高二物理测试题磁场对电流和运动电荷的作用

高二物理磁场对电流的作用试题答案及解析1.如图所示，直导线处于足够大的匀强磁场中，与磁感线成θ=30°角，导线中通过的电流为I，为了增大导线所受的安培力，可采取下列四种办法，其中不正确的是( )A．增大电流IB．增加直导线的长度C．使导线在纸面内顺时针转30°D．使导线在纸面内逆时针转60°【答案】C【解析】为了增大导线所受的磁场力，由可得：增大电流，增大直导线长度都可以增大安培力，AB不符合题意；使导线在纸面内顺时针转30°则导线方向和磁场方向平行，安培力为零，减小，C符合题意；使导线在纸面内逆时针转60°则，安培力增大，故不符合题意，故选C【考点】考查了安培力的计算2.如图所示,条形磁铁放在桌面上,一根通电直导线由S极的上端平移到N极的上端的过程中,导线保持与磁铁垂直,导线的通电方向如图所示.则这个过程中磁铁受到的摩擦力(磁铁保持静止) ( ) A．为零B．方向由左变为向右C．方向保持不变D．方向由右变为向左【答案】B【解析】首先磁铁上方的磁感线从N极出发回到S极，是曲线，直导线由S极的上端平移到N极的上端的过程中，电流的受力由左上方变为正上方再变为右上方，根据牛顿第三定律磁铁受到的力由右下方变为正下方再变为左下方，磁铁静止不动，所以所受摩擦力方向由向左变为向右。

B正确。

【考点】考查了磁场对电流的作用3.下图中分别标明了通电直导线中电流I、匀强磁场的磁感应强度B和电流所受安培力F的方向，其中正确的是（）【答案】A【解析】根据左手定则让B垂直穿过手心，四指指向电流的方向，拇指指向安培力的方向，可以判断A选项正确；B图通电导线不受力，故B错误；C图F方向竖直向下，故C错误；D图F方向应垂直直面向外，所以D错误。

