上海兰生复旦高中物理选修二第一章《安培力与洛伦兹力》知识点(课后培优)
安培力与洛伦兹力知识点
安培力与洛伦兹力知识点
洛伦兹力是磁场对运动中的带电粒子的作用力，是对单个带电粒子而言；安培力是磁场对通电导线的作用力，是对整个在磁场中的导线而言。
一、安培力知识点
1、安培力的方向既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直，也就是说，安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面。
2、安培力的对象是磁场对电流的作用力。
3、F安=BIL，普遍式：F=BILsinθ。
4、方向：左手定则。
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。
二、洛仑兹力知识点
1、洛伦兹力是磁场中的运动电荷所受到的磁场对它的作用力。
2、洛仑兹力的对象是磁场对运动电荷的作用力。
3、当电荷在垂直于磁场的方向上运动时，磁场对运动电荷的洛伦兹力F等于电荷量q、电荷的运动速率v、磁感应强度B 的乘积：F=qvB。
4、左手定则。
使大拇指跟其余四个手指垂直，且处于同一
平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，四指指向正电荷运动的方向或负电荷运动的相反方向。
5、洛伦兹力时刻与速度方向垂直，且指向圆心。
时刻垂直v与B决定的平面，所以洛伦兹力不做功。
1安培力与洛伦兹力 选择性必修第二册
第一章安培力与洛伦兹力第1节磁场对通电导线的作用力知识点归纳知识点一、安培力1．概念：把通电导线在磁场中受的力称为安培力．2．方向：(1)左手定则：如图所示，伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内．让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时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)说明：安培力的方向不仅跟磁场方向垂直，还跟电流方向垂直，故安培力的方向垂直于磁场方向与电流方向所构成的平面．在判断安培力方向时，应首先判定这个平面，然后再应用左手定则．3．安培力的大小(2)公式：F＝BIl sinθ其中θ为磁感应强度与通电导线之间的夹角．(2)说明：①当通电导线与磁感线垂直时，即电流方向与磁感线垂直时，所受的安培力最大：F＝BIL.②当通电导线与磁感线平行时，所受安培力为零．③适用条件：只有在匀强磁场中，在通电导线与磁场方向垂直的情况下，F＝BIL才成立．在非匀强磁场中，一般说来是不适用的，但在通电导线很短的情况下，可近似地认为导线所处的地方是匀强磁场．注：(1)F⊥I，F⊥B，但B与I不一定垂直．(2)若已知B、I方向，F方向惟一确定，但若已知B(或I)、F方向，I(或B)方向不惟一．知识点二、磁电式电流表1．电流表是测定电流强弱和方向的电学仪器．2．实验时经常使用的电流表是磁电式仪表，其构造是：在一个磁性很强的蹄形永久磁铁的两极间有一个固定的圆柱形铁芯，铁芯外面套有一个可以绕轴转动的铝框，上面绕有线圈．它的转轴上装有两个螺旋弹簧和一个指针．线圈的两端分别接在这两个螺旋弹簧上．如图3．蹄形磁铁的铁芯间的磁场是均匀地分布的，不管通电线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行．如图4．磁场对电流的作用力跟电流成正比，因而线圈中的电流越大，安培力产生的力矩也越大，线圈和指针偏转的角度也就越大．因此，根据指针偏转角度的大小，可以知道被测电流的强弱．5．电流表的特点①表盘的刻度均匀，θ∝I②灵敏度高，但过载能力差③满偏电流I g，内阻R g反映了电流表的最主要特性．注：因为磁电式电流表的线圈很细，允许通过的电流很弱，所以在使用时一定注意表的量程，测量大电流时需要将表改装．知识点三、安培定则与左手定则区别和联系1．在适用对象上：安培定则研究电流(直流电流、环形电流、通电螺线管电流)产生磁场时，电流与其产生的磁场的磁感线二者方向的关系；左手定则研究通电导线(或运动电荷)在磁场中受力时，F、I、B三者方向的关系．2．在电流与磁场的关系上：安培定则中的“磁场”与“电流”密不可分，同时存在、同时消失，“磁场”就是电流的磁效应产生的磁场；左手定则中的“磁场”与“电流”可以单独存在，“磁场”是外加的磁场，不是通电导线产生的磁场．3．在因果关系上：安培定则中的“电流”是因，“磁场”为果，正是有了电流(直流电流、环形电流、螺线管电流)才出现了由该电流产生的磁场；左手定则中的“磁场”和“电流”都是“因”，磁场对通电导线的作用力是“果”，有因才有果，而此时的两个“因”对产生磁场对导线的作用力来说缺一不可．4．判断电流方向选取定则的原则：当已知磁感线的方向，要判断产生该磁场的电流方向时，选用安培定则判断电流的方向；当已知导体所受安培力的方向时，用左手定则判断电流的方向．知识点四、常用方法不管是电流还是磁体，对通电导线的作用都是通过磁场来实现的，因此必须要清楚导线所在位置的磁场分布情况，然后结合左手定则准确判断导线的受力情况或将要发生的运动，在实际操作过程中，往往采用以下几种方法：1．电流元法：把整段导线分为许多段直电流元，先用左手定则判断每段电流元受力的方向，然后判断整段导线所受合力的方向，从而确定导线运动方向2．等效法：环形电流可等效成小磁针，通电螺线管可以等效成条形磁铁或多个环形电流，反过来等效也成立3．特殊位置法：通过转动通电导线到某个便于分析的特殊位置(如转过90°)，然后判断其所受安培力的方向，从而确定其运动方向4．结论法：两平行直线电流在相互作用过程中，无转动趋势，同向电流互相吸引，反向电流互相排斥；两不平行的直线电流相互作用时，有转到平行且电流方向相同的趋势5．转换研究对象法：定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动的问题，可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，然后由牛顿第三定律，确定磁体所受电流磁场的作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向典例分析一、安培力方向的判断【例1】如图所示，通电直导线A与圆形通电导线环B固定放置在同一水平面上，通有如图所示的电流时，通电直导线A受到水平向________的安培力作用，当A、B中电流大小保持不变，但同时改变方向时，通电直导线A所受的安培力方向水平向________．解析利用安培定则先判定出B在A导线处产生的磁场(磁感线)垂直于纸面向里，再利用左手定则判定直导线A受到的安培力水平向右；当A、B中电流同时改变方向时，通电直导线A受到的安培力方向仍水平向右．