂直于由B 和I 所确定的平面答案：BCD2．(2009年高考海南卷)一根容易形变的弹性导线，两端固定．导线中通有电流，方向如图3－4－18中箭头所示．当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是( )图3－4－18 解析：选D.由左手定则判断可知D 正确．3．要想提高磁电式电流表的灵敏度，可采用的办法有( )A ．增加线圈匝数B ．增加永久性磁铁的磁感应强度C ．换用弹性较强的游丝，增大反抗力矩D ．增加线圈面积解析：选ABD.当给电流表通入电流I 时，通电线圈就在安培力的作用下转动，同时螺旋弹簧即游丝变形，反抗线圈的转动．研究表明电流表灵敏度将随着线圈匝数N 、线圈面积S 及磁感应强度B 的增大而提高，随着螺旋弹簧弹性强弱的增大而降低．故应选A 、B 、D.5．(2011年厦门一中高二检测)如图3－4－20所示，在同一水平面上的两根导轨相互平行，并处在竖直向上的匀强磁场中，一根质量为3.6 kg ，有效长度为2 m 的金属棒放在导轨上．当金属棒中的电流为5 A 时，金属棒做匀速直线运动；当金属棒中的电流增加到8 A 时，金属棒的加速度为2 m/s2，求磁场的磁感应强度的大小．图3－4－20解析：棒匀速动动，有：BI1l ＝μ mg ① 棒匀加速运动时，有：BI2l －μ mg ＝ma ②联立①、②解得B ＝ma I 2－I1 l＝1.2 T. 答案：1.2 T 一、选择题1．关于通电导线所受安培力F 的方向、磁感应强度B 的方向和电流I 的方向之间的关系，下列说法正确的是( )A ．F 、B 、I 三者必须保持相互垂直 B ．F 必须垂直B 、I ，但B 、I 可以不相互垂直C ．B 必须垂直F 、I ，但F 、I 可以不相互垂直D ．I 必须垂直F 、B ，但F 、B 可以不相互垂直解析：选B.安培力F 总是与磁感应强度B 和电流I 决定的平面垂直，但B 与I(即导线)可以垂直，也可以不垂直．如果通电导线受安培力时，力F 与磁场及力F 与导线都是垂直的，故A 、C 、D 均错，B 正确．2．(2011年扬州模拟)在赤道上空，水平放置一根通以由西向东的电流的直导线，则此导线( )A ．受到竖直向上的安培力B ．受到竖直向下的安培力C ．受到由南向北的安培力D ．受到由西向东的安培力解析：选A.赤道上空的地磁场方向是由南向北的，电流方向由西向东，由左手定则判断出导线受到的安培力的方向是竖直向上的，答案A 正确． 3.图3－4－21通电矩形线框abcd 与长直通电导线MN 在同一平面内，如图3－4－21所示，ab 边与MN 平行．关于MN 的磁场对线框的作用力，下列说法正确的是( )A ．线框有两条边所受的安培力方向相同B ．线框有两条边所受的安培力大小相等C ．线框所受的安培力的合力方向向左D ．线框所受的安培力的合力方向向右解析：选BD.由安培定则可知导线MN 在线框处所产生的磁场方向垂直于纸面向外，再由左手定则判断出bc 边和ad 边所受安培力大小相等，方向相反．ab 边受到向右的安培力Fab ，cd 边受到向左的安培力Fcd.因ab 所处的磁场强，cd 所处的磁场弱，故Fab ＞Fcd ，线框所受合力方向向右．4.图3－4－22(2009年高考全国卷Ⅰ)如图3－4－22，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直．线段ab、bc和cd的长度均为L，且∠abc＝∠bcd＝135°.流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示．导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力()A．方向沿纸面向上，大小为(2＋1)ILBB．方向沿纸面向上，大小为(2－1)ILBC．方向沿纸面向下，大小为(2＋1)ILBD．方向沿纸面向下，大小为(2－1)ILB解析：选A.该导线可以用a和d之间的直导线长为(2＋1)L来等效代替，根据F＝BIL，可知大小为(2＋1)BIL，方向根据左手定则可得出．选项A正确．5.用两根细线把两个完全相同的圆形导线环悬挂起来，让两者等高平行放置，如图3－4－23所示．当两导线环中通入方向相同的电流I1、I2时，则有()A．两导线环相互吸引B．两导线环相互排斥C．两导线环无相互作用力D．两导线环先吸引后排斥解析：选A.通电的导线环周围能够产生磁场，磁场的基本性质是对放入其中的磁体或电流产生力的作用．由于导线环中通入的电流方向相同，两者同位置处的电流方向完全相同，相当于通入同向电流的直导线，据同向电流相互吸引的规律，判知两导线环应相互吸引，故A正确．6.图3－4－24(2011年苏州高二检测)如图3－4－24所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A，A与螺线管垂直，A导线中的电流方向垂直纸面向里，开关S闭合，A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是() A．水平向左B．水平向右C．竖直向下D．竖直向上解析：选D.先用安培定则判断螺线管的磁场方向，在A点导线处的磁场方向是水平向左的；再用左手定则判断出导线A 受到的安培力竖直向上．故选D.7.图3－4－25在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图3－4－25所示．过c点的导线所受安培力的方向()A．与ab边平行，竖直向上B．与ab边平行，竖直向下C．与ab边垂直，指向左边D．与ab边垂直，指向右边解析：选C.根据直线电流相互作用的规律可知a与c相互吸引，b与c也相互吸引，所以导线c所受的合力方向一定指向左边且与ab边垂直，故C选项正确．8.图3－4－26(2011年长沙市第一中学高二阶段性考试)如图3－4－26所示，放在台秤上的条形磁铁两极未知，为了探明磁铁的极性，在它中央的正上方固定一导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则( )A ．如果台秤的示数增大，说明磁铁左端是北极B ．如果台秤的示数增大，说明磁铁右端是北极C ．无论如何台秤的示数都不可能变化D ．以上说法都不正确解析：选A.如果台秤的示数增大，说明导线对磁铁的作用力竖直向下，由牛顿第三定律知，磁铁对导线的作用力竖直向上，根据左手定则可判断，导线所在处磁场方向水平向右，由磁铁周围磁场分布规律可知，磁铁的左端为北极，A 正确，B 、C 、D 错误． 9.图3－4－27如图3－4－28所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L 、质量为m 的直导体棒，在导体棒中的电流I 垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度B 的大小和方向正确的是( )A ．B ＝mg sinαIL ，方向垂直斜面向上B ．B ＝mg sinαIL，方向垂直斜面向下 C ．B ＝mg cosαIL ，方向垂直斜面向下D ．B ＝mg cosαIL，方向垂直斜面向上解析：选A.由左手定则可知，若要使安培力和物体受到的重力和支持力平衡，磁场的方向应垂直于斜面向上，由平衡条件列方程得：mgsinα＝ILB ，解得B ＝mgsinαIL，故选A. 二、计算题10．如图3－4－28所示，在倾角为37°图3－4－28的光滑斜面上有一根长为0.4 m ．质量为6×10－2 kg 的通电直导线，电流I ＝1 A ，方向垂直纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4 T ，方向竖直向上的磁场中，设t ＝0，B ＝0，则需要多长时间斜面对导线的支持力为零？(g 取10 m/s2)解析：支持力为0时导线的受力如图所示，由平衡条件得：F 安＝mg tan37°＝6×10－2×100.75N ＝0.8 N 由F 安＝BIL 得B ＝F 安IL ＝0.81×0.4T ＝2 T 由B ＝0.4t 得t ＝B 0.4＝20.4s ＝5 s.答案：5 s 11.图3－4－29(2011年洛阳市高二检测)如图3－4－29所示，PQ 和MN 为水平、平行放置的金属导轨，相距1 m ，导体棒ab 跨放在导轨上，导体棒的质量m ＝0.2 kg ，导体棒的中点用细绳经滑轮与物体相连，物体质量M ＝0.3 kg ，导体棒与导轨间的动摩擦因数μ＝0.5.匀强磁场的磁感应强度B ＝2 T ，方向竖直向下，为了使物体匀速上升，应在导体棒中通入多大的电流？方向如何？解析：为了使物体匀速上升，导体棒所受安培力方向应向左，由左手定则可知，导体棒中的电流方向应为a→b. 由平衡条件得：BIL ＝Mg ＋μmg解得：I ＝Mg ＋μmg BL ＝2 A 答案：2 A 方向a→b12．如图3－4－30所示，两平行光滑导轨相距为L图3－4－30＝20 cm ，金属棒MN 的质量为m ＝10 g ，电阻R ＝8 Ω，匀强磁场的磁感应强度B ＝0.8 T ，方向竖直向下，电源电动势E ＝10 V ，内阻r ＝1 Ω，当开关S 闭合时，MN 恰好平衡，求变阻器R1的取值为多少？设θ＝45°，g 取10 m/s2.解析：MN 受力分析如图所示，因MN 平衡，所以有mgsin θ＝BILcos θ①由闭合电路欧姆定律得I ＝E R ＋R1＋r② 由①②并代入数据得：R1＝7 Ω.答案：7 Ω。

