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1、磁场对运动电荷的作用力测试卷一、选择题1关于通电直导线所受的安培力F、磁感应强度 B 和电流 I 三者方向之间的关系。下列说法中正确的是 ()A. F、 B、I 的三者的方向必定均相互垂直B.F 必定垂直于 B、 I，但 B 不一定垂直于 IC.B 必定垂直于 F、 I，但 F 不一定垂直于 ID.I 必定垂直于 F、B，但 F 不一定垂直于 B2（改编题）质量为m 的金属导体棒置于倾角为的导轨上，棒与导轨间的摩擦系数为 ，当导体棒通电时，恰能在导轨上静止，如图所示的四个图中标出了四种可能的匀强磁场 B 的方向，其中棒与导轨间的摩擦力可能为零的是()BBBBABCD3. 有关电荷受电场力和洛仑
2、兹力的说法中，正确的是()A. 电荷在磁场中一定受洛仑兹力的作用B.电荷在电场中一定受电场力的作用C.电荷受电场力的方向与该处电场方向垂直D.电荷若受磁场力 ,则受力方向与该处磁场方向垂直4. (改编题 )两个带电粒子由静止经同一电场加速后垂直磁感线方向进入同一匀强磁场，两粒子质量之比为l:2 电量之比为 l:2，则两带电粒子受洛仑兹力之比为()A 2:1B.l:lC1:2D 1:45.（原创题）如图所示，两金属导轨倾斜放置，匀强磁场垂直导轨平面向上，导轨左端连接电源、滑动变阻器，在导轨上垂直导轨放置一金属棒,开关闭和，当滑动变阻器的滑片p 由左端向右端滑动时，关于金属棒所受的摩擦力（金属棒保
3、持静止），下列说法正确的是（）A. 一定减小B.一定增大C.可能先减小后增大D.可能先增大后减小二、填空题6在匀强磁场中，有一段5cm 的导线和磁场垂直，当导线通过的电流是lA 时，受磁场的作用力 0.1N ，那么磁感应强度B=T；现将导线长度增大为原来的3 倍，通过电流减小为原来的一半，那么磁感应强度B=T，导线受到的安培力F=N.7. ( 改编题 )电子以 4 10 10 m s 的速率垂直射入磁感应强度为1T 的匀强磁场中，则其受到的磁场力为N 。如果电子射人磁场时的速度v 与 B 的方向间的夹角是l80 0,则电子所受的磁场力为N 。三、计算题8 (改编题 )质量为 1kg 的金属杆在
4、相距lm 的水平轨道上与轨道垂直放置,金属杆上通以 I= 4A的恒定电流时，刚好做匀速运动，如图所示，匀强磁场B 垂直轨道平面 ,金属杆与轨道间动摩擦因数为0.5 ，求匀强磁场的磁感应强度B 的大小。9. 如图所示 ,一带电量为 - q 的小球 ,质量为 m ，以初速度 v0 竖直向上射入水平方向的匀强磁场中，磁感应强度为 B。当小球在竖直方向运动 h 高度时 ,球在 b 点上所受的磁场力多大 ?10.（原创题）如图所示 ,两金属棒垂直放置 ,磁场方向垂直框架平面， 磁感应强度为 B，AB 部分长为 L1 ,BC 部分长为 L2 ，当给它们通入电流为I 时，（1 ）求框架所受的安培力的大小为多
5、少？（ 2 ）若在 AC 间放置一直导线，通入电流也为I，则该导线所受的安培力的大小为多少？由以上两问你能得出什么结论？ABC一、选择题1. ( 改编题 )在赤道上空，水平放置一根通以由东向西的电流的直导线，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2. 下列说法正确的是()A. 磁场中某处磁感强度的大小，等于长为L，通以电流 I 的一小段导线放在该处时所受磁场力 F 与 IL 的比值B一小段通电导线放在某处如不受磁场力作用，则该处的磁感应强度为零C.因为 B= F 所以磁场中某处磁感应强度的大小与放在该处的导线所受磁场力F 的I
6、L大小成正比，与 IL 的大小成反比D 磁场中某处磁感应强度的大小与放在磁场中的通电导线长度、电流大小及所受磁场力的大小均无关3. (改编题 )水平桌面上放有条形磁铁 ,磁铁正中上方吊着导线与磁铁垂直 ,导线中通入向纸内的电流 ,如图所示。产生的情况是()A. 悬线上的拉力没有变化B.悬线上的拉力变大SNC.悬线上的拉力变小D.条形磁铁对桌面压力变小4. 如图所示为一速度选择器，内有一磁感应强度为 B，方向垂直纸面向外的匀强磁场，一束粒子流以速度 v 水平射入 ,为使粒子流经磁场时不偏转 (不计重力 )。则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场，关于电场场强大小和方向的说法中正确的是()A大小为
