2025人教高中物理同步講義練習(xí)選擇性必修二1.1 磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力（含答案）

2025人教高中物理同步講義練習(xí)選擇性必修二1.1磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力模塊一知識(shí)掌握知識(shí)點(diǎn)一安培力的方向【情境導(dǎo)入】按照如圖所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．(1)僅上下交換磁極的位置以改變磁場(chǎng)方向，導(dǎo)線受力的方向是否改變？(2)僅改變導(dǎo)線中電流的方向，導(dǎo)線受力的方向是否改變？(3)仔細(xì)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，結(jié)合課本說明安培力的方向與磁場(chǎng)方向、電流方向有怎樣的關(guān)系？【知識(shí)梳理】1．安培力：在磁場(chǎng)中受的力．2．安培力的方向與、有關(guān)；安培力垂直于與決定的平面．3．左手定則：伸開左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線從掌心垂直進(jìn)入，并使四指指向，這時(shí)所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向．【重難詮釋】1．安培力方向的特點(diǎn)安培力的方向既垂直于電流方向，也垂直于磁場(chǎng)方向，即垂直于電流I和磁場(chǎng)B所決定的平面．(1)當(dāng)電流方向跟磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，安培力的方向、磁場(chǎng)方向和電流方向兩兩相互垂直．應(yīng)用左手定則判斷時(shí)，磁感線從掌心垂直進(jìn)入，拇指、其余四指和磁感線三者兩兩垂直．(2)當(dāng)電流方向跟磁場(chǎng)方向不垂直時(shí)，安培力的方向仍垂直于電流方向，也垂直于磁場(chǎng)方向．2．判斷安培力方向的步驟(1)明確研究對(duì)象；(2)用安培定則或根據(jù)磁體的磁場(chǎng)特征，畫出研究對(duì)象所在位置的磁場(chǎng)方向；(3)由左手定則判斷安培力方向．（2023春?蘭州期末）如圖所示，四幅圖分別表示在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，閉合電路的一部分導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向與電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向的關(guān)系，其中錯(cuò)誤的是（）A． B． C． D．（2023春?信宜市期中）均勻U形金屬框abcd置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示。它可以繞AB軸轉(zhuǎn)動(dòng)。若導(dǎo)線中電流方向是由B到A，欲使導(dǎo)線平面往紙外轉(zhuǎn)出角α后達(dá)到平衡，則磁場(chǎng)方向應(yīng)是（）A．豎直向上 B．豎直向下 C．水平向右 D．垂直紙面向里（2023?黃山模擬）《大國(guó)重器Ⅲ》節(jié)目介紹了GIL輸電系統(tǒng)的三相共箱技術(shù)，如圖甲所示，三根超高壓輸電線纜平行且間距相等。截面圖如圖乙所示，截面圓心構(gòu)成正三角形，上方兩根輸電線纜AB圓心連線水平，某時(shí)刻A中電流方向垂直于紙面向外、B中電流方向垂直于紙面向里、電流大小均為I，下方輸電線纜C中電流方向垂直于紙面向外、電流大小為2I，電流方向如圖，則（）A．A、B輸電線纜相互吸引 B．A輸電線纜所受安培力斜向左下方，與水平方向夾角60° C．A輸電線纜在AB圓心連線中點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向上 D．正三角形中心O處磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向左（2022秋?福建期末）通電矩形導(dǎo)線框abcd與通有恒定電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線MN在同一平面內(nèi)且相互平行，電流方向如圖所示。關(guān)于MN的磁場(chǎng)對(duì)線框的作用，下列敘述正確的是（）A．線框有兩條邊所受安培力方向相同 B．cd邊所受安培力垂直紙面向外 C．線框中所受安培力合力向右 D．線框中有兩條邊所受安培力大小相同（2021秋?鄢陵縣期末）把一小段通電直導(dǎo)線放入磁場(chǎng)中，導(dǎo)線受到安培力的作用。關(guān)于安培力的方向，下列說法中正確的是（）A．安培力的方向一定跟磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向相同 B．安培力的方向一定跟磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直，但不一定跟電流方向垂直 C．安培力的方向一定跟電流方向垂直，但不一定跟磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直 D．安培力的方向一定跟電流方向垂直，也一定跟磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直知識(shí)點(diǎn)二安培力的大小【情境導(dǎo)入】(1)在如圖甲所示的探究影響安培力大小的有關(guān)因素的實(shí)驗(yàn)中，把導(dǎo)線垂直放入磁場(chǎng)(磁感應(yīng)強(qiáng)度為B)中，得出的安培力F與導(dǎo)線長(zhǎng)度l、電流大小I有怎樣的關(guān)系？(2)當(dāng)導(dǎo)線平行磁場(chǎng)方向放入時(shí)，它受到的安培力多大？(3)如圖乙，當(dāng)導(dǎo)線和磁場(chǎng)方向的夾角為θ時(shí)，它受到的安培力多大？甲乙【知識(shí)梳理】如圖甲、乙所示，導(dǎo)線電流為I，長(zhǎng)度為l，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.1．如圖甲，通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直，此時(shí)安培力F＝.2．如圖乙，通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行，此時(shí)安培力F＝.3．如圖丙，當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)不垂直時(shí)，此時(shí)安培力F＝.【重難詮釋】對(duì)公式F＝IlBsinθ的理解1．公式F＝IlBsinθ中B對(duì)放入的通電導(dǎo)線來說是外加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，不必考慮導(dǎo)線自身產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)外加磁場(chǎng)的影響．2．公式F＝IlBsinθ中θ是B和I方向的夾角(1)當(dāng)θ＝90°時(shí)，即B⊥I，sinθ＝1，公式變?yōu)镕＝IlB.(2)當(dāng)θ＝0時(shí)，即B∥I，F(xiàn)＝0.3．公式F＝IlBsinθ中l(wèi)指的是導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的“有效長(zhǎng)度”，彎曲導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度l等于連接兩端點(diǎn)直線段的長(zhǎng)度(如圖虛線所示)；相應(yīng)的電流沿導(dǎo)線由始端流向末端．推論：對(duì)任意形狀的閉合平面線圈，當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，線圈的有效長(zhǎng)度l＝0，故通電后線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所受安培力的矢量和一定為零，如圖所示．（2023春?濱海新區(qū)期末）如圖所示，一質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的金屬棒MN兩端由等長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線水平懸掛，處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)金屬棒中通過電流I，平衡時(shí)兩懸線與豎直方向夾角均為θ。（已知重力加速度為g）下列說法正確的是（）A．金屬棒中的電流方向由N到M B．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為mgsinθILC．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為mgtanθILD．僅增大金屬棒質(zhì)量，懸線與豎直方向的夾角θ增大（2023春?溫江區(qū)校級(jí)月考）利用如圖所示的電流天平，可以測(cè)量勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B。它的右臂掛著矩形線圈，匝數(shù)為n，b段導(dǎo)線長(zhǎng)為l，導(dǎo)線a、b、c段處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與線圈平面垂直。當(dāng)線圈沒有通電時(shí)，天平處于平衡狀態(tài)。當(dāng)線圈中通入電流I時(shí)，通過在右盤加質(zhì)量為m的砝碼（或移動(dòng)游碼）使天平重新平衡。下列說法中錯(cuò)誤的是（）A．若僅將電流反向，線圈將不能保持平衡狀態(tài) B．線圈通電后，a、c段導(dǎo)線受到的安培力等大反向，b段導(dǎo)線的安培力向上 C．線圈受到的安培力大小為mg D．由以上測(cè)量數(shù)據(jù)可以求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B=（2023春?南昌期末）如圖所示，邊長(zhǎng)為l的正三角形線框abc用兩根絕緣細(xì)線對(duì)稱懸掛，靜止時(shí)ab直線水平，線框中通有沿順時(shí)針方向的電流，圖中水平虛線通過ac邊和bc邊的中點(diǎn)e、f，在虛線的下方有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于導(dǎo)線框向里，此時(shí)每根細(xì)線的拉力大小為F1?，F(xiàn)保持其他條件不變，將虛線下方的磁場(chǎng)移至虛線上方，使虛線為勻強(qiáng)磁場(chǎng)的下邊界，此時(shí)每根細(xì)線的拉力大小為F2。則導(dǎo)線框中的電流大小為（）A．2(F1-FC．F1-F（2023春?湖南期末）如圖所示，將長(zhǎng)為2L的直導(dǎo)線折成邊長(zhǎng)相等、夾角為60°的“V”形，并置于與其所在平面垂直的、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。若“V”形導(dǎo)線所受的安培力大小為F，則該直導(dǎo)線中通過的電流大小為（）A．F2BL B．FBL C．3F（2023?株洲三模）如圖所示的電路中，恒流源能提供圖示方向、大小為I的恒定電流。質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒垂直放置在水平導(dǎo)軌MN、PQ上，兩導(dǎo)軌平行且相距為L(zhǎng)，導(dǎo)體棒與水平導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=3A．若在水平軌道間加水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，則導(dǎo)體棒初始開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為BILmB．若要使導(dǎo)體棒在水平軌道上做勻速運(yùn)動(dòng)，則所加磁場(chǎng)B最小時(shí)的方向應(yīng)為左上，與豎直方向夾角為30° C．若在水平軌道間加豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，則導(dǎo)體棒剛進(jìn)入圓弧軌道時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為2(BIL-μmg)sRD．