安培力洛伦兹力习题及答案

安培力洛伦兹力习题及答案安培力和洛伦兹力是物理学中重要的概念，它们在电磁学中有着广泛的应用。

下面我们来看一些关于安培力和洛伦兹力的习题及答案。

1. 一个长直导线中有电流I流过，求距离导线r处的安培力大小。

答案：根据安培力的公式F = BIL，其中B是磁感应强度，I是电流，L是导线长度。

由于是长直导线，所以磁感应强度B是常数。

因此，安培力大小与电流和距离成正比，即F ∝ I/r。

2. 一个长直导线中有电流I流过，求距离导线r处的洛伦兹力大小。

答案：洛伦兹力是指电流在磁场中受到的力。

根据洛伦兹力的公式F = BILsinθ，其中B是磁感应强度，I是电流，L是导线长度，θ是电流与磁场方向之间的夹角。

在这个问题中，由于导线是长直导线，所以θ = 90°，即电流与磁场方向垂直。

因此，洛伦兹力大小为F = BIL。

3. 一个长直导线中有电流I流过，求距离导线r处的洛伦兹力方向。

答案：根据洛伦兹力的公式F = BILsinθ，其中B是磁感应强度，I是电流，L是导线长度，θ是电流与磁场方向之间的夹角。

在这个问题中，由于导线是长直导线，所以θ = 90°，即电流与磁场方向垂直。

根据右手定则，当右手的四指指向电流方向，磁场方向垂直于手掌，洛伦兹力的方向指向右手的拇指方向。

4. 一个长直导线中有电流I流过，求距离导线r处的安培力和洛伦兹力的合力大小。

答案：由于安培力和洛伦兹力是同一物理现象的两种描述方式，它们的合力大小就是它们的大小之和。

因此，合力大小为F = BIL + BIL = 2BIL。

5. 一个长直导线中有电流I流过，求距离导线r处的安培力和洛伦兹力的合力方向。

答案：由于安培力和洛伦兹力是同一物理现象的两种描述方式，它们的合力方向就是它们的方向之和。

根据右手定则，安培力的方向垂直于电流方向和磁场方向，洛伦兹力的方向垂直于电流方向和磁场方向。

因此，合力的方向垂直于电流方向、磁场方向和导线的方向。

(完整版)安培力和洛伦兹力测试题

安培力和洛伦兹力一、选择题1．如图所示，长为2L 的直导线拆成边长相等、夹角为60°的V 形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B ，当在该导线中通以大小为I 的电流时，该V 形通电导线受到的安培力大小为（）A ．0B ．0.5BILC ．BILD ．2BIL2．某同学画的表示磁场B 、电流I 和安培力F 的相互关系如图所示，其中正确的是（）3．对磁感应强度的定义式IL F B 的理解，下列说法正确的是（） A ．磁感应强度B 跟磁场力F 成正比，跟电流强度I 和导线长度L 的乘积成反比B ．公式表明，磁感应强度B 的方向与通电导体的受力F 的方向相同C ．磁感应强度B 是由磁场本身决定的，不随F 、I 及L 的变化而变化D ．如果通电导体在磁场中某处受到的磁场力F 等于0，则该处的磁感应强度也等于04．如图所示，矩形导线框abcd 与无限长通电直导线MN 在同一平面内，直导线中的电流方由M 到N ，导线框的ab 边与直导线平行。

若直导线中的电流增大，导线框中将产生感应电流，导线框会受到安培力的作用，则以下关于导线框受到的安培力的判断正确的是（）A ．导线框有两条边所受安培力的方向相同B ．导线框有两条边所受安培力的大小相同C ．导线框所受的安培力的合力向左D ．导线框所受的安培力的合力向右5．如图所示，在绝缘的水平面上等间距固定着三根相互平行的通电直导线a 、b 和c ，各导线中的电流大小相同，其中a 、c 导线中的电流方向垂直纸面向外，b 导线电流方向垂直纸面向内。

每根导线都受到另外两根导线对它的安培力作用。

关于每根导线所受安培力的合力，以下说法中正确的是( )A ．导线a 所受安培力的合力方向向右B ．导线c 所受安培力的合力方向向右C ．导线c 所受安培力的合力方向向左D ．导线b 所受安培力的合力方向向左6．如图所示，有一固定在水平地面上的倾角为θ的光滑斜面，有一根水平放在斜面上的导体棒，长为L ，质量为m ，通有垂直纸面向外的电流I 。

安培力与洛伦兹力-专题附解析

安培力与洛伦兹力一、单项选择题(本题共12个小题，每小题5分，共60分。

每小题只有一个选项符合题意)1．下列有关洛伦兹力和安培力的描述，正确的是()A．通电直导线在匀强磁场中一定受到安培力的作用B．安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现C．带电粒子在匀强磁场中运动，受到的洛伦兹力做正功D．通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行答案 B解析当电流方向与磁场方向平行时，通电直导线不受安培力，故A错误；导线中定向移动的电荷受到的洛伦兹力在宏观上表现为导线受到的安培力，所以说安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现，B正确；洛伦兹力的方向与电荷运动方向始终垂直，因此洛伦兹力对电荷不做功，C错误；通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向垂直，D错误。

2．不计重力的粒子沿虚线方向射入如图所示的正交匀强电场和匀强磁场，下列说法正确的是()A．若粒子匀速穿过极板间，粒子一定带负电荷B．粒子不能匀速穿过磁场C．电场力一定做正功D．粒子在运动时电势能可能减小答案 D解析粒子在匀强电场和磁场中分别受到电场力和洛伦兹力的作用，当粒子为正电荷时，电场力方向向下，洛伦兹力方向向上，粒子能够直线穿过，则有q Ud＝q v B，即v＝UBd，故无论粒子带何种电荷，当粒子速度达到v＝UBd时，均能匀速穿过磁场，此时电场力不做功，所以A、B、C错误；若U增大或d减小，粒子此时q U d＞q v B，电场力做正功，电势能减小，所以D正确。