【考点】本题考查安培力方向的判断、左手定则的使用。

4.在同一光滑斜面上放同一导体绑棒，右图所示是两种情况的剖面图。

它们所外空间有磁感强度大小相等的匀强磁场，但方向不同，一次垂直斜面向上，另一次竖直向上,两次导体A分别通有电流I1和I2，都处于静止平衡。

高二物理探究磁场对电流的作用试题1.通电螺线管内有一在磁场力作用下面处于静止的小磁针，磁针指向如图所示，则 [ ]A．螺线管的P端为N极，a接电源的正极B．螺线管的P端为N极，a接电源的负极C．螺线管的P端为S极，a接电源的正极D．螺线管的P端为S极，a接电源的负极【答案】 B【解析】通电螺线管内部磁场方向是由S极指向N极，所以螺线管的Q端为S极，P端为N极，根据安培定则可判断出a接电源的负极，B正确，思路分析：根据通电螺线管内部磁场方向是由S极指向N极，以及安培定则分析试题点评：本题考查了磁体内部磁场方向以及安培定则的应用，2.如图所示，载有恒定电流的闭合弹簧线圈环套在条形磁铁的中心位置，则 [ ]A．环受沿半径向外的安培力, 磁铁的磁场穿过环内的磁通量有增大倾向B．环受沿半径向外的安培力, 磁铁的磁场穿过环内的磁通量有减小倾向C．环受沿半径向内的安培力, 磁铁的磁场穿过环内的磁通量有增大倾向D．环受沿半径向内的安培力, 磁铁的磁场穿过环内的磁通量有减小倾向【答案】C【解析】根据左手定则可知，环受到沿半径向内的安培力，即环有收缩的趋势，但是穿过环的磁通量分为磁铁内部的磁感线和磁铁外部的磁感线，当环的面积越大，外部的磁感线穿过的就越多，所以穿过环的总的磁通量就越小，所以磁铁的磁场穿过环内的磁通量有增大倾向，C正确，思路分析：根据左手定则可知，环受到沿半径向内的安培力，即环有收缩的趋势，通过环的磁通量分为两部分，磁铁内部的磁感线和磁铁外部的磁感线，磁铁内部的磁感线通过环是恒定的，环的面积越大，磁铁外部的磁感线穿过的就越多，总的磁通量就越小试题点评：本题考查了对磁通量的计算，是一道典型的易错题目，关键是理解通过环的磁通量分为两部分，磁铁内部的磁感线和磁铁外部的磁感线，3.如图所示，一个闭合线圈套在条形磁铁靠近N极这一端，当在线圈中通以图示方向的电流I时，则 [ ]A．线圈圆面将有被拉大的倾向B．线圈圆面将有被压小的倾向C．线圈将向上平移D．线圈将向S极一端平移【答案】A【解析】磁铁产生的外部磁场在经过线圈时是水平向右的，所以根据左手定则可得线圈受到沿半径向外的安培力，故A正确，思路分析：根据左手定则分析；磁铁产生的外部磁场在经过线圈时是水平向右的，线圈受到沿半径向外的安培力，试题点评：本题考查了对左手定则的应用，关键是对左手定则的掌握熟练4.如图所示，一粗细均匀、重1N的金属丝ab，两端用相同的轻弹簧挂起(弹簧下端与金属丝绝缘)，放在一方向垂直于纸面向里的匀强磁场(匀强磁场的范围足够大)中，若在金属丝中通入大小为I、方向自a至b的电流，此时所受安培力的大小为0.5N，金属丝下降1mm；若改在金属丝中通入大小仍为I但方向自b至a的电流，金属丝应下降_______mm．【答案】3【解析】在金属丝中通入大小为I、方向自a至b的电流时，由左手定则可得此时ab受到的安培力方向向上，大小为0.5N，所以此时弹簧受到的拉力为0.5N,金属丝下降1mm；当改在金属丝中通入大小仍为I但方向自b至a的电流，此时的安培力方向向下，大小为0.5N，此时弹簧的弹力为1.5N，所以金属丝应下降3mm，思路分析：在金属丝中通入大小为I、方向自a至b的电流时，此时ab受到的安培力方向向上，大小为0.5N，此时弹簧受到的拉力为0.5N金属丝下降1mm；在金属丝中通入大小仍为I但方向自b至a的电流，此时的安培力方向向下，大小为0.5N，此时弹簧的弹力为1.5N，所以金属丝应下降3mm，试题点评：本题考查了安培力的应用，关键是理解弹簧弹力的来源5.如图所示, 光滑的U形导电轨道与水平面的夹角为θ, 空间有一范围足够大、方向竖直向下的匀强磁场，一质量为m的光滑裸导体棒ab恰能静止在导轨上，试确定图中电池的正负极并求导体中的电流所受磁场力的大小(当地的重力加速度为g)．【答案】【解析】只有当d为正极、c为负极时ab棒才可能静止．对ab棒进行受力分析，由平衡条件可得F磁=mgtanθ．思路分析：ab棒受到重力，斜面的支持力和安培力，要使三力平衡，则d为正极、c为负极时ab 棒才可能静止．根据力的平衡条件可得试题点评：本题考查了有安培力参与的共点力平衡问题，平衡条件是解决问题的突破口6.如图所示，一通电直线导线与匀强磁场方向垂直，导线所受安培力的方向( )A．向上B．向下C．垂直纸面向外D．垂直纸面向里【答案】D【解析】根据左手定则，让磁感线穿过手心，即手心向上，四指指向电流方向，即指向右侧，大拇指垂直于纸面指向里，故安培力方向垂直纸面向里，故ABC错误，D正确．故选D．7.关于安培力和洛伦兹力，下列说法正确的是A．洛伦兹力对运动电荷一定不做功B．安培力对通电导线一定不做功C．放置在磁场中的通电导线一定受到安培力作用D．带电粒子在磁场中运动时，一定受到洛伦兹力作用【答案】A【解析】A、洛伦兹力始终与电荷运动方向垂直，对粒子不做功，故A正确；B、安培力是通电导线受到的力，若导体棒在安培力的方向上有位移，则安培力做功，故B错误；C、通电直导线与磁场方向夹角不为零时，才会受安培力，故C项错误D、带电粒子在磁场中运动时，若运动方向与磁场平行，则不受洛仑兹力的作用，故D错误；综上所述本题答案是：A8.对电流磁效应的对称性思考或逆向思维，人们提出的问题是（）A．摩擦产生热B．电流产生磁C．电动机D．磁体产生电流【答案】D【解析】奥斯特发现了电流的磁效应，即电生磁现象，很多科学家开始进行研究，其中具有代表性的有安培、法拉第等，法拉第坚信电与磁是紧密联系的，通过对电流磁效应的逆向思维，认为磁一定能生电，经十年的不懈努力，终于发现了电磁感应现象，故D正确．故选D.9.如图所示，标出电流I、磁感应强度B的方向，其中符合安培定则的是（）A．B．C．D．【答案】C【解析】解：A、B、通电直导线中的安培定则（安培定则一）：用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流的方向，那么四指的指向就是磁感线的环绕方向由此可知AB错误；C、D、通电螺线管中的安培定则（安培定则二）：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极，据此可知C正确，D错误．故选：C．【点评】加强练习熟练掌握安培定则的内容，注意磁场方向的表示方法．10.如图所示，两平行金属板间距为d，电势差为U，板间电场可视为匀强电场；金属板下方有一磁感应强度为B的匀强磁场．带电量为+q、质量为m的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，并进入磁场做匀速圆周运动．忽略重力的影响，求：（1）匀强电场场强E的大小；（2）粒子从电场射出时速度v的大小；（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R．【答案】（1）匀强电场场强E的大小；（2）粒子从电场射出时速度ν的大小；（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R．【解析】（1）根据公式可求E；（2）根据动能定理列式求解；（3）根据洛伦兹力提供向心力列式求解．解：（1）根据匀强电场电势差和电场强度的关系得：匀强电场场强E的大小；（2）设带电粒子出电场时速度为v．由动能定理得：解得：；①（3）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：②①②联立得：；答：（1）匀强电场场强E的大小；（2）粒子从电场射出时速度ν的大小；（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R．【点评】本题考查了带电粒子在电场中的加速和在磁场中的偏转，属于基础题，另外要注意公式，d是指沿电场方向距离．。

磁场对运动电荷的作用力一、选择题：1．一个电子穿过某一空间而未发生偏转，则（）A．此空间一定不存在磁场B．此空间可能有磁场，方向与电子速度方向平行C．此空间可能有磁场，方向与电子速度方向垂直D．此空间可能有正交的磁场和电场，它们的方向均与电子速度方向垂直2．关于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3．（2016 宜昌一模）质量和电荷量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S 垂直进入匀强磁场，带电粒子仅受洛伦兹力的作用，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是()A．M带负电，N带正电B．M的速率小于N的速率C．洛伦兹力对M、N不做功D．M的运行时间大于N的运行时间4．来自宇宙的质子流以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子在进入地球周围的空间时，将（）A．竖直向下沿直线射向地面 B．相对于预定地点向东偏转C．相对于预定地点向西偏转 D．相对于预定地点向北偏转5．设空间存在着竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示．已知一离子在静电力和洛伦兹力的作用下，从静止开始自a点沿曲线acb运动，到达b点时速度恰为零，c点是运动轨迹的最低点，不计重力，以下说法正确的是（）A．该离子必带正电荷 B．a和b位于同一高度C．离子经过c点时速度最大 D．离子到达b点后，将按原路返回到a6．如图所示，匀强磁场的方向竖直向下．磁场中有光滑的水平桌面，在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管．在水平拉力F的作用下，试管向右匀速运动，带电小球能从试管口飞出，则（）A．小球带负电B．小球离开管口前运动的轨迹是一条抛物线C．洛伦兹力对小球做正功D．拉力F应逐渐减小7．下列关于带电荷量为+q的粒子在匀强磁场中运动的说法，正确的是（）A．只要速度的大小相同，所受洛伦兹力的大小就相同B．如果把+q改为－q，且速度反向而大小不变，则洛伦兹力的大小、方向都不变C．洛伦兹力方向一定与电荷运动的速度方向垂直，磁场方向也一定与电荷的运动方向垂直D．当粒子只受洛伦兹力作用时，动能不变8．(2015 贵阳一模)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。