分析方法同上，也可采用靠近部分电流元电流方向，“同向相吸，反向排斥”来判断，结果相同．答案水平向右水平向右归纳总结(1)判断安培力作用下物体的运动方向，要根据具体问题选择合适的判断方法．(2)利用电流元分析法，要在合适的位置选取电流元．(3)若磁感应强度方向与电流方向不垂直，可将磁感应强度B分解为与电流垂直分量和平行分量．二、安培力的大小【例2】如图，在匀强磁场中放有下列各种形状的通电导线，电流强度为I，磁感应强度为B，求各导线所受到的安培力．解析：本题考查对安培力计算公式的正确理解，F＝BIL sinθ＝B⊥IL，B⊥为磁场在垂直导线电流方向的分量即为有效磁场．或者F＝BIL⊥，其中L⊥为垂直于磁场方向的有效长度．A图中F A＝BIL cosα，此时不能死记公式，而写成sinα.可理解公式本质是有效长度或有效磁场，要正确分解B图中，不论导线怎么放，也会在纸平面内，因此B⊥I，故F B＝BIL.C图是两根导线组成的折线abc，整体受力实质上是两部分直导线分别受力的矢量和，其有效长度为ac(即从a→c的电流)．故F C＝BIL.D图是从a→b的半圆形电流，分析圆弧上对称的每一小段电流，受力抵消合并后，其有效长度为ab，F D＝2BIR.在E图中，用导线将abc接通形成闭合线圈，各导线受力的矢量和为零，故合力为零．所以，闭合的通电线圈受安培力为零．F E＝0.三、磁电式电流表【例3】关于磁电式电流表的以下说法，不正确的是()A．指针稳定后，游丝形变产生的阻力与线圈所受到的安培力方向是相反的B．通电线圈中的电流越大，电流表指针的偏转角度越大C．在线圈转动的范围内，各处的磁场都是匀强磁场D．在线圈转动的范围内，线圈所受安培力大小与电流大小有关，与所处位置无关解析游丝形变产生的阻力与安培力引起的动力从转动角度来看二力方向相反。
2021年高中物理选修二第一章《安培力与洛伦兹力》(答案解析)
一、选择题1．一根长是0.3米，电流是6A的通电导线，放在磁感应强度是0.25T的匀强磁场中，受到磁场力的大小不可能的是（）A．0 B．0.14N C．0.25N D．0.65N2．我国第21次南极科考队在南极观看到美丽的极光。
极光是由来自太阳的高能带电粒子流与大气分子剧烈碰撞或摩擦，从而激发大气分子发出各种颜色的光。
假设科考队员站在南极极点附近，观测到带正电粒子从右向左运动，则粒子受到磁场力的方向是（）A．向前B．向后C．向上D．向下3．如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.20m，θ=37︒，磁感应强度B=1T、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势E=4V、内阻r=1Ω的直流电源。
现把一个质量m=0.08kg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=1Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2。
已知sin37︒=0.6，cos37︒=0.8，则下列说法中正确的是（）A．导体棒上的电流大小为1AB．导体棒受到的安培力大小为0.40NC．导体棒受到的摩擦力方向为沿导轨平面向下D．导体棒受到的摩擦力大小为0.06N4．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 vB =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5．一硬质金属圆环固定在纸面内，圆心O在有界匀强磁场的边界MN上，磁场与纸面垂直0t=时磁场的方向如图甲所示，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，则圆环所受安培力F与时间t的关系图像可能正确的是（）A．B．C．D．6．如图所示，倾角为θ的粗糙绝缘斜面（足够长）置于方向垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度为B。
高中物理第一章安培力与洛伦兹力2磁场对运动电荷的作用力课件选择性必修第二册
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1．(2020·辽宁省盘锦市高二上学期期末)示波管中，电子束的偏转 既可用电偏转也可用磁偏转技术实现。电子束经过电压为U的电场加速 后，进入匀强电场或匀强磁场区，如图所示(虚线框内为电场或磁场 区)。当不加电场或磁场时，电子束将打到屏幕的中心M点。为了让电子 束射到M点正上方的P点，所加的偏转电场或磁场方向可能是 ( B )
解析：由安培定则，电流在下方产生的磁场方向指向纸外，由左手 定则，质子刚进入磁场时所受洛伦兹力方向向上。则质子的轨迹必定向 上弯曲，因此C、D必错；由于洛伦兹力方向始终与电荷运动方向垂直， 故其运动轨迹必定是曲线，则B正确，A错误。故选B。
对点训练 1．(2020·陕西省西安中学高二上学期期末)下面四幅图表示了磁感
向。
(× )
(4)电视显像管是靠磁场使电子束发生偏转的。
(√)
(5)电荷垂直磁场运动时所受洛伦兹力最小，平行磁场运动时所受洛
伦兹力最大。
(× )
『选一选』 (多选)下列说法正确的是
( BD )
解析：所有电荷在电场中都要受到电场力的作用，正电荷受力的方 向沿电场强度的方向，故A错，B对；运动电荷在磁场中沿平行于磁场的 方向运动，不受磁场力的作用，C错；静止电荷在磁场中不受磁场力的 作用，D对。
典例剖析 典例2 在下图所示的各图中，匀强磁场的磁感应强度均为B，带
电粒子的速率均为v，带电荷量均为q。试求出图中带电粒子所受洛伦兹 力的大小和方向。
思路引导：应用左手定则判断洛伦兹力的方向，根据公式F＝qvB 求洛伦兹力的大小。在计算洛伦兹力的大小时，要注意v应取与B垂直的 分量。
解析：(1)因 v⊥B，所以 F＝qvB，方向与 v 垂直斜向左上。 (2)v 与 B 夹角为 30°，取 v 与 B 垂直分量， 故 F＝qvBsin 30°＝12qvB，方向垂直纸面向里。 (3)由于 v 与 B 平行，所以不受洛伦兹力。 (4)v 与 B 垂直，故 F＝qvB，方向与 v 垂直斜向左上。 答案：(1)qvB 垂直 v 向左上方 (2)12qvB 垂直纸面向里 (3)不受 洛伦兹力 (4)qvB 垂直 v 向左上方
高中物理安培力与洛伦兹力知识点总结
高中物理安培力与洛伦兹力知识点总结全文共5篇示例，供读者参考高中物理安培力与洛伦兹力知识点总结篇1高中物理的确难，实用口诀能帮忙。
物理公式、规律主要通过理解和运用来记忆，本口诀也要通过理解，发挥韵调特点，能对高中物理重要知识记忆起辅助作用。