3．如图，两根平行放置、长度均为L的直导线a和b，放置在与导线所在平面垂直的匀强磁场中。

当a导线通有电流大小为I、b导线通有电流大小为2I，且电流方向相反时，a导线受到的磁场力大小为F1，b导线受到的磁场力大小为F2，则b通电导线的电流在a导线处产生的磁感应强度大小为()A.F22IL B.F1 ILC.2F1－F22IL D.2F1－F2IL答案 D解析两个导线间的作用力是相互作用力，根据牛顿第三定律，等大、反向、共线，大小设为F ab对左边电流，有F1＝BIL＋F ab对右边电流，有F2＝2BIL＋F ab两式联立解得F ab＝2F1－F2则b通电导线的电流在a导线处产生的磁感应强度大小为B′＝F abIL＝2F1－F2IL。

(必考题)初中高中物理选修二第一章《安培力与洛伦兹力》经典测试题(答案解析)

一、选择题1．如图平面直角坐标系的第Ⅰ象限内有一匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度为B 。

一质量为m 、电荷量为q 的粒子以速度v 从O 点沿着与y 轴夹角为30的方向进入磁场，运动到A 点时速度方向与x 轴的正方向相同，不计粒子的重力，则下列判断错误的是（）A ．该粒子带负电B ．A 点与x 轴的距离为2mv qBC ．粒子由O 到A 经历时间3mt qB π= D ．运动过程中粒子的速度不变2．下列关于磁场的应用，正确的是（）A ．图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器示意图，要使粒子获得的最大动能增大，可增大加速电场的电压UB ．图乙是磁流体发电机示意图，由此可判断A 极板是发电机的正极，B 极板是发电机的负极C ．图丙是速度选择器示意图，不考虑重力的带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是E v B= D ．图丁是磁电式电流表内部结构示意图，当有电流流过时，线圈在磁极间产生的匀强磁场中偏转3．如图所示，半径为R 的圆形区域内有一垂直纸面向里的匀强磁场，P 为磁场边界上的一点。

大量质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子，在纸面内沿各个方向以相同速率v 从P 点射入磁场。

这些粒子射出磁场时的位置均位于PQ 圆弧上，PQ 圆弧对应的圆心角恰好为106°。

（sin53°=0.8，cos53°=0.6）不计粒子重力和粒子间的相互作用，则该匀强磁场的磁感应强度大小为（）A．mvqRB．54mvqRC．53mvqRD．35mvqR4．如图所示，水平线上方有方向垂直纸面向里、范围足够大的匀强磁场区域。

一带负电粒子P从a点沿θ=30°方向以初速度v垂直磁场方向射入磁场中，经时间t从b点射出磁场。

不计粒子重力，下列说法正确的是（）A．ab之间的距离为粒子做圆周运动的半径的2倍B．若粒子初速度为2v，射出磁场时与水平线夹角为60°C．若粒子初速度为3v，粒子经时间3t射出磁场D．若磁场方向垂直纸面向外，粒子经时间5t射出磁场5．CT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称，CT扫描机可用于对多种病情的探测。

安培力洛伦兹力练习题

1、如图所示，两根互相绝缘、垂直放置的直导线ab和cd，分别通有方向如图的电流，若通电导线ab固定不不动，导线cd能自由运动，则它的运动情况是( ).A．顺时针转动，同时靠近导线ab B．顺时针转动，同时远离导线abC．逆时针转动，同时靠近导线ab D．逆时针转动，同时远离导线ab2．一段通电导线平行于磁场方向放入匀强磁场中，导线上的电流方向由左向右，如下图所示．在导线以其中心点为轴转动90°的过程中，导线受到的安培力( )A．大小不变，方向不变 B．由零增大到最大，方向时刻改变C．由最大减小到零，方向不变D．由零增大到最大，方向不变3．如下图所示，F是磁场对通电直导线的作用力，其中正确的示意图是( )4.如右图所示，直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方，如右图所示，如果直导线可以自由地运动，且通以从a到b的电流，则导线ab受磁场力后的运动情况( ) A．从上向下看，顺时针转动并靠近螺线管B．从上向下看，顺时针转动并远离螺线管C．从上向下看，逆时针转动并远离螺线管D．从上向下看，逆时针转动并靠近螺线管5．如图所示，用细绳悬于O点的可自由转动的通电导线AB放在蹄形磁铁的上方，当导线中通以图示方向电流时，从上向下看，AB的转动方向及细绳中张力变化的情况为( ) A．AB顺时针转动，张力变大 B．AB逆时针转动，张力变小C．AB顺时针转动，张力变小 D．AB逆时针转动，张力变大`6．如图3-4-8所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则（）(A)磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用(B)磁铁对桌面压力减小，受到桌面的摩擦力作用(C)磁铁对桌面压力增大，不受桌面的摩擦力作用图3-4-8(D)磁铁对桌面压力增大，受到桌面的摩擦力作用7.如右图所示，A为一水平旋转的橡胶盘，带有大量均匀分布的负电荷，在圆盘正上方水平放置一通电直导线，电流方向如右图．当圆盘高速绕中心轴OO′转动时，通电直导线所受磁场力的方向是( )A．竖直向上B．竖直向下C．水平向里D．水平向外8．两个相同的圆形线圈，通以方向相同但大小不同的电流I1和I2，如图所示。

安培力、洛伦兹力习题

1．一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方，并与磁针指向平行，能使磁针的S 极转向纸内，如图1所示，那么这束带电粒子可能是（）A ．向右飞行的正离子束B ．向左飞行的正离子束C ．向右飞行的负离子束D ．问左飞行的负离子束2．在图中，标出了磁场B 的方向、通电直导线中电流I 的方向，以及通电直导线所受磁场力F 的方向，其中正确的是（）电流向右3．如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在它的左上方固定一直导线，导线与磁场垂直，若给导线通以垂直于纸面向里的电流，则（）A 、磁铁对桌面压力增大B 、磁场对桌面压力减小C 、桌面对磁铁没有摩擦力D 、桌面对磁铁摩擦力向右4．有一小段通电导线，长为1cm ，电流强度为5A ，把它置于磁场中某点，受到的磁场力为0.1 N ，则该点的磁感应强度B 一定是（）A ．B =2 T B ．B ≤2 TC ．B ≥2 TD ．以上情况都有可能5．如图所示，一长L 的直导线通以大小为I 的电流，放在垂直于导线的磁感应强度为B 的匀强磁场中，则导线所受安培力大小为（） A ．BLI sin θ B ．BLI cos θC ．BLI /sin θD ．BLI6．在赤道上某处有一竖直直立的避雷针，当带有正电荷的乌云经过避雷针的上方并通过避雷针形成电流时，地磁场对避雷针的作用力的方向为（）A ．向东B ．向南C ．向西D ．向北7．两条导线互相垂直，但相隔一小段距离，其中AB 固定，CD 可自由活动，当通以如图1所示电流后，CD 导线将（）A.顺时针方向转动，同时靠近ABB.逆时针方向转动，同时离开ABC.顺时针方向转动，同时离开ABD.逆时针方向转动，同时靠近AB8.质量为m 长度为l 的导体棒MN 静止于水平导轨上。