高二物理磁场对电流的作用试题答案及解析1.在同一光滑斜面上放同一导体绑棒，右图所示是两种情况的剖面图。

它们所外空间有磁感强度大小相等的匀强磁场，但方向不同，一次垂直斜面向上，另一次竖直向上,两次导体A分别通有电流I1和I2，都处于静止平衡。

已知斜面的倾角为θ，则：（）A．I1：I2=cosθ：1B．I1：I2=1：1C．导体A所受安培力大小之比F1：F2=sinθ：cosθD．斜面对导体A的弹力大小之比N1：N2=cos2θ：1【答案】AD【解析】分别对导线受力分析，如图，利用平衡条件即可求解解得：解得：所以可见，AD正确，BC错误。

2.如图所示，两条导线相互垂直但相隔一小段距离，其中一条AB是固定的，另一条CD能自由转动，当直流电流按图示方向通入两条导线时，导线CD将(从纸外向纸内看)()A．顺时针方向转动，同时靠近导线ABB．逆时针方向转动，同时离开导线ABC．顺时针方向转动，同时离开导线ABD．逆时针方向转动，同时靠近导线AB【答案】D【解析】根据右手螺旋定则可知，电流AB产生的磁场在右边垂直纸面向里，在左边垂直纸面向外，电流CD处于电流AB产生的磁场中，在CD左右两边各取一小电流元，根据左手定则，左边的电流元所受的安培力方向向下，右边的电流元所受安培力方向向上，知CD导线逆时针方向转动(从纸外向纸内看)．当CD导线转过90°后，两电流为同向电流，相互吸引．所以导线CD逆时针方向转动，同时靠近导线AB．故D正确，A、B、C错误．【考点】本题考查电流对电流的作用、通电直导线和通电线圈周围磁场的方向，意在考查考生对左手定则、右手螺旋定则的理解和应用．3.如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M向N的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ。

如果仅改变下列某一个条件，θ角的相应变化情况是( )A．棒中的电流变大，θ角变大B．两悬线等长变短，θ角变大C．金属棒质量变大，θ角变大D．磁感应强度变大，θ角变大【答案】AD【解析】对通电导线受力分析，求出夹角的关系表达式，然后根据物体平衡列出平衡方程分析答题．导体棒受力如图所示，根据物体的平衡条件有，而导体棒与磁场垂直，所受的安培力为大小为，方向水平向右,所以有，棒中电流I变大，θ角变大，故A选项正确；两悬线等长变短，重力和安培力均不变，故θ角不变，故B选项错误；金属棒质量变大，θ角变小，故C选项错误；磁感应强度变大，θ角变大，故D选项正确；【考点】左手定则安培力物体的平衡4.（4分）将长度为0.2m、通有1A电流的直导线放入一匀强磁场中，电流与磁场的方向如图所示。