一、运动的描述1.物体模型用质点，忽略形状和大小;地球公转当质点，地球自转要大小。
物体位置的变化，准确描述用位移，运动快慢s比t，a用δv 与t比。
2.运用一般公式法，平均速度是简法，中间时刻速度法，初速度零比例法，再加几何图像法，求解运动好方法。
自由落体是实例，初速为零a等g.竖直上抛知初速，上升最高心有数，飞行时间上下回，整个过程匀减速。
中心时刻的速度，平均速度相等数;求加速度有好方，δs 等at平方。
3.速度决定物体动，速度加速度方向中，同向加速反向减，垂直拐弯莫前冲。
二、力1.解力学题堡垒坚，受力分析是关键;分析受力性质力，根据效果来处理。
2.分析受力要仔细，定量计算七种力;重力有无看提示，根据状态定弹力;先有弹力后摩擦，相对运动是依据;万有引力在万物，电场力存在定无疑;洛仑兹力安培力，二者实质是统一;相互垂直力最大，平行无力要切记。
3.同一直线定方向，计算结果只是“量”，某量方向若未定，计算结果给指明;两力合力小和大，两个力成q角夹，平行四边形定法;合力大小随q变，只在最大最小间，多力合力合另边。
多力问题状态揭，正交分解来解决，三角函数能化解。
4.力学问题方法多，整体隔离和假设;整体只需看外力，求解内力隔离做;状态相同用整体，否则隔离用得多;即使状态不相同，整体牛二也可做;假设某力有或无，根据计算来定夺;极限法抓临界态，程序法按顺序做;正交分解选坐标，轴上矢量尽量多。
三、牛顿运动定律1.f等ma，牛顿二定律，产生加速度，原因就是力。
合力与a同方向，速度变量定a向，a变小则u可大，只要a与u 同向。
2.n、t等力是视重，mg乘积是实重;超重失重视视重，其中不变是实重;加速上升是超重，减速下降也超重;失重由加降减升定，完全失重视重零。
第一章 安培力与洛伦兹力章末总结(课件)高二物理(人教版2019选择性必修第二册)
点间的电阻 R 0＝2.5Ω ，金属导轨电阻不计，g 取 10m/s2。已知 sin37º＝0.6，cos37º＝0.8，则（AB ）
A．通过导体棒的电流为 1.5A
B．导体棒受到的安培力大小为 0.30N
C ．导体棒受到的摩擦力 0.6N
求解关键：(1)电磁问题力学化。(2)立体图形平面化。
方法模型归纳
【例 2】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θ ＝37º，
在导轨所在平面内，分布着磁感应强度 B＝0.50T 、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨
的一端接有电动势 E ＝4.5V、内阻 r ＝0.50Ω 的直流电源。现把一个质量 m ＝0.040kg 的导体棒 ab 放
(2)偏转角 φ 与弦切角 α 的关系：
φ<180°时，φ＝2α；
φ>180°时，φ＝360°－2α
方法模型归纳
三、带电粒子在磁场中的圆周运动
方法归纳总结： 规律方法带电粒子在磁场中做匀速圆周运动解题“三步法”
方法模型归纳
【例 4】真空区域有宽度为 L 、磁感应强度为 B 的匀强磁场，磁场方向如图所示，MN 、
从 M 板附近的 P 点由静止释放，经电场加速后进入一个直角三角形 ABC 区域内的有界匀强磁场中，粒子
垂直边界 AB 边从中点 D 进入匀强磁场。已知 A 30 ，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为 B ，AB
边长为 L ，不计粒子的重力。下列说法正确的是（
A．U 越小，粒子在磁场中运动的时间越长
PQ 是磁场的边界。质量为 m 、电荷量为 q 的粒子（不计重力）从 MN 边界某处射入磁场，
2021年高中物理选修二第一章《安培力与洛伦兹力》知识点复习(答案解析)
一、选择题1．一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2．如图为电视显像管的俯视图，偏转线圈中没有通入电流时，电子束打在荧光屏正中的O 点，通过改变线圈中的电流，可使得电子打到荧光屏上各点，则（）A．电子在偏转线圈中被加速B．电子的偏转是因为电场力的作用C．若电子束打到A点，线圈区域中有平行纸面向右的磁场D．若电子束打到A点，线圈区域中有垂直纸面向外的磁场3．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4．在同一匀强磁场中，α粒子（42He）和质子（11H）做匀速圆周运动，若它们的质量和速度的乘积大小相等，则α粒子和质子（）A ．运动半径之比是2∶1B ．运动周期之比是2∶1C ．运动速度大小之比是4∶1D ．受到的洛伦兹力之比是2∶15．特高压直流输电是我国领先世界的电力工程。
正常输电时，两根导线中通有大小相等，方向相反的电流，某次故障测试中发现两根平行输电线电流I A >I C 。
如图，以两导线垂线中点为圆心，作一个与导线垂直的圆，a （里面）和c （外面）与输电线在同一高度，b 、d 为圆的最下方和最上方。
忽略地磁的影响，则（ ）A ．b 点和d 点磁场方向相同B ．a 点的磁感应强度可能为零C ．c 点的磁感应强度可能为零D ．两根导线的作用力为引力6．长为L 的导体棒a 通如图所示电流，与传感器相连悬挂在天花板上，长直导体棒b 固定在a 的正下方，且与a 平行，当b 不通电时，传感器显示拉力为F 1，当b 通电时，传感器显示拉力为F 2，则下列说法正确的是（ ）A ．若12F F >，则a I 、b I 的方向相同，b 在a 处的磁感应强度2b FB I L =B ．若12F F <，则a I 、b I 的方向相同，b 在a 处的磁感应强度21b F F B I L-=C ．若a b I I >，则b 受到a 的安培力小于2FD ．虽然a I 、b I 的大小、方向关系未知，b 受到a 的安培力的大小一定等于12F F - 7．如图所示，空间中存在匀强电场和匀强磁场，电场和磁场的方向水平且互相垂直。
【单元练】上海兰生复旦高中物理选修2第一章【安倍力与洛伦兹力】知识点(课后培优)
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B解析：BACD．由题意可知，当小球进入磁场后，才受到洛伦兹力作用，且力的方向与速度方向垂直，洛伦兹力对小球不做功，所以只有重力做功，小球机械能守恒，则小球从A至C和从D至C到达C点时，速度大小相等，故加速度2v=al相同，从A至C和从D至C过程中，运动快慢也一样，故ACD错误；B．由于进出磁场的速度方向不同，由左手定则可知，洛伦兹力方向不同，所以细线拉力的大小不同，故B错误。
故选B。
2．如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.20m，θ=37︒，磁感应强度B=1T、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势E=4V、内阻r=1Ω的直流电源。