通过MN 的电流强度为I ，匀强磁场的磁感应强度为B ，其方向与导轨平面呈θ斜向上，如图所示。

求MN 受到的支持力和摩擦力。

9．如图所示，宽为l 的金属框架和水平面夹角为α，并处于磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直于框架平面．导体棒ab 的质量为m ，长度为d 置于金属框架上时将向下匀加速滑动，导体棒与框架之间的最大静摩擦力为f ．为使导体棒静止在框架上，将电动势为E ，内阻不计的电源接入电路，若框架与导体棒的电阻不计，求需要接入的滑动变阻器R 的阻值范围．α M N α a b R B B θ B F I A B I F B I B F C I B FDE 、B V10．如图所示，倾角为θ的光滑斜面上，有一长为L ，质量为m 的通电导线，导线中的电流强度为I ，电流方向垂直纸面向外．在图中加一匀强磁场，可使导线平衡，试求：最小的磁感应强度B 是多少？方向如何？11如图所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由移动，当导线通过图示方向电流时，导线的运动情况是（从上往下看）：（）A ．顺时针方向转动，同时下降B ．顺时针方向转动，同时上升C ．逆时针方向转动，同时下降D ．逆时针方向转动，同时上升12在同一平面内有两根平行的通电导线a 与b ，关于它们相互作用力方向的判断．正确的是（）A ．通以同向电流时，互相吸引B ．通以同向电流时，互相排斥C ．通以反向电流时，互相吸引D ．通以反向电流时，互相排斥洛伦兹力练习题一、选择题⒈三个电子分别以V 、2V 、3V 的速度与磁场方向垂直进入同一匀强磁场，它们在磁场中回旋的频率之比（）A 、1:1:1B 、1:2:3C 、12:22:32D 、1:21 :31⒉一电子在匀强磁场中，以一固定的正电荷为圆心，在圆形轨道上运动，磁场方向垂直于它的运动平面，电场力恰是磁场力的三倍，设电子电量为e ，质量为m ，磁感强度为B ，那么电子运动的可能角速度应当是（）A 、m BeB 、2Be mC 、3Be mD 、4Be m⒊在图中虚线所围区域内，存在电场强度为E 的匀强电场和磁感应强度为B 的匀强磁场。

内蒙古乌兰察布市高中物理选修二第一章《安培力与洛伦兹力》经典习题(含解析)

一、选择题1．如图所示，用粗细均匀的铜丝制成的等腰直角三角形线圈abc置于垂直线圈所在平面的匀强磁场（图中未画出）中，线圈中通有如图所示的恒定电流I。

若ab边所受的安培力大小为F，则线圈的bc边受到的安培力大小为（）A．F B．2F C．2F D．22F2．一条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠近S极一侧吊挂一根与它垂直的导体棒，图中只画出此棒的截面图，并标出此棒中的电流是流向纸内的，在通电的一瞬间可能产生的情况是（）A．磁铁对桌面的压力不变B．磁铁对桌面的压力增大C．磁铁受到向右的摩擦力D．磁铁受到向左的摩擦力3．下列关于磁场的应用，正确的是（）A．图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器示意图，要使粒子获得的最大动能增大，可增大加速电场的电压UB．图乙是磁流体发电机示意图，由此可判断A极板是发电机的正极，B极板是发电机的负极C．图丙是速度选择器示意图，不考虑重力的带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是E vBD．图丁是磁电式电流表内部结构示意图，当有电流流过时，线圈在磁极间产生的匀强磁场中偏转4．如图所示，在边界上方存在着垂直纸面向里的匀强磁场，两个比荷相同的正、负粒子（不计重力），从边界上的O点以不同速度射入磁场中，入射方向与边界均成θ角，则正、负粒子在磁场中（）A ．运动轨迹的半径相同B ．重新回到边界所用时间相同C ．重新回到边界时速度方向相同D ．重新回到边界时与O 点的距离相等 5．关于磁场对通电导线的作用力，下列说法正确的是（）A ．磁场对放置在其中的通电导线一定有力的作用B ．放置在磁场中的导线越长，其所受的磁场力越大C ．放置在磁场中的导线通过的电流越大，其所受的磁场力越大D ．通电导线在磁场中所受的磁场力的方向一定与磁场方向垂直6．如果所示，空间中存在一水平方向的匀强电场和一水平方向的匀强磁场，且电场方向和磁场方向相互垂直。

在电磁场正交的空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆，与电场正方向成60︒角且处于竖直平面内，一质量为m 、电荷量为q +（0q >）的小球套在绝缘杆上，给小球一沿杆向下的初速度0v ，小球恰好做匀速运动，电荷量保持不变，已知磁感应强度大小为B ，电场强度大小为形3mg E q=，则以下说法中不正确的是（）A ．小球的初速度02mg v qB =B ．若小球的初速度为3mg qB ，小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止 C ．若小球的初速度为mg qB，小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止 D ．若小球的初速度为mg qB ，则运动中克服摩擦力做功为32322m g B q 7．回旋加速器由两个铜质D 形盒构成，其间留有空隙，原理如图所示．下列说法正确的是（）A．带电粒子在D形盒内时，被磁场不断地加速B．交变电场的周期等于带电粒子做圆周运动的周期C．加速电压越大，带电粒子获得的最大动能越大D．加速器可以对带电粒子进行无限加速8．如图，水平导体棒PQ用一根劲度系数均为k=70N/m的竖直绝缘轻弹簧悬挂起来。

【单元练】贺兰一中高中物理选修2第一章【安倍力与洛伦兹力】经典练习题(专题培优)

一、选择题1．如图所示，匀强磁场磁感应强度为B，方向垂直纸向里，一长为2l的直导线折成边长相等，夹角为60°的V形，垂直置于匀强磁场中。

当在该导线中通以电流强度为I的电流时，该V形通电导线受到的安培力为（）A．方向向下B．方向向右C．大小为BIL D．大小为3BIL C解析：C导线在磁场内有效长度为2L sin30°，故该V形通电导线受到安培力大小为F=BI×2L sin30°=BIL由左手定则可得方向向上，故C正确，ABD错误；故选C。

2．如图所示，通电直导线置于匀强磁场中，导线与磁场方向垂直。

若仅将导线长度减小为原来的一半，则导线受到安培力的大小将（）A．减小为原来的1 4B．减小为原来的1 2C．增大为原来的2倍D．增大为原来的4倍B解析：B由安培力公式F BIL知，若仅将导线长度减小为原来的一半，导线受安培力大小也将减小为原来的一半。

故选B。

3．回旋加速器由两个铜质D形盒构成，其间留有空隙，原理如图所示．下列说法正确的是（）A ．带电粒子在D 形盒内时，被磁场不断地加速B ．交变电场的周期等于带电粒子做圆周运动的周期C ．加速电压越大，带电粒子获得的最大动能越大D ．加速器可以对带电粒子进行无限加速B 解析：BA ．带电粒子在D 形盒内时，因洛伦兹力不做功，则粒子被电场不断地加速，选项A 错误；B ．为了使得粒子在D 型盒的缝隙中不断被加速，则交变电场的周期等于带电粒子做圆周运动的周期，选项B 正确；CD ．加速器可以对带电粒子不能进行无限加速，带带电粒子的轨道半径等于D 型盒的半径时，粒子被加速的速度最大，根据2v qvB m R=可得，带电粒子获得的最大动能2222122k q B R E mv m==与加速电压大小无关，选项CD 错误；故选B 。

4．电磁弹射就是采用电磁的能量来推动被弹射的物体向外运动，电磁炮就是利用电磁弹射工作的。

电磁炮的原理如图所示，则炮弹导体滑块受到的安培力的方向是（）A ．竖直向上B ．竖直向下C ．水平向左D ．水平向右C解析：C根据左手定则可知，张开左手，使四指与大拇指在同一平面内，大拇指与四指垂直，把左手放入磁场中，让磁感线穿过手心，四指与电流方向相同，大拇指所指的方向是安培力的方向，故受到的安培力水平向左。

高中物理精品试题：安培力洛伦兹力

9-1 磁场中的受力一、学习目标1、熟练右手判断磁场，左手判断力2、清晰安培力、洛伦兹力的变量控制二、典型例题例1、电流天平是用来测磁感应强度大小的仪器，如图甲所示。

图乙是它的原理示意图，横臂的右边缘固定一条U 形绝缘导ACDE ，将它通电后放入待测磁场，调节左端悬挂的钩码使天平平衡，则下列说法正确的是（）A ．线圈中产生的磁场方向竖直向下B ．电流天平是应用电磁感应原理C ．U 形导线AC 、DE 两段受到的安培力等大反向D ．右侧U 形导线受到安培力方向竖直向下例2、法拉第电动机原理如图所示。