若要使導(dǎo)體棒剛好到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)，則在水平軌道間所加豎直向上的磁場(chǎng)的最小值為2mgR知識(shí)點(diǎn)三磁電式電流表【知識(shí)梳理】1.構(gòu)造：圖中磁電式電流表各部件分別為：①永磁鐵，②，③鐵質(zhì)圓柱，④，⑤，⑥指針．2．原理：安培力與電流的關(guān)系．通電線圈在磁場(chǎng)中受到而偏轉(zhuǎn)，線圈偏轉(zhuǎn)的角度越大，被測(cè)電流就．根據(jù)指針的，可以知道被測(cè)電流的方向．3．特點(diǎn)：極靴與鐵質(zhì)圓柱間的磁場(chǎng)都沿方向，線圈無論轉(zhuǎn)到什么位置，它的平面都跟磁感線，且線圈左右兩邊所在之處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小都．4．優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高，可以測(cè)出的電流．缺點(diǎn)：線圈的導(dǎo)線很細(xì)，允許通過的電流．【重難詮釋】1．磁電式電流表的工作原理通電線圈在磁場(chǎng)中受到安培力作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)的方向不同，被測(cè)電流的方向不同．2．磁電式電流表的磁場(chǎng)特點(diǎn)兩磁極間裝有極靴，極靴中有鐵質(zhì)圓柱，使極靴與圓柱間的磁場(chǎng)都沿半徑方向，保持線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所受安培力的方向總與線圈平面垂直，使表盤刻度均勻．3．磁電式電流表的靈敏度(1)電流表的靈敏度：是指在通入相同電流的情況下，指針偏轉(zhuǎn)角度的大小，偏角越大，靈敏度越高．(2)提高靈敏度的方法：如果要提高磁電式電流表的靈敏度，就要使在相同電流下線圈所受的安培力增大，可通過增加線圈的匝數(shù)、增大永磁鐵的磁感應(yīng)強(qiáng)度、增加線圈的面積和減小轉(zhuǎn)軸處摩擦等方法實(shí)現(xiàn)．（2023春?無錫期末）某研究小組制作了一儀表，發(fā)現(xiàn)指針在示數(shù)附近的擺動(dòng)很難停下，使讀數(shù)變得困難．在指針轉(zhuǎn)軸上裝上扇形鋁板或扇形鋁框，在合適區(qū)域加上磁場(chǎng)，可以解決此困難．下列方案合理的是（）A． B． C． D．（2023春?安慶期中）磁電式電流表的構(gòu)造如圖甲所示，在蹄形磁鐵的兩極間有一個(gè)可以繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈，轉(zhuǎn)軸上裝有螺旋彈簧和指針。蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場(chǎng)均勻輻向分布，如圖乙所示。當(dāng)電流通過線圈時(shí)，線圈在安培力的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，螺旋彈簧被扭動(dòng)，線圈停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)滿足NBIS＝kθ，式中N線圈為線圈的匝數(shù)，S為線圈的面積，I為通過線圈的電流，B為磁感應(yīng)強(qiáng)度，θ為線圈（指針）偏角，k是與螺旋彈簧有關(guān)的常量。不考慮電磁感應(yīng)現(xiàn)象，由題中的信息可知（）A．線圈中間的鐵芯內(nèi)也是有磁場(chǎng)的，且也呈現(xiàn)輻向分布 B．若線圈中通以如圖乙所示的電流時(shí)，線圈將沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng) C．線圈（指針）偏角θ與通過線圈的電流I成正比 D．電流表的靈敏度定義為ΔθΔI（2023?海淀區(qū)校級(jí)三模）磁電式電流表是常用的電學(xué)實(shí)驗(yàn)器材，如圖所示，電表內(nèi)部由線圈、磁鐵、極靴、圓柱形軟鐵、螺旋彈簧等構(gòu)成。下列說法正確的是（）A．極靴與圓柱形軟鐵之間為勻強(qiáng)磁場(chǎng) B．當(dāng)線圈中電流方向改變時(shí)，線圈受到的安培力方向不變 C．通電線圈通常繞在鋁框上，主要因?yàn)殇X的電阻率小，可以減小焦耳熱的產(chǎn)生 D．在運(yùn)輸時(shí)，通常把正、負(fù)極接線柱用導(dǎo)線連在一起，是應(yīng)用了電磁阻尼的原理模塊二鞏固提高（2022秋?平谷區(qū)校級(jí)期末）在圖所示的四個(gè)圖中，標(biāo)出了勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向、通電直導(dǎo)線中電流I的方向以及通電直導(dǎo)線所受安培力F的方向，其中正確表示這三個(gè)方向關(guān)系的圖是（）A． B． C． D．（2023春?廣州期末）超遠(yuǎn)距離輸電通常采用特高壓直流輸電的方式，某段直流輸電線路中三根水平導(dǎo)線a、b、c平行且間距相等，其中a、b導(dǎo)線位于同一水平面內(nèi)，通入的電流大小為Ic＝2Ia＝2Ib，方向如圖所示。已知通電直導(dǎo)線周圍磁感應(yīng)強(qiáng)度B=kIA．a(chǎn)、b兩根導(dǎo)線相互排斥 B．a(chǎn)、b兩根導(dǎo)線對(duì)c的安培力方向豎直向下 C．b、c兩根導(dǎo)線對(duì)a的安培力方向豎直向下 D．三根導(dǎo)線在圖中三角形中心處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零（2023春?安寧市校級(jí)月考）如圖所示，兩根垂直紙面放置的直導(dǎo)線，通有大小相同、方向相反的電流。O為兩導(dǎo)線連線的中點(diǎn)，P、Q是兩導(dǎo)線連線中垂線上的兩點(diǎn)，且OP＝OQ。以下說法正確的是（）A．O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向上 B．P、Q兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反 C．若在P點(diǎn)放置一條電流方向垂直紙面向里的通電導(dǎo)線，其受力方向?yàn)樗较蛴?D．若在Q點(diǎn)放置一條電流方向垂直紙面向里的通電導(dǎo)線，其受力方向?yàn)樗较蜃螅?023?桃城區(qū)校級(jí)模擬）一正方形的中心O和四個(gè)頂點(diǎn)均固定著平行長(zhǎng)直導(dǎo)線，若所有平行直導(dǎo)線均通入大小相等的恒定電流，電流方向如圖中所示，下列截面圖中中心長(zhǎng)直導(dǎo)線所受安培力最大的是（）A． B． C． D．（2023春?重慶期末）磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用力叫安培力，通電導(dǎo)體垂直于磁場(chǎng)方向放置時(shí)，關(guān)于安培力的大小有如下規(guī)律，其中正確的是（）A．磁感應(yīng)強(qiáng)度越強(qiáng)，電流越小，導(dǎo)線越長(zhǎng)，安培力就越大 B．磁感應(yīng)強(qiáng)度越強(qiáng)，電流越大，導(dǎo)線越長(zhǎng)，安培力就越大 C．磁感應(yīng)強(qiáng)度越弱，電流越大，導(dǎo)線越長(zhǎng)，安培力就越大 D．磁感應(yīng)強(qiáng)度越強(qiáng)，電流越大，導(dǎo)線越短，安培力就越大（2023?北碚區(qū)模擬）如圖所示，一根長(zhǎng)L＝0.2m、質(zhì)量m＝1×10﹣2kg的通電直導(dǎo)線垂直紙面水平放置在傾角為37°的斜面上，電流方向垂直紙面向外，電流大小I＝5A。用平行于斜面的輕繩拴住導(dǎo)線不動(dòng)，整個(gè)裝置放在方向沿斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。已知重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，要使斜面對(duì)導(dǎo)線的支持力為零，則磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B至少應(yīng)為（）A．0.06T B．0.08T C．0.1T D．0.12T（2023?思明區(qū)校級(jí)模擬）豎直平面內(nèi)有長(zhǎng)度不變的輕繩1、2、3按如圖所示連接。繩1水平，繩2與水平方向成60°角，繩3的下端連接一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒1，在結(jié)點(diǎn)O正下方2d距離處固定一導(dǎo)體棒2，兩導(dǎo)體棒均垂直于紙面放置，導(dǎo)體棒1中通有向里的電流I0，往導(dǎo)體棒2中通入向外且緩慢增大的電流I。當(dāng)電流I增大到某個(gè)值時(shí)，給導(dǎo)體棒1以向右的輕微擾動(dòng)，可觀察到它繞O點(diǎn)緩慢上升到繩1所處的水平線上，3根輕繩始終繃緊，繩3的長(zhǎng)度為d，兩導(dǎo)體棒長(zhǎng)度均為I，重力加速度為g。若已知通電導(dǎo)體棒在垂直距離為x處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=kIA．繩1中拉力先減小后增大 B．繩2中拉力一直增大 C．導(dǎo)體棒2中電流的最小值為I=mgdD．導(dǎo)體棒2中電流的最大值為I=（2023春?北碚區(qū)校級(jí)期末）如圖，水平導(dǎo)體棒PQ用一根勁度系數(shù)均為k＝80N/m的豎直絕緣輕彈簧懸掛起來，置于水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，PQ長(zhǎng)度為L(zhǎng)＝0.5m，質(zhì)量為m＝0.1kg。當(dāng)導(dǎo)體棒中通以大小為I＝2A的電流，并處于靜止時(shí)，彈簧恰好恢復(fù)到原長(zhǎng)狀態(tài)。欲使導(dǎo)體棒下移2cm后能重新處于靜止?fàn)顟B(tài)，（重力加速度g取10m/s2）則（）A．通入的電流方向?yàn)镻→Q，大小為1.2A B．通入的電流方向?yàn)镻→Q，大小為2.4A C．通入的電流方向?yàn)镼→P，大小為1.2A D．通入的電流方向?yàn)镼→P，大小為2.4A（2023?石家莊模擬）如圖甲所示是磁電式電流表的結(jié)構(gòu)示意圖，極靴和鐵質(zhì)圓柱間的磁場(chǎng)均勻輻向分布，面積為S的矩形線圈繞在鋁框上，線圈a、b邊所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，當(dāng)線圈中通電流時(shí)，a、b邊所受安培力F方向如圖乙所示，下列說法正確的是（）A．穿過線圈的磁通量為BS B．流經(jīng)線圈a邊的電流方向垂直紙面向外 C．由于鋁框渦流作用導(dǎo)致電流測(cè)量不準(zhǔn)確 D．若增大線圈的匝數(shù)保持通入電流不變，則電流表指針偏角變大（2023?武漢模擬）在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)金屬棒中通以恒定電流I、金屬棒靜止時(shí)，兩細(xì)線偏離豎直方向的偏角均為θ，如圖所示。已知金屬棒ab的質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)，重力加速度大小為g，關(guān)于恒定電流I的大小和方向，下列說法正確的是（）A．mgtanθBL，從a到bB．mgtanθBL，從b到aC．mg(1-cosθ)BLsinθ，從a到bD．mg(1-（2022秋?丹陽(yáng)市校級(jí)期末）如圖所示，間距為1m的平行金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平桌面上，導(dǎo)軌左端連接有電動(dòng)勢(shì)為E＝15V，內(nèi)阻r＝1Ω的電源。質(zhì)量m＝0.5kg的金屬棒垂直放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)與金屬棒垂直，方向與導(dǎo)軌平面成θ＝53°斜向右上。繞過桌邊光滑定滑輪的一根細(xì)線，一端系在金屬棒的中點(diǎn)，另一端吊著一個(gè)重物，拉著金屬棒的細(xì)線水平且與金屬棒垂直，金屬棒處于靜止?fàn)顟B(tài)且剛好不向左滑，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度g取10m/s2，金屬棒接入電路的電阻R＝2Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.5，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，求：（1）金屬棒受到的安培力的大??；（2）懸吊重物的質(zhì)量；（3）保持磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不變，將磁場(chǎng)方向迅速改為豎直向上，則磁場(chǎng)方向改為豎直向上的一瞬間，重物的加速度（不考慮電磁感應(yīng)現(xiàn)象）。（2022秋?陸良縣期末）電磁軌道炮工作原理如圖，待發(fā)射彈體可在兩平行軌道之間自由移動(dòng)，并與軌道保持良好接觸。電流從一條軌道流入，通過導(dǎo)電彈體后從另一條軌道流回。軌道電流可在彈體處形成垂直于軌道平面的磁場(chǎng)（可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)），通電的彈體在軌道上由于受到安培力的作用而高速射出。小明同學(xué)從網(wǎng)上購(gòu)買了一個(gè)軌道炮模型，其軌道長(zhǎng)度為L(zhǎng)＝0.5m，平行軌道間距d＝0.02m，彈體的質(zhì)量m＝0.02kg，導(dǎo)軌中的電流I＝10A，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B＝1T，不計(jì)一切阻力，求：（1）彈體在軌道上運(yùn)行的加速度大??；（2）彈體的出射速度大小。