高二物理磁场对电流和运动电荷的作用试题1.如图，通电导线ab紧靠着竖直导轨恰能匀速下滑，已知ab和导轨间的摩擦系数为0.50，匀强磁场方向竖直向上，ab质量为0.010kg，则通过ab的电流方向为______，ab受的磁场力为__________(g取10m/s2)【答案】b→a；0.2N【解析】导体棒受到的摩擦力为，重力,所以安培力方向垂直纸面向里，故根据左手定则可知电流方向为，根据力的平衡条件可得，思路分析：导体棒受到的摩擦力为，根据左手定则可知电流方向为，试题点评：本题考查了带有安培力的力的平衡问题，安培力在这里主要影响了摩擦力的大小2.如图所示，有一正方形线框边长为0.4m , 线框平面和匀强磁场的磁感线夹角为30° , 现已知线框内磁通量为0.2Wb , 则磁场的磁感应强度为B=____T．当线框平面以O为轴逆时针旋转30°时，线框内磁通量的变化量为△F=_______________Wb．当线框平面由初始位置逆时针旋转180°时，线框内磁通量的变化量为△F'=__________________Wb．【答案】2.5； 0.146； 0.4【解析】根据公式可得,当转到60°时，磁通量为，所以，当线框平面由初始位置逆时针旋转180°时，穿过线圈的磁通量变化量为思路分析：根据公式分析试题点评：本题考查了对磁通量的计算，需要注意的是当线圈面积不与磁场垂直的时候，需要将线圈面积投影都垂直磁场方向上3.关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是： [ ]A．磁感线从永久磁铁的N极发出指向S极，并在S极终止B．任何磁场的磁感线都不会相交C．磁感线可以用来表示磁场的强弱和方向D．匀强磁场的磁感线平行等距，但这只是空间磁场内局部范围内的情况，整体的匀强磁场是不存在的【答案】BCD【解析】磁感线从永久磁铁外部的N极发出指向S极，然后再从内部S极回到N极，形成闭合的曲线，A错误，任何磁场的磁感线都不会相交，因为交点处的磁场有两个方向与现实不符，B正确，思路分析：磁感线可以用来表示磁场的强弱和方向，匀强磁场的磁感线平行等距，但这只是空间磁场内局部范围内的情况，整体的匀强磁场是不存在的，磁感线从永久磁铁外部的N极发出指向S极，然后再从内部S极回到N极，形成闭合的曲线，任何磁场的磁感线都不会相交，因为交点处的磁场有两个方向与现实不符，试题点评：本题考查了对磁感线的理解，磁感线是闭合的曲线从永久磁铁外部的N极发出指向S 极，然后再从内部S极回到N极，形成闭合的曲线，4.如图，a、b、c、d是四根长度相等、等间距地被固定在同一竖直平面上的通电长直导线，当它们通以大小相等、方向如图的电流时，各导线所受磁场力的合力情况是[ ]A．导线a的受力方向向左B．导线b的受力方向向左C．导线c的受力方向向左D．导线d的受力方向向右【答案】ACD【解析】当平行直导线的电流方向相同时，两者相互吸引，当电流方向相反时，相互排斥，所以a受到b给的向左的力，受到c给的向右的力，受到d给向左的力，因为b导线离a较近，所以b给的向左的力大于c给的向右的力，所以导线a的受力方向向左，A正确，同理CD正确，b导线受到a和c 的作用力抵消掉了，d给b向右的力，所以b导线的受力方向向右，思路分析：当平行直导线的电流方向相同时，两者相互吸引，当电流方向相反时，相互排斥，导线距离越近作用力越大，试题点评：本题考查了磁场对电流的作用，当平行直导线的电流方向相同时，两者相互吸引，当电流方向相反时，相互排斥，可以当成一个结论使用，5.如图所示, 光滑的U形导电轨道与水平面的夹角为θ, 空间有一范围足够大、方向竖直向下的匀强磁场，一质量为m的光滑裸导体棒ab恰能静止在导轨上，试确定图中电池的正负极并求导体中的电流所受磁场力的大小(当地的重力加速度为g)．【答案】【解析】只有当d为正极、c为负极时ab棒才可能静止．对ab棒进行受力分析，由平衡条件可得F磁=mgtanθ．思路分析：ab棒受到重力，斜面的支持力和安培力，要使三力平衡，则d为正极、c为负极时ab 棒才可能静止．根据力的平衡条件可得试题点评：本题考查了有安培力参与的共点力平衡问题，平衡条件是解决问题的突破口6.如图所示，带负电的粒子以速度v从粒子源P处射出，若图中匀强磁场范围足够大(方向垂直纸面)，则带电粒子的可能轨迹是A．a B．b C．c D．d【答案】BD【解析】根据左手定则可得，当磁场方向垂直向里时，带电粒子受到水平向左的洛伦兹力，所以轨迹为d，当磁场方向垂直向外时带电粒子受到水平向右的洛伦兹力，所以轨迹为b，故选BD，思路分析：根据左手定则分析，当磁场方向垂直向里时，带电粒子受到水平向左的洛伦兹力，当磁场方向垂直向外时带电粒子受到水平向右的洛伦兹力，试题点评：本题考查了左手定则的应用，注意粒子是带负电，7.如图所示，一带负电的滑块从粗糙斜面的顶端滑至底端时的速率为v，若加一个垂直纸面向外的匀强磁场，并保证滑块能滑至底端，则它滑至底端时的速率（）A．变大B．变小C．不变D．条件不足，无法判断【答案】B【解析】由左手定则可得带电滑块受到垂直斜面向下的洛伦兹力，即滑块与斜面间的正压力由变为，增大了，所以增大，故克服摩擦力做功增大，所以滑到底面时的速度减小了，B正确，思路分析：先判断洛伦兹力方向，然后结合牛顿运动定律分析试题点评：本题易错为不变，学生想洛伦兹力方向总是和速度方向垂直，对带电物体不做功，所以实际情况要实际分析，8.设匀强磁场方向沿z轴正向，带负电的运动粒子在磁场中受洛仑兹力f作用的方向沿y轴正向，如图所示，则该带负电的粒子速度方向为（）A．一定沿x轴正向B．一定沿x轴负向C．可能在xOz平面内D．可能在xOy平面内【答案】C【解析】因为f必定垂直于B、v，但B不一定垂直v，只要粒子在垂直磁场方向的分速度不为零，粒子就会受到洛伦兹力作用，所以该带负电的粒子可能在xOz平面内运动，C正确，思路分析：因为f必定垂直于B、v，但B不一定垂直v，只要粒子在垂直磁场方向的分速度不为零，粒子就会受到洛伦兹力作用，试题点评：本题考查了洛仑兹力f、磁感应强度B和粒子速度v三者之间的方向关系，特别是B和v的关系是学生最容易出错的，9.电子以4×106m/s的速率垂直射入磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，受到的磁场力为 N，如果电子射入磁场时的速度v与B的方向间的夹角是180°，则电子所受的磁场力为 N【答案】3.2×10-13 0【解析】当带电粒子垂直射入磁场时，受到的洛伦兹力为解得，当带电粒子与磁场方向平行射入磁场时，不受洛伦兹力，所以如果电子射入磁场时的速度v与B的方向间的夹角是180°，受到的洛伦兹力方向为零，思路分析：当带电粒子垂直射入磁场时，受到的洛伦兹力为，当带电粒子与磁场方向平行射入磁场时，不受洛伦兹力，试题点评：本题考查了对洛伦兹力的理解，关键是明白公式的使用范围10.有一匀强磁场，磁感应强度大小为1.2T，方向由南指向北，如有一质子沿竖直向下的方向进入磁场，磁场作用在质子上的力为9.6×10-14N，则质子射入时速度为多大？将在磁场中向哪个方向偏转？【答案】 V=5×105m/s 向东【解析】根据公式可得，由左手定则可得质子向东偏转，思路分析：根据公式和左手定则分析试题点评：本题考查了对公示的应用，关键是熟练运用公式。