条形磁铁竖直固定在圆形水银槽中心，N 极向上。

一根金属杆斜插在水银中，杆的上端与固定在水银槽圆心正上方的铰链相连。

电源负极与金属杆上端相连，与电源正极连接的导线插入水银中。

从上往下看，金属杆A ．向左摆动B ．向右摆动C ．顺时针转动D ．逆时针转动例题3、如图所示为一个质量为m 、带电量为+q 的圆环，可在水平放置的粗糙细杆上自由滑动，细杆处于磁感应强度为B 的匀强磁场中，圆环以初速度v 0向右运动直至处于平衡状态，则圆环的运动情况可能为（）A ．一直做匀速直线运动B ．一直减速到0C ．做加速度一直增加的减速运动D ．先加速再匀速三、限时练习1、如图所示，两根长直导线垂直穿过光滑绝缘水平面，与水平面的交点分别为M 和N ，两导线内通有大小相同方向相反的电流。

A 、B 是该平面内MN 连线中垂线上的两点，一带正电的小球从B 点以某一指向A 点的初速度开始运动，则带电小球运动情况是A ．小球将做匀速直线运动B ．小球将做先减速后加速的直线运动C ．小球将向左做曲线运动D ．小球将向右做曲线运动2、如图所示是一道闪电划破夜空击中北京中央电视塔。

假设发生闪电的云层带负电，则在闪电瞬间，电视塔受到地磁场的在水平方向的作用力方向是A ．向东B ．向南C ．向西D ．向北v 0m +qB3、如图所示，重铜棒MN 长a ，质量为m ，两端由两根长都是L 的轻软铜线悬挂起来，铜棒MN 保持水平，整个装置静止于竖直平面内，装置所在处有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B 。