现把一个质量m=0.08kg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=1Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2。
已知sin37︒=0.6，cos37︒=0.8，则下列说法中正确的是（）A．导体棒上的电流大小为1AB．导体棒受到的安培力大小为0.40NC．导体棒受到的摩擦力方向为沿导轨平面向下D．导体棒受到的摩擦力大小为0.06N BA ．根据闭合电路欧姆定律，有4A 2A 11E I R r ===++ 故A 错误；B ．导体棒受到的安培力为=120.20N=0.40N F BIL =⨯⨯安故B 正确； CD ．导体棒受力如图重力沿斜面向下的分力为sin 370.08100.6N 0.48N>x A G mg F ︒==⨯⨯=则棒有向下运动的趋势，静摩擦力沿斜面向上，且静摩擦力大小为(0.480.40)N=0.08N f =-故CD 错误。
第一章 安培力与洛伦兹力(单元知识清单)(教师版) 高二物理同步高效课堂(人教版选择性必修第二册)
第一章安培力与洛伦兹力知识梳理第1节 磁场对通电导线的作用力一、安培力的方向1．安培力：通电导线在磁场中受的力。
2．左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心垂直进入，并使四指指向电流的方向，这时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。
3．安培力方向与磁场方向、电流方向的关系：F⊥B，F⊥I，即F垂直于B和I所决定的平面。
二、安培力的大小1．垂直于磁场B的方向放置的长为l的一段导线，当通过的电流为I时，它所受的安培力F＝IlB。
2．当磁感应强度B的方向与通电导线的方向平行时，导线所受安培力为0。
3．当磁感应强度B的方向与导线成θ角时，导线所受安培力F＝IlB sin_θ。
三、磁电式电流表1．构造：最基本的组成部分是磁体和放在磁体两极之间的线圈。
如图所示。
2．原理(1)通电线圈在磁场中受安培力发生转动时，螺旋弹簧变形，以反抗线圈的转动。
(2)电流越大，安培力就越大，螺旋弹簧的形变也就越大，线圈偏转的角度也越大，达到新的平衡。
所以，从线圈偏转的角度就能判断通过电流的大小。
(3)线圈中的电流方向改变时，安培力的方向随着改变，指针的偏转方向也随着改变。
所以，根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向。
3．特点：极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向，线圈无论转到什么位置，它的平面都跟磁感线平行，线圈左右两边所在之处的磁感应强度的大小都相等。
4．优、缺点(1)优点：灵敏度高，可以测出很弱的电流。
(2)缺点：线圈的导线很细，允许通过的电流很小。
第2节 磁场对运动电荷的作用力一、洛伦兹力的方向1．洛伦兹力的定义运动电荷在磁场中受到的力称为洛伦兹力。
2．洛伦兹力的方向(1)判断方法：左手定则。
(2)左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心垂直进入，并使四指指向正电荷运动的方向，这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向，如图所示。
【单元练】上海新市学校高中物理选修2第一章【安倍力与洛伦兹力】知识点复习(提高培优)
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BILD ．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．长为L 的导体棒a 通如图所示电流，与传感器相连悬挂在天花板上，长直导体棒b 固定在a 的正下方，且与a 平行，当b 不通电时，传感器显示拉力为F 1，当b 通电时，传感器显示拉力为F 2，则下列说法正确的是（ ）A ．若12F F >，则a I 、b I 的方向相同，b 在a 处的磁感应强度2b F B I L= B ．若12F F <，则a I 、b I 的方向相同，b 在a 处的磁感应强度21b F F B I L-= C ．若a b I I >，则b 受到a 的安培力小于2FD ．虽然a I 、b I 的大小、方向关系未知，b 受到a 的安培力的大小一定等于12F F - D 解析：DA ．若F 1>F 2，说明a 、b 导体棒互相排斥，根据同向电流相互吸引，异向电流互相排斥，可知I a 、I b 方向相反，故A 错误；B ．若F 1<F 2，说明a 、b 导体棒互相吸引，根据同向电流相互吸引，异向电流互相排斥，可知I a 、I b 方向相同，a 导体棒所受的安培力为21a F F BI L -=故b 在a 处的磁感应强度21a F F B I L-=故B 错误；CD ．b 受到a 的安培力与a 受到b 的安培力是一对相互作用力，与I a 、I b 的大小关系没有必然联系，虽然I a 、I b 的大小、方向关系未知，对金属棒a 由受力平衡条件可知，a 受到b 的安培力大小一定等于12F F -，故b 受到a 的安培力的大小一定也等于12F F -，故C 错误，D 正确。
【单元练】上海世界外国语中学高中物理选修2第一章【安倍力与洛伦兹力】知识点总结(专题培优)
一、选择题1．一根长是0.3米，电流是6A 的通电导线，放在磁感应强度是0.25T 的匀强磁场中，受到磁场力的大小不可能的是（ ）A ．0B ．0.14NC ．0.25ND ．0.65N D解析：D当通电导线与磁场垂直时，导线所受的磁场力最大，为 max F BIL =代入数值，得0.45N max F =当通电导线与磁场平行时，导线所受的磁场力最小为零，则导线所受磁场力的范围为00.45N F ≤≤故A 、B 、C 正确，与题意不符。
故选D 。
2．如图所示，在一光滑绝缘斜面上放一导体棒，斜面的倾角为θ，导体棒中通以电流I ，电流方向垂直纸面向里。
以下列两种方式在空间中加上匀强磁场可使导体棒静止在斜面上：（1）磁场方向垂直于斜面向上，磁感应强度大小为B 1；（2）磁场方向竖直向上，磁感应强度大小为B 2。
则（ ）A ．两种情况下，导体棒所受的安培力大小相等B ．两种情况下，斜面对导体棒的支持力大小相等C ．12B B =D ．12cos B B θ= D解析：DAB ．第一种情况下，导体棒所受安培力沿斜面向上，因导体棒恰好受力平衡。