1.1磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力模塊一知識(shí)掌握知識(shí)點(diǎn)一安培力的方向【情境導(dǎo)入】按照如圖所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．(1)僅上下交換磁極的位置以改變磁場(chǎng)方向，導(dǎo)線受力的方向是否改變？(2)僅改變導(dǎo)線中電流的方向，導(dǎo)線受力的方向是否改變？(3)仔細(xì)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，結(jié)合課本說明安培力的方向與磁場(chǎng)方向、電流方向有怎樣的關(guān)系？答案(1)受力的方向改變(2)受力的方向改變(3)安培力的方向與磁場(chǎng)方向、電流方向的關(guān)系滿足左手定則【知識(shí)梳理】1．安培力：通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受的力．2．安培力的方向與磁場(chǎng)方向、電流方向有關(guān)；安培力垂直于磁場(chǎng)方向與電流方向決定的平面．3．左手定則：伸開左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線從掌心垂直進(jìn)入，并使四指指向電流的方向，這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向．【重難詮釋】1．安培力方向的特點(diǎn)安培力的方向既垂直于電流方向，也垂直于磁場(chǎng)方向，即垂直于電流I和磁場(chǎng)B所決定的平面．(1)當(dāng)電流方向跟磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，安培力的方向、磁場(chǎng)方向和電流方向兩兩相互垂直．應(yīng)用左手定則判斷時(shí)，磁感線從掌心垂直進(jìn)入，拇指、其余四指和磁感線三者兩兩垂直．(2)當(dāng)電流方向跟磁場(chǎng)方向不垂直時(shí)，安培力的方向仍垂直于電流方向，也垂直于磁場(chǎng)方向．2．判斷安培力方向的步驟(1)明確研究對(duì)象；(2)用安培定則或根據(jù)磁體的磁場(chǎng)特征，畫出研究對(duì)象所在位置的磁場(chǎng)方向；(3)由左手定則判斷安培力方向．（2023春?蘭州期末）如圖所示，四幅圖分別表示在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，閉合電路的一部分導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向與電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向的關(guān)系，其中錯(cuò)誤的是（）A． B． C． D．【解答】解：根據(jù)右手定則，即讓磁感線穿過手掌心，大拇指所指的方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)方向，則四指所指方向?yàn)楦袘?yīng)電流的方向。A．根據(jù)右手定則，可知感應(yīng)電流方向垂直紙面向外，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)右手定則，可知感應(yīng)電流方向沿導(dǎo)線向上，故B正確；C．根據(jù)右手定則，可知感應(yīng)電流方向垂直紙面向外，故C正確；D．根據(jù)右手定則，可知感應(yīng)電流方向沿導(dǎo)線向下，故D正確。本題選錯(cuò)誤的，故選：A。（2023春?信宜市期中）均勻U形金屬框abcd置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示。它可以繞AB軸轉(zhuǎn)動(dòng)。若導(dǎo)線中電流方向是由B到A，欲使導(dǎo)線平面往紙外轉(zhuǎn)出角α后達(dá)到平衡，則磁場(chǎng)方向應(yīng)是（）A．豎直向上 B．豎直向下 C．水平向右 D．垂直紙面向里【解答】解：A．若磁場(chǎng)豎直向上，則由左手定則，安培力垂直紙面向里，線圈不可能向外偏轉(zhuǎn)，故A錯(cuò)誤；B．若磁場(chǎng)豎直向下，則由左手定則，安培力垂直紙面向外，線圈能向外偏轉(zhuǎn)，故B正確；C．若磁場(chǎng)水平向右，則線圈不受安培力，線圈不可能向外偏轉(zhuǎn)，故C錯(cuò)誤；D．若磁場(chǎng)垂直紙面向里，則由左手定則，安培力豎直向下，線圈不可能向外偏轉(zhuǎn)，故D錯(cuò)。故選：B。（2023?黃山模擬）《大國(guó)重器Ⅲ》節(jié)目介紹了GIL輸電系統(tǒng)的三相共箱技術(shù)，如圖甲所示，三根超高壓輸電線纜平行且間距相等。截面圖如圖乙所示，截面圓心構(gòu)成正三角形，上方兩根輸電線纜AB圓心連線水平，某時(shí)刻A中電流方向垂直于紙面向外、B中電流方向垂直于紙面向里、電流大小均為I，下方輸電線纜C中電流方向垂直于紙面向外、電流大小為2I，電流方向如圖，則（）A．A、B輸電線纜相互吸引 B．A輸電線纜所受安培力斜向左下方，與水平方向夾角60° C．A輸電線纜在AB圓心連線中點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向上 D．正三角形中心O處磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向左【解答】解：A．由于A、B輸電線纜通入的電流方向相反，根據(jù)電流流向相反，二者相互排斥可判斷兩線纜相互排斥，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)電流流向相反，通電導(dǎo)線會(huì)相互排斥；電流流向相同，通電導(dǎo)線會(huì)相互吸引，可知B對(duì)A的作用力沿AB水平向左，C對(duì)A的作用力沿AC斜向右下，且大小為B對(duì)A作用力的2倍，如圖所示：由圖可知：FACcosθ＝2FABcos60°＝FAB即C對(duì)A的作用力在水平方向的分力與B對(duì)A的作用力大小相等，方向相反，所以A受到的合力即為C對(duì)A的作用力在豎直方向的分量，故其與水平方向夾角為90°，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)右手螺旋定則可知，A輸電線纜在AB圓心連線中點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向上，故C正確；D．A輸電線在O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直O(jiān)A指向右上方，B輸電線在O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直O(jiān)B指向左上方，C輸電線在O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直O(jiān)C水平向左，所以O(shè)處合磁感應(yīng)強(qiáng)度方向應(yīng)斜向左上方，故D錯(cuò)誤。故選：C。（2022秋?福建期末）通電矩形導(dǎo)線框abcd與通有恒定電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線MN在同一平面內(nèi)且相互平行，電流方向如圖所示。關(guān)于MN的磁場(chǎng)對(duì)線框的作用，下列敘述正確的是（）A．線框有兩條邊所受安培力方向相同 B．cd邊所受安培力垂直紙面向外 C．線框中所受安培力合力向右 D．線框中有兩條邊所受安培力大小相同【解答】解：由安培定則可知，直線電流MN在線框所處位置產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里AB、由左手定則可知，ab邊所受安培力水平向左，bc邊所受安培力豎直向上，cd邊所受安培力水平向右，ad邊所受安培力豎直向下，線框各邊所受安培力方向都不相同，故AB錯(cuò)誤；CD、離通電直導(dǎo)線MN越近的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，ab邊所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大于cd邊所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度，ab與cd邊的長(zhǎng)度相等，通過它們的電流I大小相等，由F＝BIL可知，ab邊所受安培力大小大于cd邊所受安培力大小，bc、ad兩邊所受安培力大小相等，則線框所受合力方向水平向左，故C錯(cuò)誤，D正確。故選：D。（2021秋?鄢陵縣期末）把一小段通電直導(dǎo)線放入磁場(chǎng)中，導(dǎo)線受到安培力的作用。關(guān)于安培力的方向，下列說法中正確的是（）A．安培力的方向一定跟磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向相同 B．安培力的方向一定跟磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直，但不一定跟電流方向垂直 C．安培力的方向一定跟電流方向垂直，但不一定跟磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直 D．安培力的方向一定跟電流方向垂直，也一定跟磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直【解答】解：左手定則是判斷磁場(chǎng)方向、電流方向、安培力方向三者之間關(guān)系的法則，根據(jù)作用定則可知，安培力垂直于電流和磁場(chǎng)所在的平面，因此安培力既垂直于磁場(chǎng)方向又垂直于電流方向，故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選：D。知識(shí)點(diǎn)二安培力的大小【情境導(dǎo)入】(1)在如圖甲所示的探究影響安培力大小的有關(guān)因素的實(shí)驗(yàn)中，把導(dǎo)線垂直放入磁場(chǎng)(磁感應(yīng)強(qiáng)度為B)中，得出的安培力F與導(dǎo)線長(zhǎng)度l、電流大小I有怎樣的關(guān)系？(2)當(dāng)導(dǎo)線平行磁場(chǎng)方向放入時(shí)，它受到的安培力多大？(3)如圖乙，當(dāng)導(dǎo)線和磁場(chǎng)方向的夾角為θ時(shí)，它受到的安培力多大？甲乙答案(1)F＝BIl(2)0(3)將磁感應(yīng)強(qiáng)度B沿平行導(dǎo)線方向和垂直導(dǎo)線方向進(jìn)行分解，如圖所示，則B⊥＝Bsinθ，F(xiàn)＝B⊥Il＝IlBsinθ.【知識(shí)梳理】如圖甲、乙所示，導(dǎo)線電流為I，長(zhǎng)度為l，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.1．如圖甲，通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直，此時(shí)安培力F＝IlB.2．如圖乙，通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行，此時(shí)安培力F＝0.3．如圖丙，當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)不垂直時(shí)，此時(shí)安培力F＝IlBsinθ.【重難詮釋】對(duì)公式F＝IlBsinθ的理解1．