高中物理选修磁场安培力洛伦兹力

选修3-1 磁场练习姓名：___________分数：___________一、选择题题型注释1．空间有一圆柱形匀强磁场区域;该区域的横截面的半径为R;磁场方向垂直横截面．一质量为m 、电荷量为＞0的粒子以速率v 0沿横截面的某直径射入磁场;离开磁场时速度方向偏离入射方向60°．不计重力;该磁场的磁感应强度大小为A ．B ．C ．D ．2．如图;长为2l 的直导线拆成边长相等;夹角为60°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;当在该导线中通以电流强度为I 的电流时;该V 形通电导线受到的安培力大小为3．在以下几幅图中;洛伦兹力的方向判断正确的是：4．对确定磁场某一点的磁感应强度;根据关系式B=F/IL 得出的下列结论中;说法正确的是A ．B 随I 的减小而增大； B ．B 随L 的减小而增大；C ．B 随F 的增大而增大；D ．B 与I 、L 、F 的变化无关5．如图所示;两根水平放置且相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I 1与I 2．与两导线垂直的一平面内有a 、b 、c 、d 四点;a 、b 、c 在两导线的水平连线上且间距相等;b 是两导线连线中点;b 、d 连线与两导线连线垂直．则AI 2受到的磁场力水平向左BI 1与I 2产生的磁场有可能相同Cb 、d 两点磁感应强度的方向必定竖直向下Da 点和 c 点位置的磁感应强度不可能都为零6．带电为+q 的粒子在匀强磁场中运动;下面说法中正确的是A ．只要速度大小相同;所受洛仑兹力就相同B ．如果把+q 改为-q;且速度反向大小不变;则洛仑兹力的大小、方向均不变C ．洛仑兹力方向一定与电荷速度方向垂直;磁场方向一定与电荷运动方向垂直D ．粒子只受到洛仑兹力作用;其运动的动能可能增大7．边长为a 的正方形;处于有界磁场如图所示;一束电子以水平速度射入磁场后;分别从A 处和C 处射出;则v A ：v C =__________;所经历的时间之比t A ：t C =___________8．一电子以垂直于匀强磁场的速度v A ;从A 处进入长为d 宽为h 的匀强磁场区域;如图所示;发生偏移而从B 处离开磁场;若电量为e;磁感应强度为B;弧AB 的长为L;则A ．电子在磁场中运动的平均速度是v AB ．电子在磁场中运动的时间为AL t v = C ．洛仑兹力对电子做功是A Bev h ⋅D ．电子在A 、B 两处的速率相同9．如图所示;水平直导线中通有向右的恒定电流I;一电子从导线的正下方以水平向右的初速度进入该通电导线产生的磁场中;此后电子将A ．沿直线运动B ．向上偏转C ．向下偏转D ．向纸外偏转10．通电直导线A 与圆形通电导线环B 固定放在同一水平面上;通有如图所示的电流;则A ．直导线A 受到的安培力大小为零B ．直导线A 受到的安培力大小不为零;方向水平向右C ．导线环B 受到的安培力的合力大小不为零D ．导线环B 受到的安培力的合力大小不为零;其方向水平向右11．如图所示;一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T 的匀强磁场中;以导线为中心;半径为R 的圆周上有a 、b 、c 、d 四个点;已知c 点的实际磁感应强度为0;则下列说法中正确的是A ．直导线中电流方向垂直纸面向里B ．d 点的磁感应强度为0C ．a 点的磁感应强度为2T;方向向右D ．b 点的磁感应强度为T;方向斜向下;与B 成45°角12．如图;正方形区域ABCD 中有垂直于纸面向里的匀强磁场;一个带正电粒子不计重力以一定速度沿AB 边的中点M 垂直于AB 边射入磁场;恰好从A 点射出．则A ．仅把该粒子改为带负电;粒子将从B 点射出B ．仅增大磁感应强度;粒子在磁场中运动时间将增大C ．仅将磁场方向改为垂直于纸面向外;粒子在磁场中运动时间不变D ．仅减少带正电粒子速度;粒子将从AD 之间的某点射出13．如图所示;第一象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场;电荷量相等的a 、b 两粒子;分别从A 、O 两点沿x 轴正方向同时射入磁场;两粒子同时到达C 点;此时a 粒子速度恰好沿y 轴负方向;粒子间作用力、重力忽略不计;则a 、b 粒子A ．分别带正、负电B．运动周期之比为2：3C2D ．质量之比为214．如图所示;在x 轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场;磁感应强度为B ．原点O 处存在一粒子源;能同时发射大量质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子重力不计;速度方向均在xOy 平面内;与x 轴正方向的夹角θ在0～180°范围内．则下列说法正确的是A ．发射速度大小相同的粒子;θ越大的粒子在磁场中运动的时间越短B ．发射速度大小相同的粒子;θ越大的粒子离开磁场时的位置距O 点越远C ．发射角度θ相同的粒子;速度越大的粒子在磁场中运动的时间越短D ．发射角度θ相同的粒子;速度越大的粒子在磁场中运动的角速度越大15．如图所示;一半径为R 的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场;一质量为m ;电量为q 的正电荷重力忽略不计以速度v 沿正对着圆心O 的方向射入磁场;从磁场中射出时速度方向改变了θ角;磁场的磁感应强度大小为A ．tan 2mvqR θB ．cot 2mv qR θ C ．sin 2mvqR θ D ．cos 2mvqR θ16．关于回旋加速器加速带电粒子所获得的能量;下列说法正确的是A ．与加速器的半径有关;半径越大;能量越大B ．与加速器的磁场有关;磁场越强;能量越大C ．与加速器的电场有关;电场越强;能量越大D ．与带电粒子的质量有关;质量越大;能量越大17．如图所示的圆形区域里匀强磁场方向垂直于纸面向里;有一束速率各不相同的质子自A 点沿半径方向射入磁场;则质子射入磁场的运动速率越大;A ．其轨迹对应的圆心角越大B ．其在磁场区域运动的路程越大C ．其射出磁场区域时速度的偏向角越大D ．其在磁场中的运动时间越长二、多选题题型注释三、填空题题型注释18．放在通电螺线管内部中间处的小磁针;静止时N 板指向右端;则电源的C 端为极..19．如图所示;一束电子电量为e 以速度v 垂直射入磁感应强度为B;宽度为d 的匀强磁场中;穿透磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角为030;则电子的质量是 ;穿透磁场的时间是 ..20．如图所示;一带电粒子由静止开始经电压U 加速后从O 孔进入垂直纸面向里的匀强磁场中;并打在了P 点．测得OP ＝L;磁场的磁感应强度为B;则带电粒子的荷质比q/m ＝．不计重力21．一个带电微粒在如图所示的正交匀强电场和匀强磁场中在竖直面内做匀速圆周运动.则该带电微粒必然带_______;旋转方向为_______.若已知圆半径为r;电场强度为E;磁感应强度为B;则线速度为_______.四、计算题题型注释22．如图所示;空间分布着方向平行于纸面且与场区边界垂直的有界匀强电场;电场强度为E;场区宽度为L;在紧靠电场右侧的圆形区域内;分布着垂直于纸面向外的匀强磁场;磁感应强度B 未知;圆形磁场区域半径为r..一质量为m;电荷量为q 的带正电的粒子从A 点由静止释放后;在M 点离开电场;并沿半径方向射入磁场区域;然后从N 点射出;O 为圆心;120MON ∠=;粒子重力可忽略不计..求：1粒子在电场中加速的时间；2匀强磁场的磁感应强度B 的大小..23．如图所示;一根长L=0.2m 的金属棒放在倾角为θ=370的光滑斜面上;并通以I=5A 电流;方向如图所示;整个装置放在磁感应强度为B=0.6T;垂直斜面向上的匀强磁场中;金属棒恰能静止在斜面上;则该棒的重力为多少24．如图所示;在y ＜0的区域内存在匀强磁场;磁场方向垂直于xOy 平面并指向纸面外;磁感应强度为B;一带正电的粒子以速度v 0从O 点射入磁场;入射方向在xOy 平面内;与x 轴正方向的夹角为θ;若粒子的电荷量和质量分别为q 和m;试求1粒子射出磁场时的位置坐标；2在磁场中运动的时间．25．已知质量为m 的带电液滴;以速度v 射入互相垂直的匀强电场E 和匀强磁场B 中;液滴在此空间刚好能在竖直平面内做匀速圆周运动;如图所示;求：1液滴在空间受到几个力作用..2液滴带电荷量及电性..3液滴做匀速圆周运动的半径多大26．如图所示;坐标系xoy在竖直平面内;空间有沿水平方向垂直于纸面向里的匀强磁场;磁感强度大小为B;在x<0的空间内还有沿x负方向的匀强电场．一个质量为m、带电量为q的油滴经图中M-a;0点a>0;沿着与水平方向成α角斜下作直线运向动;进入x>0区域;求：1油滴带什么电荷油滴做匀速直线运动还是匀变速直线运动请说明理由；2油滴在M点运动速度的大小；3油滴进入x>O区域;若能到达x轴上的N点在图9中未标出;油滴在N点时速度大小是多少27．如图所示;竖直绝缘杆处于彼此垂直;大小分别为E和B的匀强电磁场中;电场方向水平向右;磁场方向垂直纸面向外;一个质量为m;带正电为q的小球从静止开始沿杆下滑;且与杆的动摩擦因数为μ;问：⑴小球速度多大时;小球加速度最大是多少⑵小球下滑的最大速度是多少参考答案1．A解析试题分析：带正电的粒子垂直磁场方向进入圆形匀强磁场区域;由洛伦兹力提供向心力;由几何知识求出轨迹半径r;根据牛顿第二定律求出磁场的磁感应强度．解：带正电的粒子垂直磁场方向进入圆形匀强磁场区域;由洛伦兹力提供向心力而做匀速圆周运动;画出轨迹如图;根据几何知识得知;轨迹的圆心角等于速度的偏向角60°; 且轨迹的半径为 r=Rcot30°=R 根据牛顿第二定律得 qv 0B=m 得;B==;故A 正确;BCD 错误；故选：A点评本题是带电粒子在匀强磁场中运动的问题;画轨迹是关键;是几何知识和动力学知识的综合应用;常规问题．2．C解析试题分析：导线在磁场内有效长度为2lsin30°=l;故该V 形通电导线受到安培力大小为F=BI2lsin30°=BIL;选项C 正确．考点：安培力名师点睛本题考查安培力的计算;熟记安培力公式F=BIL;注意式中的L 应为等效长度;但要理解等效长度的意义；此题还可以分别求出两部分导线所受的安培力;然后将二力根据平行四边形法则合成也可以求解.3．ABD解析根据右手定则磁感线穿掌心;四指指正电荷的运动方向或者负电荷运动的反方向;则拇指指受力方向可判断ABD 对;C 情况电荷平行于磁感线运动不受洛伦兹力答案D解析试题分析：若电流元IL 垂直放置在磁场中所受力为F ;则磁感应强度B 一定等于B LF I;但是磁感应强度与电流元受到的安培力的大小无关;与电流元无关;与导线的长度无关;是由磁场本身的性质决定的;故选项D 正确;选项ABC 错误..考点：磁感应强度名师点睛本题考查磁感应强度;知道磁感应强度与电流元受到的安培力的大小无关;与电流元无关;与导线的长度无关;是由磁场本身的性质决定的..5．D解析同相电流相互吸引;异向电流相互排斥;I 2受到的磁场力水平向右;A 错；根据右手螺旋定则;各个电流在周围空间形成的磁场为环形同心圆环;I 1在周围空间形成顺时针方向的磁场；I 2在周围空间形成逆时针方向的磁场；根据磁场的叠加;b 、点磁场向下;没给出电流大小;所以d 点磁感应强度的方向可能竖直左下;也可能竖直右下;C 错；a 点磁场方向向上和一定不为零； c 点位置的磁感应强度方向向下;大小不可能为零；D 对..6．B解析试题分析：A 、洛仑兹力的大小不仅与速度大小有关;还与速度和磁场的方向有关；错误B 、由左手定则可知B 正确C 、洛伦兹力垂直于磁场方向和电荷运动方向确定的平面;但是磁场方向与电荷运动方向不一定垂直；错误D 、洛伦兹力不做功所以;粒子只受到洛仑兹力作用;其运动的动能不变；错误故选B考点：对洛伦兹力的理解点评：容易题..注意洛伦兹力不做功;大小与磁场方向和电荷运动方向有关;决定洛伦兹力方向的因素有三个：电荷的电性正或负、速度方向、磁感应强度的方向．7．1∶2 、 2∶1解析试题分析：当从A 点射出时;半径为正方形边长的一半;即12a r =;轨迹的圆心角为1θπ=;根据半径公式可得2A mv a Bq =;22A m t Bq πθπ=⋅;解得2A eBa v m=;A m t Be π= 当从C 点射出时;半径为正方形的边长;即2r a =;轨迹的圆心角为22πθ=;根据半径公式可得B mv a Bq =;222B m t Bq θππ=⋅;解得B eBa v m=;2A m t Be π=;所以1:2A C v v =:;2:1A C t t =:; 考点：考查了带电粒子有界磁场中的运动;8．