对导体棒受力分析，有向下的重力，垂直于斜面向上的支持力和沿着斜面向上的安培力。
所以有1sin mg B IL θ=第二种情况下，导体棒所受安培力水平向右，且导体棒受力平衡。
对导体棒受力分析，有向下的重力，垂直于斜面向上的支持力和水平向右的安培力。
则有2tan mg B IL θ=两种情况下导体棒所受安培力大小不相等，斜面对导体棒的支持力也不相等，所以AB 项错误；CD ．由AB 选项中两方程可得，两种情况下磁感应强度大小的关系为12cos B B θ=所以C 项错误、D 项正确。
故选D 。
3．如图所示，圆形区域圆心为O ，区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，MN 为圆的直径。
从圆上的A 点沿AO 方向，以相同的速度先后射入甲乙两个粒子，甲粒子从M 点离开磁场，乙粒子从N 离开磁场，已知60AON ∠=︒，粒子重力不计，以下说法正确的是（ ）A ．甲粒子带负电荷B ．甲粒子在磁场中做圆周运动半径比乙小C ．乙粒子的比荷比甲大D ．乙粒子在磁场中运动时间比甲长C解析：CA ．甲粒子从M 点离开磁场，说明其进入磁场后向下偏转，运用左手定则可以判定，甲粒子带正电，故A 错误；B ．设圆形区域的半径为R ，由几何关系可解得甲粒子的运动半径2r R =甲乙粒子的运动半径3r =乙 即甲粒子在磁场中做圆周运动半径比乙大，故B 错误；C ．由公式2v qvB m r= 得 q v m Br= 由于v 、B 是相同的，r 越小则比荷越大，故C 正确；D ．由几何关系可解得甲乙两粒子的圆弧轨迹所对应的圆心角分别为60°和120°，所以各自的圆弧路程为13s R =甲 3s R =乙 即甲粒子的运动路程更长，由于二者速度相等，所以甲粒子在磁场中运动时间更长，故D错误。
【学生卷】初中数学高中物理选修二第一章《安培力与洛伦兹力》知识点(培优)
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 ．FB ．2FC ．2FD ．22F 2．如图所示，在xOy 平面坐标系的第二象限内存在着垂直于坐标平面向外、磁感应强度大小为B 的匀强磁场，一质量为m 、带电量为q +的粒子从(2,0)P L -点处以初速度0v 射入第二象限，0v 的方向与x 轴正方向夹角为45θ=︒。
下列能使粒子离开磁场后进入第一象限的0v 值是（ ）（不计粒子的重力）A ．BqL mB ．2BqL mC ．2BqL mD ．22BqL m 3．如图所示，一段长方体形导电材料竖直放置，上下两端面的边长都为a 和b ，内有带电量为q 的某种自由运动电荷。
导电材料置于方向垂直于其左表面水平向右的匀强磁场中，内部磁感应强度大小为B 。
当通以从上到下的稳恒电流I 时，测得导电材料前、后表面之间的电压为U ，且前表面的电势比后表面的低。
由此可得该导电材料单位体积内自由运动电荷数及自由运动电荷的正负分别为（ ）A ．||IB q aU ，负 B ．||IB q aU ，正C ．||IB q bU ，负D ．||IB q bU ，正 4．一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5．一硬质金属圆环固定在纸面内，圆心O在有界匀强磁场的边界MN上，磁场与纸面垂t 时磁场的方向如图甲所示，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，则圆环直0所受安培力F与时间t的关系图像可能正确的是（）A．B．C．D．6．如图为电视显像管的俯视图，偏转线圈中没有通入电流时，电子束打在荧光屏正中的O 点，通过改变线圈中的电流，可使得电子打到荧光屏上各点，则（）A．电子在偏转线圈中被加速B．电子的偏转是因为电场力的作用C．若电子束打到A点，线圈区域中有平行纸面向右的磁场D．若电子束打到A点，线圈区域中有垂直纸面向外的磁场7．如图所示，倾角为θ的粗糙绝缘斜面（足够长）置于方向垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度为B。
【学生卷】初中高中物理选修二第一章《安培力与洛伦兹力》知识点(课后培优)(1)
一、选择题1．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．35mvqR2．1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是（）A．被加速的粒子从磁场中获得能量B．被加速的粒子在回旋加速器中做圆周运动的周期随半径的增大而增大C．只增加狭缝间的加速电压，被加速粒子离开加速器时的动能增加D．想要粒子获得的最大动能增大，可增大D型盒的半径3．特高压直流输电是我国领先世界的电力工程。
正常输电时，两根导线中通有大小相等，方向相反的电流，某次故障测试中发现两根平行输电线电流I A>I C。
如图，以两导线垂线中点为圆心，作一个与导线垂直的圆，a（里面）和c（外面）与输电线在同一高度，b、d为圆的最下方和最上方。
忽略地磁的影响，则（）A．b点和d点磁场方向相同B．a点的磁感应强度可能为零C．c点的磁感应强度可能为零D．两根导线的作用力为引力4．下列情形中，关于电流、带电粒子在磁场中受的磁场力方向描述正确的是（）A．B．C．D．5．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3BIL6．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。
【单元练】上海上海中学高中物理选修2第一章【安倍力与洛伦兹力】(专题培优)
一、选择题1．如图所示，在一光滑绝缘斜面上放一导体棒，斜面的倾角为θ，导体棒中通以电流I ，电流方向垂直纸面向里。
以下列两种方式在空间中加上匀强磁场可使导体棒静止在斜面上：（1）磁场方向垂直于斜面向上，磁感应强度大小为B 1；（2）磁场方向竖直向上，磁感应强度大小为B 2。
则（ ）A ．两种情况下，导体棒所受的安培力大小相等B ．两种情况下，斜面对导体棒的支持力大小相等C ．12B B =D ．12cos B B θ= D 解析：DAB ．第一种情况下，导体棒所受安培力沿斜面向上，因导体棒恰好受力平衡。
对导体棒受力分析，有向下的重力，垂直于斜面向上的支持力和沿着斜面向上的安培力。
所以有1sin mg B IL θ=第二种情况下，导体棒所受安培力水平向右，且导体棒受力平衡。
对导体棒受力分析，有向下的重力，垂直于斜面向上的支持力和水平向右的安培力。
则有2tan mg B IL θ=两种情况下导体棒所受安培力大小不相等，斜面对导体棒的支持力也不相等，所以AB 项错误；CD ．由AB 选项中两方程可得，两种情况下磁感应强度大小的关系为12cos B B θ=所以C 项错误、D 项正确。