7、B ，粒子带正电时 ,方向向上vB.大小为 B ,粒子带负电时，方向向上vC大小为 Bv ，方向向下 ,与粒子带何种电荷无关D 大小为 Bv ,方向向上，与粒子带何种电荷无关5. (改编题 )两根平行放置的长直导线 a 和 b 通有大小和方向都相同的电流， a 受到的安培力为 F1 ，当加入一与导线所在平面垂直的磁场时，a 受到的安培力大小变为F2 ，则此时 b 受到的安培力大小变为（）A F22F1B. F1F2abC. F2 F1D. 2F1 F2二、填空题6(改编题 )在倾角为 的光滑斜面上，置一通有电流为I、长为 L、质量为 m 的导体棒。如图所示，欲使棒静止在斜面上， 外加匀强磁场的
8、磁感应强度 B 的量小值为，方向；欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力，应加匀强磁场 B 的最小值为，方向。三、计算题7 如图所示，电源电动势E=2V ，r=0.5 ，竖直导轨电阻可忽略，金属棒的质量m =0.1kg ， R=0.5 ，它与导体轨道的动摩擦因数=0.4, 有效长 度为0.2m ，靠在导轨的外面，为使金属棒不下滑,我们施一与纸面夹角为60 0 且与导线垂直向外的磁场 ,( g 取 10 m s2 )求： (1)此磁场是斜向上 还 是 斜 向下?(2)B 的范围是多少 ?8在原子反应堆中抽动液态金属或在医疗器械中抽动血液等导电液体时。常使用电磁泵。某种电磁泵的结构如图所示，把装有液态钠
9、的矩形截面导管(导管是环形的， 图中只画出其中一部分)水平放置于匀强磁场中， 磁场的磁感应强度为 B，方向与导管垂直。 让电流 I 按如图方向横穿过液态钠且电流方向与 B 垂直。设导管截面高为 a宽为 b ，导管有长为 L 的一部分置于磁场中。由于磁场对液态钠的作用力使液态钠获得驱动力而不断沿管子向前推进。整个系统是完全密封的。只有金属钠本身在其中流动，其余的部件都是固定不动的。(1) 在图上标出液态钠受磁场驱动力的方向。(2) 假定在液态钠不流动的条件下。 求导管横截面上由磁场驱动力所形成的附加压强P与上述各量的关系式。参考答案 (A 卷)一、选择题1由左手定则可知， B 正确。2分析 A、
10、B 两种情况棒的受力可得摩擦力不可能为零；C 图中向上的安培力与重力平衡时，摩擦力为零；D 图中安培力沿斜面向上的分力与重力沿斜面向下的分力平衡时，摩擦力为零。选 C、 D3正确答案为 BD 。4粒子经电场加速后：1mv2qU ， fqvB B2q 3U ，易得 C 正确。2m5开始时刻，若沿斜面向上的安培力小于重力沿斜面向下的分力，则摩擦力沿斜面向上，滑片向右滑动，电阻减小，电流增大，安培力增大，摩擦力减小；当安培力大于重力沿斜面向下的分力后，摩擦力增大。正确答案为C 选项。二、填空题62；2；0.15 。7.6.4 10 -9 ；0 。三、计算题8摩擦力与安培力平衡，mgBIL，Bmg =
11、1.25T 。IL9. 洛伦兹力不做功 ,由动能定理得 : 1 mvb21 mv02mgh ，22f qv b B qBv022gh 。10.(1) AB边受安培力为FBIL,方向水平 ,边受安培力为 FBIL,方向竖直 ,故11BC22框加受到的安培力为 FF12F22BIL12L 22 ,(2) AC 之间的距离为 L ACL12L22,所以其受到的安培力为 FBIL ACBIL12L22,总结以上两问可得 :求折线电流所受的安培力,可以用折线的起止点的连线长表示折线的有效长度。参考答案 (B 卷)一、选择题1. 赤道上磁场方向水平向北 ,用左手定则可得安培力竖直向下 ,B 正确。2. D
12、 正确。3. 导线受到的安培力向上 ,所以线的拉力减小 ;由牛顿第三定律得磁体受到导线的作用力向下 ,所以压力变大 ,正确选项为 C。4. 粒子受力平衡 , qvB qE ,所以 E Bv ,分两种情况讨论得电场方向与粒子电性无关，选项 D 正确。5. 磁场垂直纸面向里时 ,D 正确； 磁场垂直纸面向外时 ,A 正确。二、填空题6. mgsin ,垂直斜面向上； mg ,水平向左。ILIL三、计算题7.(1) 斜向上(2) 电流 IEBIL0.4B2A, F安Rr当棒将要上滑 (趋势 )时: F安 cos30 0mgF安 sin 300 ,解得 B3.75 T；当棒将要下滑 (趋势 )时: F安 cos30 0F安 sin 300mg ,解得 B2.34 T。8.(1) 驱动力的方向沿导管水平向里 ,F安BIaBI 。(2) F安 BaI ,压强 PSabb