BD解析故B 正确、A 错误；洛伦兹力始终与运动方向垂直;不做功;故C 错误；洛伦兹力不做功;粒子速度大小不变;但速度方向改变;故AB 处速度不同;速率相同;D 正确．故选BD ．考点：带电粒子在匀强磁场中的运动9．C解析试题分析：根据右手螺旋定则可得导线下方的磁感应强度方向为垂直纸面向里;根据左手定则可得电子受到向下的洛伦兹力;故向下偏转;C 正确；考点：考查了洛伦兹力方向的判断10．BC解析试题分析：根据右手螺旋定则得出直导线周围的磁场方向;分别在圆形通电导线左右两边各取一小段;判断出所受安培力的方向;结合电流大小相等;磁感应强度不等;比较安培力的大小;从而确定导线环所受的合力方向;根据作用力和反作用力的关系确定直导线所受合力的方向．解：根据右手螺旋定则知;直导线周围的磁场在导线的左侧垂直纸面向里;在圆形导线的左右两侧各取一小段;根据左手定则;左端所受的安培力方向向右;右端所受安培力的方向向左;因为电流的大小相等;圆环左端的磁感应强度小于右端的磁感应强度;可知左端的受力小球右端的受力;则圆环B 所受的合力方向向左;大小不为零．根据牛顿第三定律知;直导线所受的合力大小不为零;方向水平向右．故B、C正确;A、D错误．故选：BC．点评解决本题的关键掌握右手螺旋定则判断电流周围磁场的方向;会根据左手定则判断安培力的方向．11．CD解析试题分析：c点的磁感应强度为0;说明通电导线在O点产生的磁感应强度与匀强磁场的磁感应强度大小相等、方向相反;由安培定则判断出通电导线中电流方向．通电导线在abcd四点处产生的磁感应强度大小相等;根据平行四边形定则进行合成;来分析b、a、d三点的磁感应强度大小和方向．解：A、由题;c点的磁感应强度为0;说明通电导线在c点产生的磁感应强度与匀强磁场的磁感应强度大小相等、方向相反;即得到通电导线在c点产生的磁感应强度方向水平向左;根据安培定则判断可知;直导线中的电流方向垂直纸面向外．故A错误．B、通电导线在d处的磁感应强度方向竖直向上;根据磁场的叠加可知d点感应强度为T;方向与B的方向成45°斜向上;不为0．故B错误．C、通电导线在a处的磁感应强度方向水平向右;则a点磁感应强度为2T;方向向右．故C正确．D、由上知道;通电导线在b点产生的磁感应强度大小为1T;由安培定则可知;通电导线在b 处的磁感应强度方向竖直向下;根据平行四边形与匀强磁场进行合成得知;b点感应强度为T;方向与B的方向成45°斜向下．故D正确．故选：CD．点评本题关键掌握安培定则和平行四边形定则;知道空间任意一点的磁感应强度都通电导线产生的磁场和匀强磁场的叠加而成的．12．AC解析试题分析：本题中带电粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力;做匀速圆周运动;粒子转过半圈;时间等于半个周期;根据半径公式r=和周期公式T=分析：仅把该粒子改为带负电;粒子的半径不变;仍转过半个圈射出磁场;将从B点射出；仅增大磁感应强度;周期减小;转过半个周期射出磁场;即可分析时间的变化；仅将磁场方向改为垂直于纸面向外;由左手定则判断洛伦兹力的方向;确定粒子的偏转方向向下从B离开磁场;半径不变;周期不变;即可知粒子在磁场中运动时间不变．仅减少带正电粒子速度;半径减小;粒子将从AM之间的某点射出．解：A、仅把该粒子改为带负电;由半径公式r=得知;粒子的半径不变;向下偏转;则知粒子将从B点射出．故A正确．B、仅增大磁感应强度;由周期公式T=知;周期减小;粒子在磁场中运动半圈射出磁场;运动时间是半个周期;则知粒子在磁场中运动时间将减小．故B错误．C、仅将磁场方向改为垂直于纸面向外;粒子运动的周期不变;粒子的半径不变;粒子向下偏转从B射出磁场;粒子在磁场中运动半圈射出磁场;运动时间是半个周期;故粒子在磁场中运动时间不变．故C正确．D 、仅减少带正电粒子速度;由半径公式r=得知粒子的半径减小;偏转方向不变;则粒子将从AM 之间的某点射出．故D 错误．故选AC 点评本题的解题关键是掌握粒子圆周运动的半径公式r=和周期公式T=;根据轨迹进行分析．13．BC解析试题分析：由左手定则可知;a 带负电;b 带正电;选项A 错误；由轨迹图可知;a运动的半径a r =;运动的时间为14周期;而b运动的半径满足22(1)b b r r -+=;解得r b =2;故转过的圆弧为600;运动了16周期;则因为两粒子同时到达C 点;则1146a b T T =;解得：23a b T T =;选项B 正确；两粒子的半径比为:2a b r r =选项 C 正确；根据2m T qB π=可得2qBT m T π=∝;则质量之比为2：3;选项D 错误；故选BC ．考点：带电粒子在匀强磁场中的运动名师点睛此题是带电粒子在匀强磁场中的运动问题；解题的关键是能画出粒子运动的轨迹图;结合几何关系找到粒子运动的圆心角和半径;在根据周期关系及半径关系求解其他的物理量．14．A解析试题分析：如图所示;画出粒子在磁场中运动的轨迹．由几何关系得：轨迹对应的圆心角α=2π-2θ;粒子在磁场中运动的时间()222222m m t T qB qBπθαπθπππ--==⋅=;则得知：若v 一定;θ越大;时间t 越短；若θ一定;运动时间一定．故A 正确;C 错误；设粒子的轨迹半径为r;则mv r qB =．如图;22mvsin AO rsin qBθθ==;则若θ是锐角;θ越大;AO 越大．若θ是钝角;θ越大;AO 越小．故B 错误．粒子在磁场中运动的角速度2T πω=;又2m T qB π=;则得qB mω=;与速度v 无关．故D 错误．故选A ．考点：带电粒子在匀强磁场中的运动名师点睛求带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的时间;常常根据2t T θπ=;θ是轨迹的圆心角;解题时要画出轨迹图;根据几何知识;轨迹的圆心角等于速度的偏向角..答案B解析试题分析：根据题意作出粒子运动的轨迹如图所示：从磁场中射出时速度方向改变了θ角;所以粒子做圆周运动的圆心角为θ;根据几何关系有：2r Rcot θ= ;根据2qvB r v m =得：2mv mv B qr qRcot θ==;选项ACD 错误;B 正确．.. 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动、牛顿第二定律、向心力名师点睛本题是带电粒子在磁场场中运动的问题;带电粒子在磁场中做匀速圆周运动;要求同学们能画出粒子运动的轨迹;结合几何关系求解..16．AB解析试题分析：若回旋加速器的半径为R;则带电粒子在回旋加速器中运动的最大速度为：;最大动能为：;可知;AB 对;CD 错..考点:回旋加速器..名师点睛回旋加速器1、构造：如图所示;D 1、D 2是半圆金属盒;D 形盒的缝隙处接交流电源．D 形盒处于匀强磁场中．2、原理：交流电的周期和粒子做圆周运动的周期相等;粒子在圆周运动的过程中一次一次地经过D 形盒缝隙;两盒间的电势差一次一次地反向;粒子就会被一次一次地加速．由qvB ＝;得E km ＝;可见粒子获得的最大动能由磁感应强度和D 形盒半径决定;与加速电压无关．17．B解析试题分析：设磁场区域半径为R;轨迹的圆心角为α;如图示：粒子在磁场中运动的时间为;而轨迹半径;而;粒子速度越大;则r 越大;α越小与射出磁场时的速度偏向角相等;t 越小;故B 对..考点：带电粒子在匀强磁场中的运动..名师点睛带电粒子在有界磁场中的常用几何关系1四个点：分别是入射点、出射点、轨迹圆心和入射速度直线与出射速度直线的交点． 2三个角：速度偏转角、圆心角、弦切角;其中偏转角等于圆心角;也等于弦切角的2倍．18．正＋解析小磁针静止时N 极的指向;为该点磁场方向;螺线管内部磁场方向是从S 极到N 极;所以螺线管右端为N 极;根据右手螺旋定则可知电源的C 端为正极故答案为：正答案2edB v ;3d vπ解析试题分析：电子垂直射入匀强磁场中;只受洛伦兹力作用做匀速圆周运动;画出轨迹;由几何知识得到;轨迹的半径为： 230d r d sin ==︒ 由牛顿第二定律得：2evB r v m =;解得：2m vedB = 由几何知识得到;轨迹的圆心角为6πα=;故穿越磁场的时间为：63d t r v vππ==.. 考点：带电粒子在磁场中的运动名师点睛本题是带电粒子在匀强磁场中圆周运动问题;关键要画出轨迹;根据圆心角求时间;由几何知识求半径是常用方法.. 20．解析带电粒子在电场中有：221mv Uq =;根据几何关系可知粒子在磁场中运动半径为R=L/2;根据洛伦兹力提供向心力有：Rmv qvB 2=;联立可得q/m ＝故答案为：21．负电逆时针 Brg E解析试题分析：因为必须有电场力与重力平衡;所以必为负电；由左手定则得逆时针转动；再由关系式mg=qE 和r=mv qB 得v=Brg E. 考点：考查了带电粒子在复合场中的运动点评：关键是抓住粒子做匀速圆周运动这个状态;根据受力分析判断22．1qEmL t 2=2232qr mEL B = 解析试题分析：1粒子在电场中加速qE=ma ① 221at L = ② 得qEmL t 2= ③ 2设粒子经电场加速后的速度为v;根据动能定理有qEL=21mv 2 ④ 得 mqEL v 2= ⑤ 粒子在磁场中完成了如图所示的部分圆运动;设其半径为R;因洛仑兹力提供向心力;所以有R mv Bqv 2= ⑥ 由几何关系得︒=30tan R r ⑦所以232qrmEL B = ⑧ 考点：带电粒子在匀强电场及在匀强磁场中的运动.23．1N解析试题分析：棒子所受的安培力F=BIL=0.6N ．结合受力分析图;根据共点力平衡得：037sin F G ==1N 考点：安培力点评：对导体棒进行受力分析;受到重力、支持力、安培力处于平衡;根据共点力平衡由三角函数关系求出棒的重力．24．102mv sin x qBθ-= 2()2m t Bqπθ-= 解析试题分析：粒子的运动轨迹如图所示;由圆的对称性可知粒子从M 点射出磁场时其速度方向与x 轴的夹角仍为θ．设粒子的轨道半径为R;由洛伦兹力公式和牛顿第二定律可得：20mv qv B R= 设OA 的距离为L;由几何关系可得i 12 s n ?R L θ=而A 点的坐标为x=-L ③ 联立①②③解得02mv sin x qBθ-= 设粒子在磁场中的运动周期为T;则2R T v π=粒子在磁场中运动轨迹所对的圆心角为α=2π-θ粒子在磁场中的运动时间为t;则 2t T απ=由①⑤⑥⑦可得：()2m t Bqπθ-= 考点：带电粒子在磁场中的运动25．1、3个力2、mg/E;负电3、EV/gb解析试题分析：1由于是带电液滴;它必须受重力;又处于电磁场中;还应受到电场力及洛伦兹力共3个力..2因液滴做匀速圆周运动;故必须满足重力与电场力平衡;故液滴应带负电;电量由mg=Eq;求得q=mg/E.3尽管液滴受三个力;但合力为洛伦兹力;所以仍可用半径公式qBmv R =;把电量代入可得：gB Ev B Emg mv R =⨯= 考点：考查带电粒子在复合场中的运动点评：本题难度较小;对于力与运动的关系;首先应该先判断粒子的运动情况;由于粒子做的是匀速圆周运动;肯定是重力平衡电场力;由洛伦兹力提供向心力;列公式求解26．1带正电 2α=cos qB mg v :解得解析1油滴受重力、洛伦兹力、电场力;做匀速直线运动;因为洛伦兹力始终与速度方向垂直;若速度发生变化;则大小发生变化;那么油滴就无法做直线运动;所以速度大小和方向均不变;即做匀速直线运动;则受力平衡;若油滴带正电;受向下的重力;垂直于运动方向斜向上的洛伦兹力;水平向左的电场力;可能平衡;若油滴带负电;则受水平向右的电场力和斜向下的洛伦兹力;不能使油滴平衡;所以油滴带正电2根据平衡可知;竖直方向：mg qvB =θcos ;即α=cos qB mg v :解得 3洛伦兹力不做功;所以油滴到N 点有：αtan 212122mga mv mv N -=;则油滴在N 点时速度大小为;ααtan 2)cos (2ga qB mg v N -= 27．1V=E/B a max =g 2v max =mg+μqE/Bq摩擦力平衡时;加速度为零;速度达到最大值;水平方向：Eq qvB N -=;竖直方向)(max Eq B qv N f mg -===μμ;则有v max =mg+μqE/ μBq故答案为：1V=E/B a max =g 2v max =mg+μqE/ μBq。