故选D 。
2．如下图所示，导电物质为电子（电量为e ）的霍尔元件长方体样品于磁场中，其上下表面均与磁场方向垂直，其中的1、2、3、4是霍尔元件上的四个接线端。
1、3间距为a ，2、4间距为b ，厚度为c ，若开关S 1处于断开状态、开关S 2处于闭合状态，电压表示数为0；当开关S 1、S 2闭合后，三个电表都有明显示数。
已知霍尔元件单位体积自由电子数为n ，霍尔元件所在空间磁场可看成匀强磁场，磁感应强度为B ，由于温度非均匀性等因素引起的其它效应可忽略，当开关S 1、S 2闭合且电路稳定后，右边电流表示数为I ，下列结论正确的是（ ）A ．接线端2的电势比接线端4的电势高B ．增大R 1，电压表示数将变大C ．霍尔元件中电子的定向移动速率为I v neac= D ．电路稳定时，电压表读数为BI necD 解析：DA ．霍尔元件中电子从3向1运动，磁场方向竖直向下，电子受到的洛伦兹力向右，稳定后霍尔元件右端带负电，左端带正电，说明接线端2的电势比接线端4的电势低，故A 错误；B ．霍尔元件中的电子受到向右洛伦兹力，向左的电场力，待稳定后二力相等，则有=U Bev e b 解得=U Bbv增大R 1，线圈中的电流减小，磁感应强度变小，说明电压表示数将变小，故B 错误； C ．根据电流的定义式可知===q bcvtne I bcvne t t解得Iv nebc=霍尔元件中电子的定向移动速率Iv nebc=，故C 错误； D ．电路稳定时，电压表读数为=U Bbv ，将C 选项中速率的表达式代入可得=BI U nec故D 正确。
上海长征中学高中物理选修二第一章《安培力与洛伦兹力》知识点总结(含解析)
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．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 ．25cm3．如图所示，两平行金属导轨间的距离L =0.20m ，θ=37︒，磁感应强度B =1T 、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势E =4V 、内阻r =1Ω的直流电源。
现把一个质量m =0.08kg 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 =1Ω，金属导轨电阻不计，g 取10m/s 2。
已知sin 37︒=0.6，cos 37︒=0.8，则下列说法中正确的是（ ）A ．导体棒上的电流大小为1AB ．导体棒受到的安培力大小为0.40NC ．导体棒受到的摩擦力方向为沿导轨平面向下D ．导体棒受到的摩擦力大小为0.06N4．如图所示，圆形区域圆心为O ，区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，MN 为圆的直径。
从圆上的A 点沿AO 方向，以相同的速度先后射入甲乙两个粒子，甲粒子从M 点离开磁场，乙粒子从N 离开磁场，已知60AON ∠=︒，粒子重力不计，以下说法正确的是（ ）A ．甲粒子带负电荷B ．甲粒子在磁场中做圆周运动半径比乙小C ．乙粒子的比荷比甲大D ．乙粒子在磁场中运动时间比甲长5．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 6．如下图所示，导电物质为电子（电量为e ）的霍尔元件长方体样品于磁场中，其上下表面均与磁场方向垂直，其中的1、2、3、4是霍尔元件上的四个接线端。
上海民办兰生复旦中学高中物理选修二第一章《安培力与洛伦兹力》复习题(专题培优)
一、选择题1．已知通电长直导线产生的磁场中某点的磁感应强度与电流强度I 成正比，与该点到直导线的距离r 成反比。
现有三根平行的通电长直导线A 、C 、O ，其中A 、C 导线中的电流大小为I 1，O 导线中的电流大小为I 2。
与导线垂直的截面内的B 点与A 、C 组成等腰直角三角形，O 处在AC 的中点，电流方向如图，此时B 处的磁感应强度为零，则下列说法正确的是（ ）A ．2I 1=I 2B ．2I 1=I 2C ．A 导线所受的磁场力向左D ．若移走O 导线，则B 处的磁场将沿BO 方向2．如图所示，一段长方体形导电材料竖直放置，上下两端面的边长都为a 和b ，内有带电量为q 的某种自由运动电荷。
导电材料置于方向垂直于其左表面水平向右的匀强磁场中，内部磁感应强度大小为B 。
当通以从上到下的稳恒电流I 时，测得导电材料前、后表面之间的电压为U ，且前表面的电势比后表面的低。
由此可得该导电材料单位体积内自由运动电荷数及自由运动电荷的正负分别为（ ）A ．||IB q aU ，负 B ．||IB q aU ，正C ．||IB q bU ，负D ．||IB q bU ，正 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，在一光滑绝缘斜面上放一导体棒，斜面的倾角为θ，导体棒中通以电流I ，电流方向垂直纸面向里。
以下列两种方式在空间中加上匀强磁场可使导体棒静止在斜面上：（1）磁场方向垂直于斜面向上，磁感应强度大小为B 1；（2）磁场方向竖直向上，磁感应强度大小为B 2。
上海杨浦高级中学高中物理选修二第一章《安培力与洛伦兹力》知识点总结(培优练)
一、选择题1．已知通电长直导线产生的磁场中某点的磁感应强度与电流强度I 成正比，与该点到直导线的距离r 成反比。
现有三根平行的通电长直导线A 、C 、O ，其中A 、C 导线中的电流大小为I 1，O 导线中的电流大小为I 2。
与导线垂直的截面内的B 点与A 、C 组成等腰直角三角形，O 处在AC 的中点，电流方向如图，此时B 处的磁感应强度为零，则下列说法正确的是（ ）A ．2I 1=I 2B ．2I 1=I 2C ．A 导线所受的磁场力向左D ．若移走O 导线，则B 处的磁场将沿BO 方向2．如图所示为研究平行通电直导线之间相互作用的实验装置。
接通电路后发现两根导线均发生形变，此时通过导线M 和N 的电流大小分别为I 1和I 2，已知I 1=2I 2，其中M 的电流方向向下，N 的电流方向向上。
若用F 1和F 2分别表示导线M 与N 受到的磁场力，则下列说法正确的是（ ）A ．两根导线相互吸引B ．仅增大电流I 2，F 1、F 2会同时都增大C ．两个力的大小关系为F 1=2F 2D ．为判断F 2的方向，需要知道I 1和I 2合磁场的方向3．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 ．M φ<N φ，kI v ad= 4．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。