公式F＝IlBsinθ中B對(duì)放入的通電導(dǎo)線來說是外加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，不必考慮導(dǎo)線自身產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)外加磁場(chǎng)的影響．2．公式F＝IlBsinθ中θ是B和I方向的夾角(1)當(dāng)θ＝90°時(shí)，即B⊥I，sinθ＝1，公式變?yōu)镕＝IlB.(2)當(dāng)θ＝0時(shí)，即B∥I，F(xiàn)＝0.3．公式F＝IlBsinθ中l(wèi)指的是導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的“有效長(zhǎng)度”，彎曲導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度l等于連接兩端點(diǎn)直線段的長(zhǎng)度(如圖虛線所示)；相應(yīng)的電流沿導(dǎo)線由始端流向末端．推論：對(duì)任意形狀的閉合平面線圈，當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，線圈的有效長(zhǎng)度l＝0，故通電后線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所受安培力的矢量和一定為零，如圖所示．（2023春?濱海新區(qū)期末）如圖所示，一質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的金屬棒MN兩端由等長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線水平懸掛，處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)金屬棒中通過電流I，平衡時(shí)兩懸線與豎直方向夾角均為θ。（已知重力加速度為g）下列說法正確的是（）A．金屬棒中的電流方向由N到M B．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為mgsinθILC．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為mgtanθILD．僅增大金屬棒質(zhì)量，懸線與豎直方向的夾角θ增大【解答】解：對(duì)金屬棒受力分析，如圖所示A、由左手定則可以判斷，金屬棒中電流方向?yàn)橛蒑到N，故A錯(cuò)誤；B、BC、對(duì)金屬棒受力分析，由平衡條件有mgtanθ＝BIL，解得勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=mgtanθD、由mgtanθ＝BIL可知，金屬棒質(zhì)量增大，線與豎直方向的夾角減小，故D錯(cuò)誤。故選：C。（2023春?溫江區(qū)校級(jí)月考）利用如圖所示的電流天平，可以測(cè)量勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B。它的右臂掛著矩形線圈，匝數(shù)為n，b段導(dǎo)線長(zhǎng)為l，導(dǎo)線a、b、c段處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與線圈平面垂直。當(dāng)線圈沒有通電時(shí)，天平處于平衡狀態(tài)。當(dāng)線圈中通入電流I時(shí)，通過在右盤加質(zhì)量為m的砝碼（或移動(dòng)游碼）使天平重新平衡。下列說法中錯(cuò)誤的是（）A．若僅將電流反向，線圈將不能保持平衡狀態(tài) B．線圈通電后，a、c段導(dǎo)線受到的安培力等大反向，b段導(dǎo)線的安培力向上 C．線圈受到的安培力大小為mg D．由以上測(cè)量數(shù)據(jù)可以求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B=【解答】解：線圈通電后，根據(jù)左手定則，a、c段導(dǎo)線受到的安培力等大反向，b段導(dǎo)線的安培力向上；當(dāng)線圈沒有通電時(shí)，天平處于平衡狀態(tài)，設(shè)左盤質(zhì)量為m1，右盤質(zhì)量為m2，根據(jù)平衡條件有m1gL1＝m2gL2當(dāng)線圈中通入電流I時(shí)，向上的安培力大小為F＝nBIl在右盤加質(zhì)量為m的砝碼（或移動(dòng)游碼）使天平重新平衡，根據(jù)平衡條件有m1g?L1＝（m2g+mg﹣nBIl）?L2可得mg＝nBIl則磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=若僅將電流反向，則安培力方向向下，其他條件不變，線圈不能保持平衡狀態(tài)，故ABC正確，D錯(cuò)誤。本題選錯(cuò)誤的，故選：D。（2023春?南昌期末）如圖所示，邊長(zhǎng)為l的正三角形線框abc用兩根絕緣細(xì)線對(duì)稱懸掛，靜止時(shí)ab直線水平，線框中通有沿順時(shí)針方向的電流，圖中水平虛線通過ac邊和bc邊的中點(diǎn)e、f，在虛線的下方有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于導(dǎo)線框向里，此時(shí)每根細(xì)線的拉力大小為F1。現(xiàn)保持其他條件不變，將虛線下方的磁場(chǎng)移至虛線上方，使虛線為勻強(qiáng)磁場(chǎng)的下邊界，此時(shí)每根細(xì)線的拉力大小為F2。則導(dǎo)線框中的電流大小為（）A．2(F1-FC．F1-F【解答】解：設(shè)三角形線框的質(zhì)量為m，不論磁場(chǎng)處于虛線上方還是下方，計(jì)算安培力時(shí)，導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度均為lcos60°，當(dāng)磁場(chǎng)在虛線下方時(shí)，線框受到向下的安培力，大小為F安＝BIlcos60°，由平衡條件知2F1＝mg+F安；當(dāng)把磁場(chǎng)移到虛線上方時(shí)，線框受到向上的安培力，大小為F′安＝BIlcos60°，在豎直方向由平衡條件知2F2+F′安＝mg，解得I=2(F1-F2)故A正確，BCD錯(cuò)誤；故選：A。（2023春?湖南期末）如圖所示，將長(zhǎng)為2L的直導(dǎo)線折成邊長(zhǎng)相等、夾角為60°的“V”形，并置于與其所在平面垂直的、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。若“V”形導(dǎo)線所受的安培力大小為F，則該直導(dǎo)線中通過的電流大小為（）A．F2BL B．FBL C．3F【解答】解：導(dǎo)線在磁場(chǎng)內(nèi)有效長(zhǎng)度為：L′＝2Lsin30°＝L，故該“V”形通電導(dǎo)線受到安培力大小為F＝BIL′＝BIL，解得：I=F故選：B。（2023?株洲三模）如圖所示的電路中，恒流源能提供圖示方向、大小為I的恒定電流。質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒垂直放置在水平導(dǎo)軌MN、PQ上，兩導(dǎo)軌平行且相距為L(zhǎng)，導(dǎo)體棒與水平導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=3A．若在水平軌道間加水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，則導(dǎo)體棒初始開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為BILmB．若要使導(dǎo)體棒在水平軌道上做勻速運(yùn)動(dòng)，則所加磁場(chǎng)B最小時(shí)的方向應(yīng)為左上，與豎直方向夾角為30° C．若在水平軌道間加豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，則導(dǎo)體棒剛進(jìn)入圓弧軌道時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為2(BIL-μmg)sRD．若要使導(dǎo)體棒剛好到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)，則在水平軌道間所加豎直向上的磁場(chǎng)的最小值為2mgR【解答】解：A．若加上水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，對(duì)棒受力分析，由左手定則，安培力方向向下，棒不運(yùn)動(dòng)，加速度為0，故A錯(cuò)誤；B．要使棒勻速運(yùn)動(dòng)，受力平衡，其合外力為零，設(shè)安培力方向?yàn)橛疑?，與水平方向夾角為α，受力分析如圖由平衡條件：Fcosα＝μ（mg﹣Fsinα）解得F=由數(shù)學(xué)知識(shí)F=當(dāng)α＝30°，安培力最小，由左手定則，所加磁場(chǎng)最小時(shí)B的方向應(yīng)為左上，與豎直方向夾角為30°，故B正確；C．當(dāng)加上豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B時(shí)，由左手定則，安培力水平向右．由動(dòng)能定理有BILs-μmgs=由牛頓第二定律N-mg=聯(lián)立解得N=由牛頓第三定律，導(dǎo)體棒剛進(jìn)入圓弧軌道時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為2(BIL-μmg)sRD．要使棒剛好到達(dá)圓弧最高點(diǎn)，則在最高點(diǎn)時(shí)重力提供向心力：mg=m設(shè)所加豎直向上的磁場(chǎng)的最小值為B，由動(dòng)能定理有BILs-μmgs-mg?2R=12故D錯(cuò)誤.故選：B。知識(shí)點(diǎn)三磁電式電流表【知識(shí)梳理】1.構(gòu)造：圖中磁電式電流表各部件分別為：①永磁鐵，②極靴，③鐵質(zhì)圓柱，④螺旋彈簧，⑤線圈，⑥指針．2．原理：安培力與電流的關(guān)系．通電線圈在磁場(chǎng)中受到安培力而偏轉(zhuǎn)，線圈偏轉(zhuǎn)的角度越大，被測(cè)電流就越大．根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向，可以知道被測(cè)電流的方向．3．特點(diǎn)：極靴與鐵質(zhì)圓柱間的磁場(chǎng)都沿半徑方向，線圈無論轉(zhuǎn)到什么位置，它的平面都跟磁感線平行，且線圈左右兩邊所在之處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小都相等．4．優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高，可以測(cè)出很弱的電流．缺點(diǎn)：線圈的導(dǎo)線很細(xì)，允許通過的電流很弱．【重難詮釋】1．磁電式電流表的工作原理通電線圈在磁場(chǎng)中受到安培力作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)的方向不同，被測(cè)電流的方向不同．2．磁電式電流表的磁場(chǎng)特點(diǎn)兩磁極間裝有極靴，極靴中有鐵質(zhì)圓柱，使極靴與圓柱間的磁場(chǎng)都沿半徑方向，保持線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所受安培力的方向總與線圈平面垂直，使表盤刻度均勻．3．磁電式電流表的靈敏度(1)電流表的靈敏度：是指在通入相同電流的情況下，指針偏轉(zhuǎn)角度的大小，偏角越大，靈敏度越高．(2)提高靈敏度的方法：如果要提高磁電式電流表的靈敏度，就要使在相同電流下線圈所受的安培力增大，可通過增加線圈的匝數(shù)、增大永磁鐵的磁感應(yīng)強(qiáng)度、增加線圈的面積和減小轉(zhuǎn)軸處摩擦等方法實(shí)現(xiàn)．（2023春?無錫期末）某研究小組制作了一儀表，發(fā)現(xiàn)指針在示數(shù)附近的擺動(dòng)很難停下，使讀數(shù)變得困難．在指針轉(zhuǎn)軸上裝上扇形鋁板或扇形鋁框，在合適區(qū)域加上磁場(chǎng)，可以解決此困難．下列方案合理的是（）A． B． C． D．