2025届高考物理复习：好题阶梯专项(安培力与洛伦兹力)练习(附答案)

2025届高考物理复习：好题阶梯专项（安培力与洛伦兹力）练习[基础巩固题组]1.(2021ꞏ河北卷)如图，距离为d 的两平行金属板P 、Q 之间有一匀强磁场，磁感应强度大小为B 1，一束速度大小为v 的等离子体垂直于磁场喷入板间，相距为L 的两光滑平行金属导轨固定在与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度大小为B 2，导轨平面与水平面夹角为θ，两导轨分别与P 、Q 相连，质量为m 、电阻为R 的金属棒ab 垂直导轨放置，恰好静止，重力加速度为g ，不计导轨电阻、板间电阻和等离子体中的粒子重力，下列说法正确的是( )A.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上，v ＝mgR sin θB 1B 2LdB.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下，v ＝mgR sin θB 1B 2LdC.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上，v ＝mgR tan θB 1B 2LdD.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下，v ＝mgR tan θB 1B 2Ld 2.某化工厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，测量管由绝缘材料制成，其长为L 、直径为D ，左右两端开口，在前后两个内侧面a 、c 固定有金属板作为电极，匀强磁场方向竖直向下。

污水(含有大量的正、负离子)充满管口从左向右流经该测量管时，a 、c 两端的电压为U ，显示仪器显示污水流量Q (单位时间内排出的污水体积)。

则( )A.a 侧电势比c 侧电势低B.污水中离子浓度越高，显示仪器的示数越大C.污水流量Q 与U 成正比，与L 、D 无关D.匀强磁场的磁感应强度B ＝πDU 4Q3.(2023ꞏ浙江卷)某兴趣小组设计的测量大电流的装置如图所示，通有电流I 的螺绕环在霍尔元件处产生的磁场B ＝k 1I ，通有待测电流I ′的直导线ab 垂直穿过螺绕环中心，在霍尔元件处产生的磁场B ′＝k 2I ′。

调节电阻R ，当电流表示数为I 0时，元件输出霍尔电压U H 为零，则待测电流I ′的方向和大小分别为( )A.a →b ，k 2k 1I 0B.a →b ，k 1k 2I 0 C.b →a ，k 2k 1I 0 D.b →a ，k 1k 2I 0 4.(多选)如图所示，磁控管内局部区域分布有水平向右的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。

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