上海虹口实验学校高中物理选修二第一章《安培力与洛伦兹力》知识点总结(含答案)
一、选择题1．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2．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．35mvqR3．如下图所示，导电物质为电子（电量为e）的霍尔元件长方体样品于磁场中，其上下表面均与磁场方向垂直，其中的1、2、3、4是霍尔元件上的四个接线端。
1、3间距为a，2、4间距为b，厚度为c，若开关S1处于断开状态、开关S2处于闭合状态，电压表示数为0；当开关S1、S2闭合后，三个电表都有明显示数。
已知霍尔元件单位体积自由电子数为n，霍尔元件所在空间磁场可看成匀强磁场，磁感应强度为B，由于温度非均匀性等因素引起的其它效应可忽略，当开关S1、S2闭合且电路稳定后，右边电流表示数为I，下列结论正确的是（）A．接线端2的电势比接线端4的电势高B．增大R1，电压表示数将变大C．霍尔元件中电子的定向移动速率为I vneacD．电路稳定时，电压表读数为BI nec4．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。
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一、选择题1．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 ．25cm2．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 3．如图为回旋加速器的示意图，真空容器D 形盒放在与盒面垂直的匀强磁场中，且磁感应强度B 保持不变。
两盒间狭缝间距很小，粒子从粒子源A 处（D 形盒圆心）进入加速电场（初速度近似为零）。
D 形盒半径为R ，粒子质量为m 、电荷量为+q ，两D 形盒间接电压为U 的高频交流电源。
不考虑相对论效应，粒子所受重力和带电粒子穿过狭缝的时间不计。
下列论述正确的是（ ）A ．粒子的能量是由加速电场提供的，能获得的最大动能与加速电压U 有关B ．若粒子的质量不变，电荷量变为+2q ，D 形盒间所接高频交流电源的频率不变C ．若粒子的质量不变，电荷量变为+2q ，粒子能获得的最大动能增加一倍D．若增大加速电压U，则粒子在D型盒内运动的总时间减少4．1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是（）A．被加速的粒子从磁场中获得能量B．被加速的粒子在回旋加速器中做圆周运动的周期随半径的增大而增大C．只增加狭缝间的加速电压，被加速粒子离开加速器时的动能增加D．想要粒子获得的最大动能增大，可增大D型盒的半径5．特高压直流输电是我国领先世界的电力工程。
正常输电时，两根导线中通有大小相等，方向相反的电流，某次故障测试中发现两根平行输电线电流I A>I C。
如图，以两导线垂线中点为圆心，作一个与导线垂直的圆，a（里面）和c（外面）与输电线在同一高度，b、d为圆的最下方和最上方。
忽略地磁的影响，则（）A．b点和d点磁场方向相同B．a点的磁感应强度可能为零C．c点的磁感应强度可能为零D．两根导线的作用力为引力6．如图所示，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是竖直平面内三个相同的半圆形光滑轨道，K为轨道最低点，Ⅰ处于匀强磁场中，Ⅱ和Ⅲ处于匀强电场中，三个完全相同的带正电小球a、b、c从轨道最高点自由下滑至第一次到达最低点K的过程中，下列说法正确的是（）A．在K处球a速度最大B．在K处球b对轨道压力最大C．球b需要的时间最长D．球c机械能损失最多7．如图所示，在边长为a的正三角形区域内存在着方向垂直于纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场。
一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子(重力不计)从AB边的中点O以某一速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB边的夹角为60°。
若粒子在磁场中运动的过程中恰好与CB边相切，并从AB边穿出磁场，则v的大小为（）A．3BqaB．4BqamC．3BqaD．38Bqam8．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。
置于水平向里的匀强磁场中，PQ长度为L=0.5m。
质量为m=0.1kg。
当导体棒中通以大小为I=2A 的电流，并处于静止时，弹簧恰好恢复到原长状态。
欲使弹簧伸长2cm后能重新处于静止状态（重力加速度g取10m/s2），则（）A．通入的电流方向为P→Q，大小为0.4AB．通入的电流方向为P→Q，大小为0.8AC．通入的电流方向为Q→P，大小为0.4AD．通入的电流方向为Q→P，大小为0.8A9．用图示装置可以检测霍尔效应。
利用电磁铁产生磁场，电流表检测输入霍尔元件的电流，电压表检测元件输出的电压。
已知图中的霍尔元件是金属导体，图中的1、2、3、4是霍尔元件上的四个接线端。
当开关S1、S2闭合后，电流表A和电表B、C都有明显示数，下列说法中不正确的是（）A．电表B为电流表，电表C为电压表B．接线端4的电势高于接线端2的电势C．若将E1、E2的正负极反接，其他条件不变，则电压表的示数将保持不变D．若增大R1、增大R2，则电压表示数增大10．如图所示，宽度为d、厚度为h的某种金属导体放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中，当电流通过该导体时，在导体的上、下表面之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应。
实验表明，当磁场不太强时，电势差U 、电流I 和磁感应强度B 的关系为：IB U k d =，式中的比例系数k 称为霍尔系数。