【解答】解：A、鋁板運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過鋁板的磁通量不變，不會(huì)產(chǎn)生渦流，沒有安培力阻礙鋁板運(yùn)動(dòng)，指針在示數(shù)附近的擺動(dòng)很難停下，故A錯(cuò)誤；B、扇形鋁框運(yùn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)擺幅比較小時(shí)，鋁框運(yùn)動(dòng)不出磁場(chǎng)，則磁通量不變，不會(huì)產(chǎn)生渦流，沒有安培力阻礙鋁框運(yùn)動(dòng)，指針在示數(shù)附近的擺動(dòng)很難停下，故B錯(cuò)誤；C、扇形鋁框運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過鋁框的磁通量不變，不會(huì)產(chǎn)生渦流，沒有安培力阻礙鋁框運(yùn)動(dòng)，指針在示數(shù)附近的擺動(dòng)很難停下，故C錯(cuò)誤；D、鋁板運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過鋁板的磁通量改變，會(huì)產(chǎn)生渦流，有安培力阻礙鋁板運(yùn)動(dòng)，指針在示數(shù)附近的擺動(dòng)很快停下，故D正確。故選：D。（2023春?安慶期中）磁電式電流表的構(gòu)造如圖甲所示，在蹄形磁鐵的兩極間有一個(gè)可以繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈，轉(zhuǎn)軸上裝有螺旋彈簧和指針。蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場(chǎng)均勻輻向分布，如圖乙所示。當(dāng)電流通過線圈時(shí)，線圈在安培力的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，螺旋彈簧被扭動(dòng)，線圈停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)滿足NBIS＝kθ，式中N線圈為線圈的匝數(shù)，S為線圈的面積，I為通過線圈的電流，B為磁感應(yīng)強(qiáng)度，θ為線圈（指針）偏角，k是與螺旋彈簧有關(guān)的常量。不考慮電磁感應(yīng)現(xiàn)象，由題中的信息可知（）A．線圈中間的鐵芯內(nèi)也是有磁場(chǎng)的，且也呈現(xiàn)輻向分布 B．若線圈中通以如圖乙所示的電流時(shí)，線圈將沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng) C．線圈（指針）偏角θ與通過線圈的電流I成正比 D．電流表的靈敏度定義為ΔθΔI【解答】解：A．蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場(chǎng)均勻輻向分布，鐵芯中的確有磁場(chǎng)，但分布并不是幅向分布的，故A錯(cuò)誤；B．若線圈中通以如圖乙所示的電流時(shí)，根據(jù)左手定則，左側(cè)導(dǎo)線所受安培力向上，右側(cè)導(dǎo)線所受安培力向下，線圈將沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)題意線圈停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)滿足NBIS＝kθ解得：θ=可知線圈（指針）偏角θ與通過線圈的電流I成正比，故C正確；D．電流表的靈敏度定義為ΔθΔINBIS＝kθ解得：Δθ可知更換k值更大的螺旋彈簧，電流表的靈敏度減小了，故D錯(cuò)誤。故選：C。（2023?海淀區(qū)校級(jí)三模）磁電式電流表是常用的電學(xué)實(shí)驗(yàn)器材，如圖所示，電表內(nèi)部由線圈、磁鐵、極靴、圓柱形軟鐵、螺旋彈簧等構(gòu)成。下列說法正確的是（）A．極靴與圓柱形軟鐵之間為勻強(qiáng)磁場(chǎng) B．當(dāng)線圈中電流方向改變時(shí)，線圈受到的安培力方向不變 C．通電線圈通常繞在鋁框上，主要因?yàn)殇X的電阻率小，可以減小焦耳熱的產(chǎn)生 D．在運(yùn)輸時(shí)，通常把正、負(fù)極接線柱用導(dǎo)線連在一起，是應(yīng)用了電磁阻尼的原理【解答】解：A.極靴與圓柱形軟鐵之間的磁場(chǎng)均勻地輻向分布，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向并不是處處相同，所以該磁場(chǎng)并不是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，故A錯(cuò)誤；B.當(dāng)線圈中電流方向改變時(shí)，磁場(chǎng)方向不變，所以線圈受到的安培力方向發(fā)生改變，故B錯(cuò)誤；C.用金屬鋁做線圈框架，主要原因有：鋁不導(dǎo)磁，用鋁做框架可以減小對(duì)磁場(chǎng)的影響，保證儀表的準(zhǔn)確性更高；鋁材料較輕，電阻率較小，能更好地利用電磁阻尼現(xiàn)象，使指針迅速停下來，故C錯(cuò)誤；D.在運(yùn)輸過程中，由于振動(dòng)會(huì)使指針不停擺動(dòng)，可能使指針損壞，將接線柱用導(dǎo)線連在一起，相當(dāng)于把表的線圈電路組成閉合電路，在指針擺動(dòng)過程中線圈切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，利用電磁阻尼原理，阻礙指針擺動(dòng)，防止指針因撞擊而變形，故D正確。故選：D。模塊二鞏固提高（2022秋?平谷區(qū)校級(jí)期末）在圖所示的四個(gè)圖中，標(biāo)出了勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向、通電直導(dǎo)線中電流I的方向以及通電直導(dǎo)線所受安培力F的方向，其中正確表示這三個(gè)方向關(guān)系的圖是（）A． B． C． D．【解答】解：A、電流方向與磁場(chǎng)方向在同一直線上，不受安培力作用，故A錯(cuò)誤；B、圖中安培力的方向是豎直向下的，故B錯(cuò)誤；C、圖中安培力的方向是水平向外的，故C錯(cuò)誤；D、圖中安培力的方向是豎直向下的，故D正確；故選：D。（2023春?廣州期末）超遠(yuǎn)距離輸電通常采用特高壓直流輸電的方式，某段直流輸電線路中三根水平導(dǎo)線a、b、c平行且間距相等，其中a、b導(dǎo)線位于同一水平面內(nèi)，通入的電流大小為Ic＝2Ia＝2Ib，方向如圖所示。已知通電直導(dǎo)線周圍磁感應(yīng)強(qiáng)度B=kIA．a(chǎn)、b兩根導(dǎo)線相互排斥 B．a(chǎn)、b兩根導(dǎo)線對(duì)c的安培力方向豎直向下 C．b、c兩根導(dǎo)線對(duì)a的安培力方向豎直向下 D．三根導(dǎo)線在圖中三角形中心處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零【解答】解：A、由圖可知，a、b兩根導(dǎo)線通入的電流方向相同，因此a、b兩根導(dǎo)線相互吸引，故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)異向電流相互排斥，知a、b兩根導(dǎo)線對(duì)c的安培力均為排斥力，且Ia＝Ib，則a、b兩根導(dǎo)線對(duì)c的安培力大小相等，結(jié)合力的合成法可知，a、b兩根導(dǎo)線對(duì)c的安培力方向豎直向上，故B錯(cuò)誤；C、如圖所示為右側(cè)視圖，b、c兩根導(dǎo)線對(duì)a的安培力分別為吸引力和排斥力根據(jù)Ic＝2Ib，B=kIr，F(xiàn)＝BI可得：Fac＝2Fab則有sinθ=解得：θ＝30°，所以b、c兩根導(dǎo)線對(duì)a的安培力方向豎直向下，故C正確；D、根據(jù)安培定則，三根通電導(dǎo)線在三角形中心處的磁感應(yīng)強(qiáng)度如圖所示可知三根導(dǎo)線在圖中三角形中心處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零，故D錯(cuò)誤。故選：C。（2023春?安寧市校級(jí)月考）如圖所示，兩根垂直紙面放置的直導(dǎo)線，通有大小相同、方向相反的電流。O為兩導(dǎo)線連線的中點(diǎn)，P、Q是兩導(dǎo)線連線中垂線上的兩點(diǎn)，且OP＝OQ。以下說法正確的是（）A．O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向上 B．P、Q兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反 C．若在P點(diǎn)放置一條電流方向垂直紙面向里的通電導(dǎo)線，其受力方向?yàn)樗较蛴?D．若在Q點(diǎn)放置一條電流方向垂直紙面向里的通電導(dǎo)線，其受力方向?yàn)樗较蜃蟆窘獯稹拷猓篈、根據(jù)安培定則可知，左側(cè)導(dǎo)線在O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下，右側(cè)導(dǎo)線在O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向也是豎直向下，故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)安培定則可知，左側(cè)導(dǎo)線在Q點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向斜向右下方，右側(cè)導(dǎo)線在Q點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向斜向左下方，兩者合成后，Q點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下，同理，P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向也是豎直向下的，故兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同，故B錯(cuò)誤；C、通過B選項(xiàng)分析可知，P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向是豎直向下的，若在P點(diǎn)放置一條電流方向垂直紙面向里的通電導(dǎo)線，根據(jù)左手定則判斷其受力方向?yàn)楣蚀怪監(jiān)P向左，故C錯(cuò)誤；D、通過B選項(xiàng)分析可知，Q點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向是豎直向下的，若在Q點(diǎn)放置一條電流方向垂直紙面向里的通電導(dǎo)線，根據(jù)左手定則判斷其受力方向?yàn)楣蚀怪監(jiān)Q向左，故D正確。故選：D。（2023?桃城區(qū)校級(jí)模擬）一正方形的中心O和四個(gè)頂點(diǎn)均固定著平行長(zhǎng)直導(dǎo)線，若所有平行直導(dǎo)線均通入大小相等的恒定電流，電流方向如圖中所示，下列截面圖中中心長(zhǎng)直導(dǎo)線所受安培力最大的是（）A． B． C． D．【解答】解：根據(jù)“同向電流相吸引，異向電流相排斥”，設(shè)四根導(dǎo)線與中間的導(dǎo)線的相互作用力均為F，則分析如圖所示，A受合力為0，B和C受到2F的力，D受到22故選：D。（2023春?重慶期末）磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用力叫安培力，通電導(dǎo)體垂直于磁場(chǎng)方向放置時(shí)，關(guān)于安培力的大小有如下規(guī)律，其中正確的是（）A．磁感應(yīng)強(qiáng)度越強(qiáng)，電流越小，導(dǎo)線越長(zhǎng)，安培力就越大 B．磁感應(yīng)強(qiáng)度越強(qiáng)，電流越大，導(dǎo)線越長(zhǎng)，安培力就越大 C．磁感應(yīng)強(qiáng)度越弱，電流越大，導(dǎo)線越長(zhǎng)，安培力就越大 D．磁感應(yīng)強(qiáng)度越強(qiáng)，電流越大，導(dǎo)線越短，安培力就越大【解答】解：通電導(dǎo)體垂直于磁場(chǎng)方向放置時(shí)，根據(jù)F＝BIL得，磁感應(yīng)強(qiáng)度越強(qiáng)，電流越大，導(dǎo)線越長(zhǎng)，安培力就越大。故選：B。（2023?北碚區(qū)模擬）如圖所示，一根長(zhǎng)L＝0.2m、質(zhì)量m＝1×10﹣2kg的通電直導(dǎo)線垂直紙面水平放置在傾角為37°的斜面上，電流方向垂直紙面向外，電流大小I＝5A。用平行于斜面的輕繩拴住導(dǎo)線不動(dòng)，整個(gè)裝置放在方向沿斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。已知重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，要使斜面對(duì)導(dǎo)線的支持力為零，則磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B至少應(yīng)為（）A．0.06T B．0.08T C．0.1T D．