第1节探究磁场对电流的作用一、单选题（每道小题3分共30分）1 •在图中，标出磁场B 的方向，通屯直导线中电流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 口2. 通电螺线管内有一在磁场力作用下面处于静止的小磁针，磁针指向 如图所示，则[]A. 螺线管的P 端为N 极，a 接电源的正极B. 螺线管的P 端为N 极，a 接电源的负极C. 螺线管的P 端为S 极，a 接电源的止极I ）•螺线管的P 端为S 极，a 接电源的负极3•关于磁感线的描述，错误的是[]A. 磁感线是表示磁场强弱和方向的曲线B. 磁感线是闭合的曲线C. 任意两条磁感线都不能相交D. 自由的小磁针在磁场作用下，将沿磁感线运动x x F x XX X X XA *FCB4•如图所示为两根互相平行的通电直导线a, b的横截面图，a, b中的电流方向己在图中标岀，那么导线a中的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分别是：[]A.磁感线顺吋针方向，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\parD.磁感线逆时针方向，磁场力向右5.如图所示，在水平放置的光滑绝缘杆ab上,挂有两个相同的金属环M和N.当两环均通以图示的相同方向的电流时，分析下列说法中，哪种说法正确[]A.两环静止不动B.两环互相靠近C.两环互相远离D.两环同时向左运动6••—根有质量的金属棒MN,两端用细软导线连接后悬挂于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 []A.适当减小磁感应强度B.使磁场反向C.适当增人电流强度D.使电流反向7.如图所示，载有恒定电流的闭合弹簧线圈环套在条形磁铁的中心位置，则[]bA.环受沿半径向外的安培力，磁铁的磁场穿过环内的磁通量有增犬倾向B. 环受沿半径向外的安培力，磁铁的磁场穿过环内的磁通量有减小倾 向C. 环受沿半径向内的安培力，磁铁的磁场穿过环内的磁通量有增大倾向D. 环受沿半径向内的安培力，磁铁的磁场穿过环内的磁通量有减小倾向8•如图所示，一个闭合线圈套在条形磁铁靠近N极这一端，当在线圈中通以图示方向的电流I 时，贝I 」[]A. 线圈圆面将有被拉大的倾向B. 线圈圆面将有被压小的倾向C. 线圈将向上平移D. 线圈将向S 极一端平移9•如图，四个相同的矩形线圈，通以相同的 电流，同时放在匀强磁场内，线圈平面都与磁场平行，所不同的只是各线圈的转轴00’ 位置不同，下面说法正确的是 []A. C 所受力矩最大氏b 所受力矩最小C. 网个线圈所受力矩各不相同0’ & o'abedD.四个线圈所受力矩相同二、填空题（1-2每题3分,3-4每题4分，第5小题6分，共20分）1. 一面积为S的长方形线圈从图所示的位置在磁感应强度为B的匀强磁场屮转动（转轴与磁场方向垂直）了60°的瞬时，穿过线圈的磁通量 F 二_.2•如图所示，一粗细均匀、重1N的金属丝此，两端用相同的轻弹簧挂起（弹簧下端与金属丝绝缘），放在一方向垂直于纸而向里的匀强磁场（匀强磁场的范围足够大）中，若在金属丝中通入大小为I、方向口 a.至b的电流，此时所受安培力的大小为0. 5N,金属丝下降lmm；若改在b 金属丝中通入大小仍为I但方向自b至a的电流，金属丝应下降______ mm.3.__________________________ 如图，通电导线ab紧靠着竖直导轨恰能匀速下滑，已知ab和导轨间的摩擦系数为0.50,匀强磁场方向竖直向上，ab质量为0.010kg, 则通过ab的电流方向为,ab受的磁场力为_______________ y八_________ （g 取lOm/s2）4•如图所示，止方形线框每边长为L,每边质量为m,可厂绕z轴自由转动，由于线框通入电流而转至图中虚线位置，线框平面和竖直方向夹角为a ,设线框中电流强度为I,方向为逆吋针方向，则与y轴平行的磁场的磁感应强度的方向为 ______ ,大小为5•如图所示，有一正方形线框边长为0・4叫线框平面和匀强磁场的磁感线夹角为30°，现已知线框内磁通量为0・2Wb,则磁场的磁感应强度为B二___T.当线框平面以0为轴逆时针旋转30。

高二物理磁场对电流的作用试题1.下面的几个图显示了磁场对通电直导线的作用力，其中正确的是【答案】BC【解析】根据左手定则，A中受到的安培力水平向右，A错误；B及C都是正确的；D中直导线与磁场方向平行，故不受磁场力，所以D错误。

【考点】左手定则。

2.直角梯形线框abcd如左图所示，ab与cd间的距离为l。

两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离也为l，磁场方向垂直纸面向里，其左侧虚线恰好与ab边相切。

现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域。

取沿a→b→c→d→a的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变化的图线可能是下图所示的（）【答案】B【解析】开始ab边进入磁场切割磁感线，由右手定则可知，电流方向为a→d→c→b→a，电流方向是负的，故AC错误；由右手定则可知，ab边离开磁场时，感应电流方向是a→b→c→d→a，电流方向是正的，故B正确，D错误；故选B．【考点】右手定则的应用。