设自由电子的电荷量为e ，下列说法正确的是（ ）A ．自由电子所受静电力的大小U F e d= B ．导体上表面的电势一定大于下表面的电势 C ．自由电子所受洛伦兹力的大小=BI F nhd 洛，其中n 为导体单位体积内的电子数 D ．霍尔系数1k ne=，其中n 为导体单位长度上的电子数 11．在地球赤道正上方一导线中通有自西向东的电流，则导线受到地磁场给它的安培力方向为（ ）A ．竖直向上B ．竖直向下C ．东偏上D ．西偏上 12．如图所示，用丝线吊一个质量为m 的带电（绝缘）小球处于匀强磁场中，空气阻力不计，当小球分别从A 点和B 点向最低点O 运动，则两次经过O 点时（ ）A ．小球的动能不相同B ．丝线所受的拉力相同C ．小球所受的洛伦兹力相同D ．小球的向心加速度相同13．如图，通电直导线与通电矩形线圈同在纸面内，线圈所受安培力的合力方向为（ ）A ．向右B ．向左C ．向下D ．向上14．近年来海底通信电缆越来越多，海底电缆通电后产生的磁场可理想化为一无限长载流导线产生的磁场，科学家为了检测某一海域中磁感应强度的大小，利用图中一块长为a 、宽为b 、厚为c ，单位体积内自由电子数为n 的金属霍尔元件，放在海底磁场中，当有如图所示的恒定电流I （电流方向和磁场方向垂直）通过元件时，会产生霍尔电势差U H ，通过元件参数可以求得此时海底的磁感应强度B的大小（地磁场较弱，可以忽略）。
下列说法正确的是（提示：电流I与自由电子定向移动速率v之间关系为I＝nevbc，其中e为单个电子的电荷量）（）A．元件上表面的电势高于下表面的电势B．元件在单位体积内参与导电的电子数目为HIBnceU=C．仅增大电流I时，上、下表面的电势差减小D．其他条件一定时，霍尔电压越小，该处的磁感应强度越大15．如图所示，圆形区域半径为R，区域内有一垂直纸面的匀强磁场。
磁感应强度的大小为B，P为磁场边界上的最低点。
大量质量均为m，电荷量绝对值均为q的带负电粒子，以相同的速率v从P点沿各个方向射入磁场区域。
粒子的轨道半径r＝2R，A、C为圆形区域水平直径的两个端点，粒子重力不计，空气阻力不计，则下列说法不正确的是（）A．粒子射入磁场的速率为v＝2qBR mB．粒子在磁场中运动的最长时间为t＝3mqBπC．不可能有粒子从C点射出磁场D．若粒子的速率可以变化，则可能有粒子从A点水平射出二、填空题16．某小组利用如图所示的装置测定磁极间的磁感应强度，在力传感器下端挂一个n匝矩形线圈，将线圈的短边完全置于磁极之间的磁场（可视为匀强磁场）中并使平面与磁极的连线垂直。
断开电路，线圈静止时力传感器的读数为F1；接通电路，线圈中的电流强度为I 时，力传感器的读数为F2（F2<F1），则线圈所受的安培力F=___________；已知线圈短边的长度为L，则磁极间磁场的磁感应强度B=___________。
17．安培做了通电平行导线间相互作用的实验，证明通电导线间就像磁极和磁极之间一样，也会发生相互作用（如图所示），甲图中两导线通以相同方向的电流时，它们相互___________（选填“吸引”或“排斥”），乙图中两导线通以相反方向的电流时，它们相互___________（选填“吸引”或“排斥”）。
18．实验证明：通电长直导线周围磁场的磁感应强度大小为kI B r=，式中常量0k >，I 为电流强度，r 为距导线的距离。
在水平长直导线MN 正下方，有一矩形线圈abcd 通以逆时针方向的恒定电流，被两根轻质绝缘细线静止地悬挂着，如图所示。
开始时MN 内不通电流，此时两细线内的张力均为03N T =；当MN 通以强度为11A I =电流时，两细线内的张力均减小为12N T =；当MN 内电流强度大小变为2I 时，两细线内的张力均增大为24N T =。
则电流2I 的大小为________A ；当MN 内的电流强度为33A I =时两细线恰好同时断裂，则在此断裂的瞬间线圈的加速度大小为________g 。
（g 为重力加速度）19．电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示，利用这种装置可以把质量为2.0g 的弹体（包括金属杆EF 的质量）加速到6km/s 。
若这种装置的轨道宽2m ，长为100m ，通过的电流为10A ，则轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为_____T ，磁场力的最大功率P =_____W （轨道摩擦不计）。
20．如图所示，电源E，导线，导电细软绳ab、cd，以及导体棒bc构成闭合回路，导电细软绳ab、cd的a端和d端不动，加上恰当的磁场后，当导体棒保持静止时，闭合回路中abcd所在平面与过ad的竖直平面成30°，已知ad和bc等长且都在水平面内，导体棒bc 中的电流I=2A，导体棒的长度L=0.5m，导体棒的质量m=0.5kg，g取10m/s2，关于磁场的最小值为____，方向___。
21．两个速率不同的同种带电粒子，如图所示，它们沿同一方向从图中长方形区域的匀强磁场的上边缘射入，从下边缘飞出时，相对于入射方向的偏转角分别为90°，60°，则它们在磁场中运动的轨道半径之比为________，在磁场中运动时间比为________。
22．霍尔元件是一种重要的磁传感器，常应用在与磁场有关的自动化控制和测量系统中。
如图所示，在一矩形半导体薄片的1、2间通入电流I，同时外加与薄片前后表面垂直的磁场B，当霍尔电压U H达到稳定值后，U H的大小与I和B以及霍尔元件厚度d之间满足关系式H H IBU Rd,其中比例系数R H称为霍尔系数，仅与材料性质有关。
（1）若半导体材料是电子导电，霍尔元件通过如图所示电流I，接线端3的电势比接线端4的电势_______（填“高”或“低”）；（2）已知元件厚度为d，宽度为b，电流的大小为I，磁感应强度大小为B，电子电量为e，单位体积内自由电子的个数为n，测量相应的U H值，则霍尔系数R H=______；23．如图所示，将截面为正方形的真空腔abcd放置在一匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里．若有一束具有不同速率的电子由小孔a沿ab方向射入磁场，打在腔壁上被吸收，则由小孔c和d射出的电子的速率之比________；通过磁场的时间之比为________ ．24．如图所示，质量为m，电量为q的小球以某一速度与水平成45°角进入匀强电场和匀强磁场，若微粒在复合场中做直线运动，则粒子带_____电，电场强度E ____．25．竖直放置的固定绝缘杆上，套一个带电小球，小球质量为m，带电量为q，小球与杆间的动摩擦因数为μ，杆所在空间有如图所示的水平向左的匀强电场，场强为E，水平向纸面里的匀强磁场，磁感应强度为B，已知mg＞qE．若小球由静止开始运动，当小球速度v=____ 时加速度最大，小球运动的最大速度可以达到____．26．质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，在科学研究中具有重要应用．如图所示是质谱仪工作原理简图，电容器两极板相距为d，两端电压为U，板间匀强磁场磁感应强度为B1，一束带电量均为q的正电荷粒子从图示方向射入，沿直线穿过电容器后进入另一匀强磁场B2，结果分别打在a、b两点，测得两点间的距离为△R，由此可知，打在两点的粒子质量差为△m=________．（粒子重力不计）三、解答题27．如图所示有一个与水平面成θ=37°的光滑导电滑轨，导轨上放置一个可以自由移动的金属杆ab。