0.12T【解答】解：由數(shù)學(xué)知識(shí)可得：cos37°=1-si斜面對(duì)導(dǎo)線的支持力恰好為零時(shí)，導(dǎo)線只受重力mg、線的拉力T和安培力F的作用，如圖所示。由平衡條件有：F＝mgcos37°，并且F＝BIL，解得：B＝0.08T，故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選：B。（2023?思明區(qū)校級(jí)模擬）豎直平面內(nèi)有長(zhǎng)度不變的輕繩1、2、3按如圖所示連接。繩1水平，繩2與水平方向成60°角，繩3的下端連接一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒1，在結(jié)點(diǎn)O正下方2d距離處固定一導(dǎo)體棒2，兩導(dǎo)體棒均垂直于紙面放置，導(dǎo)體棒1中通有向里的電流I0，往導(dǎo)體棒2中通入向外且緩慢增大的電流I。當(dāng)電流I增大到某個(gè)值時(shí)，給導(dǎo)體棒1以向右的輕微擾動(dòng)，可觀察到它繞O點(diǎn)緩慢上升到繩1所處的水平線上，3根輕繩始終繃緊，繩3的長(zhǎng)度為d，兩導(dǎo)體棒長(zhǎng)度均為I，重力加速度為g。若已知通電導(dǎo)體棒在垂直距離為x處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=kIA．繩1中拉力先減小后增大 B．繩2中拉力一直增大 C．導(dǎo)體棒2中電流的最小值為I=mgdD．導(dǎo)體棒2中電流的最大值為I=【解答】解：A、對(duì)導(dǎo)體棒1進(jìn)行受力分析如圖，此三個(gè)力組成的封閉三角形與△OPM相似，所以F3d=FPM=mg2d，所以，恒有F3=mg2，對(duì)結(jié)點(diǎn)進(jìn)行分析，繩1和繩2中的拉力F1和F2的合力大小恒為mg2，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過程中F1和FB、F2一直減小，直至導(dǎo)體棒1運(yùn)動(dòng)至繩1所在的水平線上時(shí)最小最小值為零，故B錯(cuò)誤；C、初始時(shí)，應(yīng)有F3+BI0l＝mg，B=kI0D、由上述分析可知F=PM2dmg，由幾何關(guān)系可知，導(dǎo)體棒1運(yùn)動(dòng)至繩1所在的水平線上時(shí)PM有最大值為5d，所以F=52mg，且F＝BI0l，此時(shí)B=故選：D。（2023春?北碚區(qū)校級(jí)期末）如圖，水平導(dǎo)體棒PQ用一根勁度系數(shù)均為k＝80N/m的豎直絕緣輕彈簧懸掛起來，置于水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，PQ長(zhǎng)度為L(zhǎng)＝0.5m，質(zhì)量為m＝0.1kg。當(dāng)導(dǎo)體棒中通以大小為I＝2A的電流，并處于靜止時(shí)，彈簧恰好恢復(fù)到原長(zhǎng)狀態(tài)。欲使導(dǎo)體棒下移2cm后能重新處于靜止?fàn)顟B(tài)，（重力加速度g取10m/s2）則（）A．通入的電流方向?yàn)镻→Q，大小為1.2A B．通入的電流方向?yàn)镻→Q，大小為2.4A C．通入的電流方向?yàn)镼→P，大小為1.2A D．通入的電流方向?yàn)镼→P，大小為2.4A【解答】解：水平導(dǎo)體棒PQ用一根勁度系數(shù)均為k＝80N/m的豎直絕緣輕彈簧懸掛起來，沒有通電時(shí)彈簧伸長(zhǎng)x1=mg當(dāng)導(dǎo)體棒中通以大小為I＝2A的電流，并處于靜止時(shí)，彈簧恰好恢復(fù)到原長(zhǎng)狀態(tài)，此時(shí)有：BIL＝mg解得B＝1T；欲使導(dǎo)體棒下移x2＝2cm＝0.02m＞x1，棒能重新處于靜止?fàn)顟B(tài)，則安培力方向向下，根據(jù)左手定則可知電流方向由Q→P根據(jù)平衡條件可得：BI′L+mg＝kx2，解得I′＝1.2A，故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選：C。（2023?石家莊模擬）如圖甲所示是磁電式電流表的結(jié)構(gòu)示意圖，極靴和鐵質(zhì)圓柱間的磁場(chǎng)均勻輻向分布，面積為S的矩形線圈繞在鋁框上，線圈a、b邊所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，當(dāng)線圈中通電流時(shí)，a、b邊所受安培力F方向如圖乙所示，下列說法正確的是（）A．穿過線圈的磁通量為BS B．流經(jīng)線圈a邊的電流方向垂直紙面向外 C．由于鋁框渦流作用導(dǎo)致電流測(cè)量不準(zhǔn)確 D．若增大線圈的匝數(shù)保持通入電流不變，則電流表指針偏角變大【解答】解：A.由于線圈與磁感線平行，穿過線圈的磁通量為0，故A錯(cuò)誤；B．由左手定則可知，流經(jīng)線圈a邊的電流方向垂直紙面向里，故B錯(cuò)誤；C．利用鋁框的目的就是為了產(chǎn)生電磁阻尼，使得指針快速穩(wěn)定，不影響電流測(cè)量，故C錯(cuò)誤；D．若增大線圈的匝數(shù)保持通入電流不變，由F＝nBIL知線圈的ab兩邊受的安培力變大，則電流表指針偏角變大，故D正確。故選：D。（2023?武漢模擬）在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)金屬棒中通以恒定電流I、金屬棒靜止時(shí)，兩細(xì)線偏離豎直方向的偏角均為θ，如圖所示。已知金屬棒ab的質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)，重力加速度大小為g，關(guān)于恒定電流I的大小和方向，下列說法正確的是（）A．mgtanθBL，從a到bB．mgtanθBL，從b到aC．mg(1-cosθ)BLsinθ，從a到bD．mg(1-【解答】解：題圖的左視圖如圖所示：導(dǎo)線受重力mg，繩子拉力T和安培力F，根據(jù)平衡條件可得：F＝mgtanθ，其中根據(jù)安培力公式F＝BIL解得電流I=根據(jù)左手定則，可知金屬棒中的電流方向由a指向b，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選：A。（2022秋?丹陽(yáng)市校級(jí)期末）如圖所示，間距為1m的平行金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平桌面上，導(dǎo)軌左端連接有電動(dòng)勢(shì)為E＝15V，內(nèi)阻r＝1Ω的電源。質(zhì)量m＝0.5kg的金屬棒垂直放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)與金屬棒垂直，方向與導(dǎo)軌平面成θ＝53°斜向右上。繞過桌邊光滑定滑輪的一根細(xì)線，一端系在金屬棒的中點(diǎn)，另一端吊著一個(gè)重物，拉著金屬棒的細(xì)線水平且與金屬棒垂直，金屬棒處于靜止?fàn)顟B(tài)且剛好不向左滑，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度g取10m/s2，金屬棒接入電路的電阻R＝2Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.5，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，求：（1）金屬棒受到的安培力的大??；（2）懸吊重物的質(zhì)量；（3）保持磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不變，將磁場(chǎng)方向迅速改為豎直向上，則磁場(chǎng)方向改為豎直向上的一瞬間，重物的加速度（不考慮電磁感應(yīng)現(xiàn)象）?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)閉合電路歐姆定律可得通過金屬棒的電流大小為：I=E金屬棒受到的安培力為：F安＝BIL聯(lián)立解得：F安＝5N（2）根據(jù)題意可知金屬棒恰好不向左滑動(dòng)，所以其所受最大靜摩擦力方向向右，受力分析如圖：對(duì)金屬棒，根據(jù)平衡條件可得：F安sinθ＝f+FF安cosθ+N＝mg由題意可知f＝μN(yùn)對(duì)重物根據(jù)平衡條件可得：F＝Mg聯(lián)立解得：M＝0.3kg（3）將磁場(chǎng)方向迅速改為豎直向上后，金屬棒受到的安培力方向變?yōu)樗较蜃?，大小為：F安′＝BIL＝1×5×1N＝5N因?yàn)镕安′﹣Mg＜μmg所以金屬棒的加速度為0。答：（1）金屬棒受到的安培力的大小為5N；（2）懸吊重物的質(zhì)量為0.3kg；（3）重物的加速度為0。（2022秋?陸良縣期末）電磁軌道炮工作原理如圖，待發(fā)射彈體可在兩平行軌道之間自由移動(dòng)，并與軌道保持良好接觸。電流從一條軌道流入，通過導(dǎo)電彈體后從另一條軌道流回。軌道電流可在彈體處形成垂直于軌道平面的磁場(chǎng)（可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)），通電的彈體在軌道上由于受到安培力的作用而高速射出。小明同學(xué)從網(wǎng)上購(gòu)買了一個(gè)軌道炮模型，其軌道長(zhǎng)度為L(zhǎng)＝0.5m，平行軌道間距d＝0.02m，彈體的質(zhì)量m＝0.02kg，導(dǎo)軌中的電流I＝10A，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B＝1T，不計(jì)一切阻力，求：（1）彈體在軌道上運(yùn)行的加速度大?。唬?）彈體的出射速度大小?！窘獯稹拷猓海?）彈體處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝1T彈體所受安培力大小為F＝BId根據(jù)牛頓第二定律得F＝ma代入數(shù)據(jù)解得a＝10m/s2（2）由動(dòng)能定理可知FL=12mv代入數(shù)據(jù)解得v=10答：（1）彈體在軌道上運(yùn)行的加速度大小為10m/s2；（2）彈體的出射速度大小為10m/s。

1.2磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力模塊一知識(shí)掌握知識(shí)點(diǎn)一洛倫茲力的方向【情境導(dǎo)入】如圖所示，電子由陰極向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)(向右運(yùn)動(dòng))過程中向下發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，試問：(1)什么力使電子偏轉(zhuǎn)？該力的方向如何？(2)電子運(yùn)動(dòng)軌跡附近的磁場(chǎng)方向如何？電子所受洛倫茲力與磁場(chǎng)方向、電子運(yùn)動(dòng)方向存在什么關(guān)系？【知識(shí)梳理】1．洛倫茲力(1)定義：在磁場(chǎng)中受到的力．(2)與安培力的關(guān)系：通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的安培力是的宏觀表現(xiàn)．2．洛倫茲力的方向左手定則：伸開左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓從掌心垂直進(jìn)入，并使指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向，這時(shí)所指的方向就是運(yùn)動(dòng)的正電荷在磁場(chǎng)中所受洛倫茲力的方向．如圖所示，負(fù)電荷受力的方向與正電荷受力的方向．【重難詮釋】1．洛倫茲力的方向(1)F、B、v三者方向間的關(guān)系洛倫茲力的方向總是與電荷運(yùn)動(dòng)的方向及磁場(chǎng)方向垂直，即洛倫茲力的方向總是垂直于運(yùn)動(dòng)電荷速度方向和磁場(chǎng)方向確定的平面．說明：F、B、v三個(gè)量的方向關(guān)系是：F⊥B，F(xiàn)⊥v，但B與v不一定垂直，如圖甲、乙所示．(2)洛倫茲力方向的判斷在用左手定則判斷運(yùn)動(dòng)的電荷在磁場(chǎng)中所受洛倫茲力的方向時(shí)，對(duì)于正電荷，四指指向電荷的運(yùn)動(dòng)方向；但對(duì)于負(fù)電荷，四指應(yīng)指向電荷運(yùn)動(dòng)的反方向．2．洛倫茲力的特點(diǎn)(1)洛倫茲力的方向隨電荷運(yùn)動(dòng)方向的變化而變化．但無論怎樣變化，洛倫茲力都與運(yùn)動(dòng)方向垂直．(2)洛倫茲力永不做功，它只改變電荷的運(yùn)動(dòng)方向，不改變電荷的速度大?。?023春?上海月考）若帶電粒子僅在洛倫茲力的作用下運(yùn)動(dòng)，則帶電粒子速率將（）A．變大 B．不變 C．變小 D．以上情況都有可能（2022秋?