3.如图所示，直导线处于足够大的匀强磁场中，与磁感线成θ=30°角，导线中通过的电流为I，为了增大导线所受的安培力，可采取下列四种办法，其中不正确的是( )A．增大电流IB．增加直导线的长度C．使导线在纸面内顺时针转30°D．使导线在纸面内逆时针转60°【答案】C【解析】为了增大导线所受的磁场力，由可得：增大电流，增大直导线长度都可以增大安培力，AB不符合题意；使导线在纸面内顺时针转30°则导线方向和磁场方向平行，安培力为零，减小，C符合题意；使导线在纸面内逆时针转60°则，安培力增大，故不符合题意，故选C【考点】考查了安培力的计算4.如图所示的四个图中，分别标明了通电导线在磁场中的电流方向、磁场方向以及通电导线所受磁场力的方向，其中正确的是( ).【答案】C【解析】由左手定则知A图中受力应向下，故A错；B图中通电导线应不受力，故B错；C图正确；D图中受力应垂直于导线向下，故D错。

高二物理磁场对运动电荷的作用习题及答案一、选择题(本大题共9小题，每小题6分，共计54分．每小题至少一个答案正确)1．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解析 当通电直导线放置的方向与匀强磁场的方向平行时，其不受安培力的作用，则A 错；安培力是导线中所有电荷所受的洛伦兹力的宏观表现，B 正确；由于带电粒子所受的洛伦兹力的方向与粒子的速度方向始终是垂直的关系，因此洛伦兹力不做功，C 错误；磁场的方向与安培力的方向垂直，D 错误．答案 B2．一带电粒子以垂直于磁场方向的初速度飞入匀强磁场后做圆周运动，磁场方向和运动轨迹如图8－2－16所示，下列情况可能的是A ．粒子带正电，沿逆时针方向运动B ．粒子带正电，沿顺时针方向运动C ．粒子带负电，沿逆时针方向运动D ．粒子带负电 ，沿顺时针方向运动解析 由左手定则可判定，如粒子带正电，则沿逆时针方向运动；如粒子带负电，则沿顺时针方向运动，故选项A 、D 正确．答案 AD3．(2010·广东四校联考)质量为m 、带电荷量为q 的粒子(忽略重力)在磁感应强度为B 的匀强磁场中做匀速圆周运动，形成空间环形电流．已知粒子的运动速率为v 、半径为R 、周期为T ，环形电流的大小为I.则下面说法中正确的是A ．该带电粒子的比荷为q m ＝BR vB ．在时间t 内，粒子转过的圆弧对应的圆心角为θ＝qBt mC ．当速率v 增大时，环形电流的大小I 保持不变D ．当速率v 增大时，运动周期T 变小解析 在磁场中，由qvB ＝mv 2R ，得q m ＝v BR ，选项A 错误；在磁场中运动周期T ＝2πm qB，与速率无关，选项D 错误；在时间t 内，粒子转过的圆弧对应的圆心角θ＝t T ·2π＝qBt m，选项B 正确；电流定义I ＝q T ＝Bq 22πm，与速率无关，选项C 正确．答案 BC 4．回旋加速器是加速带电粒子的装置．其主体部分是两个D 形金属盒，两金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，并分别与高频交流电源两极相连接，从而使粒子每次经过两盒间的狭缝时都得到加速，如图8－2－17所示，现要增大带电粒子从回旋加速器射出时的动能，下列方法可行的是A ．增大金属盒的半径B ．减小狭缝间的距离C ．增大高频交流电压D ．减小磁场的磁感应强度解析 由qvB ＝mv 2R ，得E km ＝12mv 2m ＝q 2B 2R 22m.可知A 正确．答案 A 5．(2010·浙江杭州一模)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，它的构造原理如图8－2－18所示，离子源S 产生的各种不同正离子束(速度可看做零)，经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场，到达记录它的照相底片P 上，设离子射出磁场的位置到入口处S 1的距离为x ，下列判断正确的是A ．若离子束是同位素，则x 越大，离子进入磁场时速度越小B ．若离子束是同位素，则x 越大，离子质量越小C ．只要x 相同，则离子质量一定不相同D ．只要x 相同，则离子的比荷一定相同解析 在加速电场中，qU ＝12mv 2；在磁场中qvB ＝mv 2R；由几何关系知x ＝2R ；以上三式联立可得x ＝2mv qB ＝2B 2mU q，只有选项D 正确．答案 D6．如图8－2－19所示，一个质量为m 、电荷量为＋q 的带电粒子，不计重力，在a 点以某一初速度水平向左射入磁场区域Ⅰ，沿曲线abcd 运动，ab 、bc 、cd 都是半径为R 的圆弧．粒子在每段圆弧上运动的时间都为t.规定垂直于纸面向外的磁感应强度方向为正，则磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分的磁感应强度B 随x 变化的关系可能是图8－2－20中的图8－2－19 图8－2－20解析 由左手定则可知，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分的磁感应强度方向分别为向外、向里和向外，即正、负和正，故B 、D 错．由于粒子做匀速圆周运动，所以14T ＝πm 2qB＝t ， 故B ＝πm 2qt，C 正确．答案 C7．(2010·辽宁锦州期末)如图8－2－21所示，圆柱形区域的横截面在没有磁场的情况下，带电粒子(不计重力)以某一初速度沿截面直径方向入射时，穿过此区域的时间为t；若该区域加沿轴线方向的匀强磁场，磁感应强度为B，带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射，粒子飞出此区域时，速度方向偏转了π/3，根据上述条件可求得的物理量为A．带电粒子的初速度B．带电粒子在磁场中运动的半径C．带电粒子在磁场中运动的周期D．带电粒子的比荷解析设圆柱形区域的半径为R，粒子的初速度为v0，则v0＝2Rt，由于R未知，无法求出带电粒子的初速度，选项A错误；若加上磁场，粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，设运动轨迹半径为r，运动周期为T，则T＝2πrv0，速度方向偏转了π/3，由几何关系得，轨迹圆弧所对的圆心角θ＝π/3，r＝3R，联立以上式子得T＝3πt；由T＝2πm/qB得q/m＝23Bt，故选项C、D正确；由于R未知，无法求出带电粒子在磁场中做圆周运动的半径，选项B错误．答案CD8．如图8－2－22所示，ABC为与匀强磁场垂直的边长为a的等边三角形，磁场垂直纸面向外，比荷为em的电子以速度v0从A点沿AB方向射入，欲使电子能经过BC边，则磁感应强度B的取值应为A．B＞3mv0ae B．B＜2mv0ae C．B＜3mv0ae D．B＞2mv0ae解析如右图所示，当电子正好经过C点时，做圆周运动的半径R＝a2/cos 30°＝a3，要想电子从BC边经过，圆周运动的半径要大于a3，由带电粒子在磁场中运动的半径公式r＝mvqB 有a3＞mv0eB，即B＜3mv0ae，C选项正确．答案 C9．如图8－2－23所示，在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上，有两个质量和电荷量均相同的正负离子(不计重力)，从点O以相同的速率先后射入磁场中，入射方向与边界成θ角，则正负离子在磁场中A．运动时间相同B．运动轨道的半径相同C．重新回到边界时速度的大小和方向相同D．重新回到边界的位置与O点距离相等解析如右图所示，正离子的轨迹为磁场边界上方的OB，负离子的轨迹为磁场边界上方的OA，轨道半径OO1＝OO2＝mvqB，二者相同，B正确；运动时间和轨道对应的圆心角(回旋角α)成正比，所以正离子运动时间较长，A错误；由几何知识可知△OO1B≌△OO2A，所以OA＝OB，D正确；由于O1B∥O2A，且v A⊥O2A，v B⊥O1B，所以v A∥v B，C正确．答案BCD10.（2011海南）.空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方形为其边界。