紅山區(qū)期末）電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)受到洛倫茲力的方向如圖所示，其中正確的是（）A． B． C． D．（多選）（2022秋?南崗區(qū)校級(jí)期末）質(zhì)量為m的帶電小球在水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中由靜止開始下落，已知初始的下落高度為h，經(jīng)過時(shí)間t下落到地面，達(dá)到地面時(shí)速度大小為v，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是（）A．下落過程中，洛倫茲力做負(fù)功 B．下落過程中小球機(jī)械能守恒 C．小球到達(dá)地面時(shí)的速度v＜2ghD．小球下落的時(shí)間t＞（2022春?青海期末）初速度為v0的電子，沿垂直于通電長(zhǎng)直導(dǎo)線的方向射出，直導(dǎo)線中的電流方向與電子的初始運(yùn)動(dòng)方向如圖所示，不計(jì)電子所受重力，則（）A．電子將向上偏轉(zhuǎn) B．電子將向下偏轉(zhuǎn) C．電子將垂直紙面向外偏轉(zhuǎn) D．電子將垂直紙而向內(nèi)偏轉(zhuǎn)（2021秋?奉化區(qū)期末）平面a和平面b相互垂直，平面b中直線PQ和MN垂直。電荷量為+q的粒子以速度v運(yùn)動(dòng)，途徑兩直線交點(diǎn)，且恰在a平面內(nèi)，如圖甲所示，磁場(chǎng)方向垂直于平面b。該粒子此時(shí)所受洛倫茲力方向正確的是（）A．由P指向Q，如圖乙中F1所示 B．由N指向M，如圖乙中F2所示 C．由Q指向P，如圖乙中F3所示 D．位于平面a，垂直于速度v，如圖乙中F4所示知識(shí)點(diǎn)二洛倫茲力的大小【情境導(dǎo)入】如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.設(shè)磁場(chǎng)中有一段長(zhǎng)度為L(zhǎng)的通電導(dǎo)線，橫截面積為S，單位體積內(nèi)含有的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷的電荷量為q且定向移動(dòng)的速率都是v.(1)導(dǎo)線中的電流是多少？導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力多大？(2)長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)線中含有的自由電荷數(shù)為多少？每個(gè)自由電荷所受洛倫茲力多大？【知識(shí)梳理】一般表達(dá)式：F＝qvBsinθ，θ為的夾角，如圖．(1)當(dāng)v∥B，即θ＝0或180°時(shí)，F(xiàn)＝.(2)當(dāng)v⊥B，即θ＝90°時(shí)，F(xiàn)＝.【重難詮釋】1．洛倫茲力與安培力的關(guān)系分類洛倫茲力安培力區(qū)別單個(gè)運(yùn)動(dòng)的帶電粒子所受到的磁場(chǎng)力通電直導(dǎo)線所受到的磁場(chǎng)力洛倫茲力不做功安培力可以做功聯(lián)系①安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，洛倫茲力是安培力的微觀本質(zhì)；②方向關(guān)系：洛倫茲力與安培力均可用左手定則進(jìn)行判斷2.洛倫茲力的大小洛倫茲力的大小：F＝qvBsinθ，θ為電荷運(yùn)動(dòng)的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的夾角．(1)當(dāng)θ＝90°時(shí)，v⊥B，sinθ＝1，F(xiàn)＝qvB，即運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，洛倫茲力最大．(2)當(dāng)θ＝0時(shí)，v∥B，sinθ＝0，F(xiàn)＝0，即運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，不受洛倫茲力．（多選）（2022秋?朝陽(yáng)區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，一段長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)體水平放置，若導(dǎo)體單位體積內(nèi)有n個(gè)自由電子，電子的電荷量為e，定向移動(dòng)速度為v、導(dǎo)體橫截面積為S。下面說法正確的是（）A．導(dǎo)體中電流為I＝neSvL B．導(dǎo)體中自由電子個(gè)數(shù)為N＝nSL C．導(dǎo)體放置在垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中，導(dǎo)線所受安培力F＝B（neSv）L D．導(dǎo)體放置在垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中，導(dǎo)線中每個(gè)電子所受洛倫茲力f＝evB（多選）（2021秋?寧江區(qū)校級(jí)期末）一個(gè)電荷量為q，質(zhì)量為m，速度為v的帶電粒子垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，則對(duì)它所受的洛倫茲力，下列說法正確的是（）A．它所受的洛倫茲力大小一定為qvB B．它所受的洛倫茲力大小有可能不是qvB C．它所受的洛倫茲力的方向一定和v垂直 D．它所受的洛倫茲力的方向有時(shí)與v垂直，有時(shí)與v平行（2023春?河北區(qū)期末）如圖所示，一個(gè)帶負(fù)電荷的物體從粗糙的斜面頂端滑到斜面底端時(shí)的速度為v，加上一個(gè)垂直于紙面指向讀者方向的磁場(chǎng)，則物體滑到底端時(shí)（）A．速度小于v B．速度大于v C．速度等于v D．可能離開斜面知識(shí)點(diǎn)三電子束的磁偏轉(zhuǎn)【知識(shí)梳理】1．顯像管的構(gòu)造：如圖所示，由電子槍、和熒光屏組成．2．顯像管的原理(1)電子槍發(fā)射．(2)電子束在磁場(chǎng)中．(3)熒光屏被電子束撞擊時(shí)發(fā)光．3．掃描：在偏轉(zhuǎn)區(qū)的水平方向和豎直方向都有偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，其方向、強(qiáng)弱都在，因此電子束打在熒光屏上的光點(diǎn)不斷移動(dòng)，這在顯示技術(shù)中叫作．（2023春?嘉興期末）如圖所示為電視機(jī)顯像管示意圖，沒有磁場(chǎng)時(shí)電子束打在熒光屏正中的O點(diǎn)。安裝在管頸的偏轉(zhuǎn)線圈通以電流后，可產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。則（）A．要使電子束打在A點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)垂直紙面向里 B．要使電子束打在B點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)平行紙面向上 C．增大偏轉(zhuǎn)線圈電流時(shí)電子速度將增大 D．增大偏轉(zhuǎn)線圈電流時(shí)電子打到屏上的偏移會(huì)增大（2022秋?章丘區(qū)期中）在電視機(jī)的顯像管中，電子束的掃描是用磁偏轉(zhuǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，其掃描原理如圖所示。圓形區(qū)域內(nèi)的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向垂直于圓面，而不加磁場(chǎng)時(shí)，電子束將通過O點(diǎn)并打在屏幕的中心M點(diǎn)。為了使屏幕上出現(xiàn)一條以M為中心的亮線PQ，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律應(yīng)是（）A． B． C． D．知識(shí)點(diǎn)四帶電體在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)【重難詮釋】1．帶電體在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中速度變化時(shí)洛倫茲力的大小往往隨之變化，并進(jìn)一步導(dǎo)致彈力、摩擦力的變化，帶電體將在變力作用下做變加速運(yùn)動(dòng)．2．利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和平衡條件分析各物理量的動(dòng)態(tài)變化時(shí)要注意彈力為零的臨界狀態(tài)，此狀態(tài)是彈力方向發(fā)生改變的轉(zhuǎn)折點(diǎn)．（2023?滁州一模）粗糙絕緣水平面上垂直穿過兩根長(zhǎng)直導(dǎo)線，兩根導(dǎo)線中通有相同的電流，電流方向豎直向上。水平面上一帶正電滑塊靜止于兩導(dǎo)線連線的中垂線上，俯視圖如圖所示，某時(shí)刻給滑塊一初速度，滑塊沿中垂線向連線中點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，滑塊始終未脫離水平面。則在運(yùn)動(dòng)過程中（）A．滑塊一定做曲線運(yùn)動(dòng) B．滑塊可能做勻速直線運(yùn)動(dòng) C．滑塊的加速度一直增大 D．滑塊的速度一直減?。?022秋?揭東區(qū)期末）如圖所示，一個(gè)帶負(fù)電的滑塊從粗糙絕緣斜面頂端由靜止下滑到底端時(shí)速度為v，若加一個(gè)垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則滑塊滑到底端時(shí)速度大小將（）A．等于v B．大于v C．小于v D．無法確定（2023?重慶模擬）如圖所示，光滑水平桌面上有一輕質(zhì)光滑絕緣管道，空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，絕緣管道在水平外力F（圖中未畫出）的作用下以速度u向右勻速運(yùn)動(dòng)。管道內(nèi)有一帶正電小球，初始位于管道M端且相對(duì)管道速度為0，一段時(shí)間后，小球運(yùn)動(dòng)到管道N端，小球質(zhì)量為m，電量為q，管道長(zhǎng)度為l，小球直徑略小于管道內(nèi)徑，則小球從M端運(yùn)動(dòng)到N端過程有（）A．時(shí)間為mlquBB．小球所受洛倫茲力做功為quBl C．外力F的平均功率為quBquBlD．外力F的沖量為qBl（多選）（2023?南平模擬）如圖所示，足夠長(zhǎng)的水平絕緣傳送帶以大小為v0的速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，傳送帶上方足夠大空間內(nèi)存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。將一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）無初速度地放在傳送帶的左端，小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，下列所畫出的小物塊速度隨時(shí)間變化的圖象（圖中t0=v0μg，vA． B． C． D．（多選）（2022秋?城關(guān)區(qū)校級(jí)期末）如圖，一根絕緣細(xì)桿固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，桿和磁場(chǎng)垂直，與水平方向成θ角。桿上套一個(gè)質(zhì)量為m、電量為+q的小球。小球與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。從A點(diǎn)開始由靜止釋放小球，使小球沿桿向下運(yùn)動(dòng)。設(shè)磁場(chǎng)區(qū)域很大，桿足夠長(zhǎng)。已知重力加速度為g。則下列敘述中正確的是（）A．小球運(yùn)動(dòng)的速度先增大后不變 B．小球運(yùn)動(dòng)的加速度先增大到gsinθ，然后減小到零 C．小球的速度達(dá)到最大速度一半時(shí)加速度可能是gsinθ D．小球的速度達(dá)到最大速度一半時(shí)加速度一定是0.5g（sinθ+μcosθ）（2022秋?雁峰區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，將帶電量Q＝+0.3C、質(zhì)量m'＝0.3kg的滑塊放在小車的絕緣板的右端，小車的質(zhì)量M＝0.5kg，滑塊與絕緣板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.4，小車的絕緣板足夠長(zhǎng)，它們所在的空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝20T的水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。