专题六 磁 场训练10 磁场对电流和运动电荷的作用一、单项选择题1．(2012·河南焦作市一模)欧姆在探索导体的导电规律的时候，没有电流表，他利用小磁针的偏转检测电流，具体的做法是：在地磁场的作用下，处于水平静止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线，当该导线中通有电流的时候，小磁针就会发生偏转；当通过该导线的电流为I 时，发现小磁针偏转了30°，由于直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比，当他发现小磁针偏转了60°时，通过该导线的电流为( )A ．3IB ．2I C.3I D ．I 2．(2010·上海单科·13)如图1所示，长为2l 的直导线折成边长相等，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 ( )图1A ．0B ．0.5BilC ．BID ．2BIl3．(2012·安徽理综·19)如图2所示，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带 电粒子以速度v 从A 点沿直径AOB 方向射入磁场，经过Δt 时间从C 点射出磁场，OC与OB 成60°角．现将带电粒子的速度变为v 3，仍从A 点沿原方向射入磁场，不计重力，则粒子在磁场中的运动时间变为 ( )图2A.12Δt B ．2Δt C.13Δt D ．3Δt4．(2012·福建厦门市高中毕业班适应性考试18题)显像管原理的示意图如图3所示，当没有磁场时，电子束将打在荧光屏正中的O 点，安装在管径上的偏转线圈可以产生磁场，使电子束发生偏转．设垂直纸面向里的磁场方向为正方向，若使高速电子流打在荧光屏上的位置由a 点逐渐移动到b 点，下列磁场的变化能够使电子发生上述偏转的是( )图35．(2012·山东德州市一模)如图4所示，带负电的物块A 放在足够长的不带电的绝缘小车B 上，两者均保持静止，置于垂直于纸面向里的匀强磁场中，在t ＝0时刻用水平恒力F 向左推小车B .已知地面光滑，AB 接触面粗糙，A 所带电荷量保持不变，下列四图中关于A 、B 的v －t 图象大致正确的是 ( )图4二、双项选择题6．(2012·河北衡水市中学调研)如图5所示，平行于纸面水平向右的匀强磁场，磁感应强度B 1＝1 T ．位于纸面内的细直导线，长L ＝1 m ，通有I ＝1 A 的恒定电流．当导线与B 1成60°夹角时，发现其受到的安培力为零，则该区域同时存在的另一匀强磁场的磁感应强度B 2的可能值是 ( )图5A.12T B.22 T C ．1 T D. 3 T7．(2012·广东汕头市质量测评19题)如图6为磁流体发电机的原理图，等离子体束(含有正、负离子)以某一速度垂直喷射入由一对磁极CD 产生的匀强磁场中，A 、B 是一对平行于磁场放置的金属板．稳定后电流表中的电流从“＋”极流向“－”极，由此可知( )图6A ．D 磁极为N 极B ．正离子向B 板偏转C ．负离子向D 磁极偏转D ．离子在磁场中的偏转过程洛伦兹力对其不做功8．(2012·辽宁丹东市四校协作体一模20题)回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D 形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D 形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图7所示．设D 形盒半径为R .若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B ，高频交流电频率为f .则下列说法正确的是 ( )图7A ．质子被加速后的最大速度不可能超过2πfRB ．质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关C ．只要R 足够大，质子的速度可以被加速到任意值D ．不改变B 和f ，该回旋加速器也能用于加速α粒子9．(2012·江苏单科·9)如图8所示，MN 是磁感应强度为B 的匀强磁场的边界．一质量为m 、电荷量为q 的粒子在纸面内从O 点射入磁场．若粒子速度为v 0，最远能落在边界上的A 点．下列说法正确的有 ( )图8A ．若粒子落在A 点的左侧，其速度一定小于v 0B ．若粒子落在A 点的右侧，其速度一定大于v 0C ．若粒子落在A 点左右两侧d 的范围内，其速度不可能小于v 0－qBd 2mD ．若粒子落在A 点左右两侧d 的范围内，其速度不可能大于v 0＋qBd 2m三、简答题10．如图9所示，在x <0与x >0的区域中，存在磁感应强度大小分别为B 1与B 2的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面向里，且B 1>B 2.一个带负电的粒子从坐标原点O 以速度v 沿x 轴负方向射出，要使该粒子经过一段时间后又经过O 点，B 1与B 2的比值应满足什么条件？图911．(2012·河南洛阳市五校联考25题)如图10所示，xOy 平面内的圆O ′与y 轴相切于坐标原点O ，在圆形区域内有与y 轴平行的匀强电场和垂直于纸面的匀强磁场(图中未画出)，一个带电粒子(重力不计)从原点O 沿x 轴正方向以一定的速度进入场区，恰好沿x 轴做匀速直线运动而穿过场区．若撤去磁场，只保留电场，其它条件不变，粒子由M 点穿出场区，MO ′与x 轴的夹角α＝60°.若撤去电场只保留磁场，其它条件不变，粒子从N 点穿过场区，O ′N 与x 轴的夹角为β，求β.图1012．(2012·湖南名校联考25题)如图11所示，在xOy 平面的第Ⅰ象限内，有垂直纸面向外的匀强磁场，在第Ⅳ象限内，有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小均为B .P 点是x 轴上的一点，横坐标为x 0.现在原点O 处放置一粒子放射源，能沿xOy 平面，以与x 轴成45°角的恒定速度v 0向第一象限发射某种带正电的粒子．已知粒子第1次偏转后与x 轴相交于A 点，第n 次偏转后恰好通过P 点，不计粒子重力．求：图11(1)粒子的比荷q m； (2)粒子从O 点运动到P 点所经历的路程和时间；(3)若全部撤去两个象限的磁场，代之以在xOy 平面内加上与速度v 0垂直的匀强电场(图中没有画出)，也能使粒子通过P 点，求满足条件的电场的场强大小和方向．答案1．A 2. C 3．B 4．A 5．C 6．CD 7．AD 8．AB 9．BC10. B 2B 1＝n n ＋1(n ＝1,2,3，…) 11．2tan －149312．(1)2n v 0x 0B (2)2πx 04 2πx 04v 0 (3)2B v 0n垂直v 0指向第Ⅳ象限。

A 卷一、选择题1、关于电荷在磁场中的受力情况，下列说法中正确的是( )A．静止的电荷一定不受洛伦兹力作用，运动电荷一定受洛伦兹力作用B．洛伦兹力的方向有可能与磁场方向平行C．洛伦兹力的方向一定与带电粒子的运动方向垂直D．带电粒子运动方向与磁场平行时，一定不受洛伦兹力作用2、如图所示，一导电金属板置于匀强磁场中，当电流方向向上时，关于金属板两侧电子多少及电势高低，判断正确的是( )A．左侧电子较多，左侧电势较高 B．左侧电子较多，右侧电势较高C．右侧电子较多，左侧电势较高 D．右侧电子较多，右侧电势较高3、如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上，有两个质量和电量均相同的正、负离子(不计重力)，从O点以相同的速度先后射入磁场中，入射方向与边界成θ角，则正、负离子在磁场中( )A．运动时间相同 B．运动轨迹的半径相同C．重新回到边界时速度的大小和方向相同D．重新回到边界的位置与O点的距离相等4、电子以初速度v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，则( )A．磁场对电子的作用力始终不变 B．磁场对电子的作用力始终不做功C．电子的动量始终不变 D．电子的动能始终不变5、如图所示，B为垂直于纸面向里的匀强磁场，小球带有不多的正电荷．让小球从水平光滑绝缘的桌面上的A点开始以初速度v0向右运动，并落在水平地面上，历时t1，落地点距A点的水平距离为s1；然后撤去磁场，让小球仍从A点出发向右做初速度为v0的运动，落在水平地面上，历时t2，落地点距A点的水平距离为s2，则( )A．s l＞s2B．t l＞t2 C．两次落地速度相同D．两次落地动能相同6、如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中放置两根绝缘的光滑长直轨道，两边轨道的倾角相同，带等量负电荷的相同小球a、b同时从轨道顶部无初速开始下滑，则( )A．两球沿轨道下滑的加速度大小相等 B．两球沿轨道下滑的速率始终相等C．经过一段时间a球将离开轨道 D．两球在运动中机械能减小7、带电量为＋q的粒子，在匀强磁场中运动，下面说法正确的是( )A．只要速度大小相同，所受的洛伦兹力就相同B．如果把＋q改为－q，且速度反向大小不变，则所受的洛伦兹力大小、方向均不变C．只要带电粒子在磁场中运动，就一定受洛伦兹力作用D．带电粒子受洛伦兹力小，则该磁场的磁感应强度小8、在真空中，匀强电场的方向竖直向下，匀强磁场的方向垂直纸面向里，三个液滴a、b、c带有等量同种电荷，其中a静止，b向右匀速运动，c向左匀速运动，如图所示，则他们的重力G a、G b、G c间的关系，正确的是( )A．G a最大B．G b最大 C．G c最大D．G b最小9、长为L，间距也为L的两平行金属板间有垂直向里的匀强磁场，如图所示，磁感应强度为B，今有质量为m、带电量为q的正离子从平行板左端中点以平行于金属板的方向射入磁场。