開始時(shí)小車靜止在光滑水平面上，一擺長(zhǎng)L＝1.25m、擺球質(zhì)量m＝0.2kg的擺（O點(diǎn)相對(duì)地面位置不變，擺球與小車碰撞前與小車無相互作用）從水平位置由靜止釋放，擺到最低點(diǎn)時(shí)與小車相撞，如圖所示，碰撞后擺球恰好靜止，g＝10m/s2，求：（1）與車碰撞前擺球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)對(duì)繩子的拉力；（2）球與小車的碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能ΔE；（3）碰撞后小車的最終速度。模塊二鞏固提高（2021秋?鄢陵縣期末）每時(shí)每刻都有大量宇宙射線向地球射來，地磁場(chǎng)可以改變射線中大多數(shù)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向。假設(shè)有一個(gè)帶正電的宇宙射線粒子正垂直于地面向赤道射來，在地磁場(chǎng)的作用下，宇宙射線粒子將（）A．向東偏轉(zhuǎn) B．向南偏轉(zhuǎn) C．向西偏轉(zhuǎn) D．向北偏轉(zhuǎn)（2022春?普寧市校級(jí)期中）關(guān)于安培力和洛倫茲力，下列說法正確的是（）A．運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中一定受到洛倫茲力作用 B．通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中一定受到安培力作用 C．洛倫茲力一定對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功 D．安培力一定對(duì)通電導(dǎo)線不做功（2022秋?儋州校級(jí)期中）下列各圖中標(biāo)出了磁場(chǎng)B和正電荷運(yùn)動(dòng)速度v的方向，該時(shí)刻粒子所受洛倫茲力沿紙面向左的是（）A． B． C． D．（2022秋?寶山區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，一帶負(fù)電的滑塊從粗糙斜面的頂端滑至底端時(shí)的速度為v，若加一個(gè)垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，并保證滑塊能滑至底端，則它滑至底端時(shí)（）A．速率變大 B．速率變小 C．速率不變 D．洛倫茲力方向垂直斜面向上（2022秋?沙坪壩區(qū)校級(jí)期中）質(zhì)量為m，帶電小球在水平方向的磁場(chǎng)中開始下落，已知初始的下落高度為h，經(jīng)過時(shí)間t下落到地面，達(dá)到地面時(shí)速度大小為v，下列說法正確的是（）A．下落過程中，洛倫茲力做負(fù)功 B．小球到達(dá)地面時(shí)的速度v＜2ghC．下落過程中小球機(jī)械能不守恒 D．小球下落的時(shí)間t＞（2022秋?西城區(qū)校級(jí)月考）空間有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，質(zhì)量為m、電荷量為+q的質(zhì)點(diǎn)以速度v0水平進(jìn)入該磁場(chǎng)，在飛出磁場(chǎng)時(shí)高度下降了h。重力加速度為g。則下列說法正確的是（）A．帶電質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受洛倫茲力一定向下 B．帶電質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受洛倫茲力大小一定等于qv0B C．帶電質(zhì)點(diǎn)飛出磁場(chǎng)時(shí)速度的大小一定等于v0D．帶電質(zhì)點(diǎn)飛出磁場(chǎng)時(shí)速度的大小一定等于v0（2021秋?富平縣期末）如圖所示，電子槍接入電路后發(fā)射電子，其正下方水平直導(dǎo)線內(nèi)通有向右的電流，則（）A．電子束從B射向A B．電子束向上偏轉(zhuǎn)，速率保持不變 C．電子束向上偏轉(zhuǎn)，速率越來越小 D．電子束向下偏轉(zhuǎn)，速率越來越大（2021秋?漠河校級(jí)期末）如圖所示，用絲線吊一個(gè)質(zhì)量為m的帶電（絕緣）小球處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，空氣阻力不計(jì)，當(dāng)小球分別從A點(diǎn)和B點(diǎn)向最低點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)且兩次經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)（）A．小球的動(dòng)能不相同 B．絲線所受的拉力相同 C．小球所受的洛倫茲力相同 D．小球的向心加速度相同（2022秋?洪山區(qū)校級(jí)期中）來自太陽(yáng)和其他星體的宇宙射線中含有大量高能帶電粒子。如圖所示，由于地磁場(chǎng)的存在，改變了宇宙射線中帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向，使得很多高能帶電粒子不能到達(dá)地面。若不考慮地磁偏角的影響，關(guān)于上述高能帶電粒子在地磁場(chǎng)的作用下運(yùn)動(dòng)情況的判斷，下列說法中正確的是（）A．若帶電粒子帶正電，且沿地球赤道平面射向地心，則它將向西偏轉(zhuǎn) B．若帶電粒子帶正電，且沿地球赤道平面射向地心，則它將向東偏轉(zhuǎn) C．若帶電粒子帶負(fù)電，且沿垂直于地球赤道平面射向地心，則它將向南偏轉(zhuǎn) D．若帶電粒子沿垂直于地球赤道平面射向地心，則它可能在地磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（2022春?肇東市校級(jí)期末）如圖所示，a為帶正電的小物塊，b是一不帶電的絕緣物塊，a、b疊放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，現(xiàn)用水平恒力F拉b物塊，使a、b一起無相對(duì)滑動(dòng)地向左加速運(yùn)動(dòng)，在加速運(yùn)動(dòng)階段（）A．a(chǎn)、b一起運(yùn)動(dòng)的加速度不變 B．a(chǎn)、b一起運(yùn)動(dòng)的加速度增大 C．a(chǎn)、b物塊間的摩擦力減小 D．a(chǎn)、b物塊間的摩擦力增大（2016秋?廣陵區(qū)校級(jí)月考）如圖所示，質(zhì)量為m的金屬塊，帶電荷量為+q，以某一初速度沿水平方向進(jìn)入電場(chǎng)與磁場(chǎng)的空間，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向外，電場(chǎng)方向水平（圖中未標(biāo)出、向左或向右），金屬塊由A點(diǎn)沿絕緣板做勻速直線運(yùn)動(dòng)，至B點(diǎn)與開關(guān)相碰，瞬間立刻切斷電源，使電場(chǎng)消失，但保留磁場(chǎng)，金屬塊由于碰撞原因，動(dòng)能變?yōu)樵瓉淼乃姆种唬⒛軇蛩傺卦贩祷谹點(diǎn)，已知往返總時(shí)間為t，金屬塊與絕緣板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，AB長(zhǎng)為L(zhǎng)，求：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。唬?）場(chǎng)強(qiáng)E；（3）克服摩擦力做的功．

1.2磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力模塊一知識(shí)掌握知識(shí)點(diǎn)一洛倫茲力的方向【情境導(dǎo)入】如圖所示，電子由陰極向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)(向右運(yùn)動(dòng))過程中向下發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，試問：(1)什么力使電子偏轉(zhuǎn)？該力的方向如何？(2)電子運(yùn)動(dòng)軌跡附近的磁場(chǎng)方向如何？電子所受洛倫茲力與磁場(chǎng)方向、電子運(yùn)動(dòng)方向存在什么關(guān)系？答案(1)洛倫茲力向下(2)磁場(chǎng)方向向里電子所受洛倫茲力與磁場(chǎng)方向垂直，與電子運(yùn)動(dòng)方向垂直，滿足左手定則【知識(shí)梳理】1．洛倫茲力(1)定義：運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力．(2)與安培力的關(guān)系：通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)．2．洛倫茲力的方向左手定則：伸開左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線從掌心垂直進(jìn)入，并使四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向，這時(shí)拇指所指的方向就是運(yùn)動(dòng)的正電荷在磁場(chǎng)中所受洛倫茲力的方向．如圖所示，負(fù)電荷受力的方向與正電荷受力的方向相反．【重難詮釋】1．洛倫茲力的方向(1)F、B、v三者方向間的關(guān)系洛倫茲力的方向總是與電荷運(yùn)動(dòng)的方向及磁場(chǎng)方向垂直，即洛倫茲力的方向總是垂直于運(yùn)動(dòng)電荷速度方向和磁場(chǎng)方向確定的平面．說明：F、B、v三個(gè)量的方向關(guān)系是：F⊥B，F(xiàn)⊥v，但B與v不一定垂直，如圖甲、乙所示．(2)洛倫茲力方向的判斷在用左手定則判斷運(yùn)動(dòng)的電荷在磁場(chǎng)中所受洛倫茲力的方向時(shí)，對(duì)于正電荷，四指指向電荷的運(yùn)動(dòng)方向；但對(duì)于負(fù)電荷，四指應(yīng)指向電荷運(yùn)動(dòng)的反方向．2．洛倫茲力的特點(diǎn)(1)洛倫茲力的方向隨電荷運(yùn)動(dòng)方向的變化而變化．但無論怎樣變化，洛倫茲力都與運(yùn)動(dòng)方向垂直．(2)洛倫茲力永不做功，它只改變電荷的運(yùn)動(dòng)方向，不改變電荷的速度大小．（2023春?上海月考）若帶電粒子僅在洛倫茲力的作用下運(yùn)動(dòng)，則帶電粒子速率將（）A．變大 B．不變 C．變小 D．以上情況都有可能【解答】解：洛倫茲力得方向由左手定則來確定，其方向始終垂直于磁場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)電荷的方向，所以洛倫茲力不做功，不改變速度大小，只改變速度方向。故ACD錯(cuò)誤，B正確。故選：B。（2022秋?紅山區(qū)期末）電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)受到洛倫茲力的方向如圖所示，其中正確的是（）A． B． C． D．【解答】解：A、由圖示可知，電荷速度方向與磁場(chǎng)方向平行，電荷不受洛倫茲力作用，故A錯(cuò)誤；B、由左手定則可知，電荷所受洛倫茲力方向豎直向下，故B錯(cuò)誤；C、由左手定則可知，電荷所受洛倫茲力豎直向下，故C正確；D、由左手定則可知，電荷所受洛倫茲力方向垂直于紙面向外，故D錯(cuò)誤；故選：C。（多選）（2022秋?南崗區(qū)校級(jí)期末）質(zhì)量為m的帶電小球在水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中由靜止開始下落，已知初始的下落高度為h，經(jīng)過時(shí)間t下落到地面，達(dá)到地面時(shí)速度大小為v，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是（）A．下落過程中，洛倫茲力做負(fù)功 B．下落過程中小球機(jī)械能守恒 C．小球到達(dá)地面時(shí)的速度v＜2ghD．小球下落的時(shí)間t＞【解答】解：AB、由于洛倫茲力始終與運(yùn)動(dòng)方向垂直，洛倫茲力永不做功，下落過程中只有重力做功，機(jī)械能守恒；故A錯(cuò)誤，B正確；C、根據(jù)機(jī)械能守恒定律mgh=12mD．小球下落過程中受力情況如圖所示：由于洛倫茲力的作用，小球做曲線運(yùn)動(dòng)，豎直向上小球?qū)⑹艿铰鍌惼澚Φ姆至ψ饔?，豎直方向的加速度減小，即豎直方向加速度的平均值小于重力加速度；根據(jù)位移公式h=12a故選：BD。（2022春?青海期末）初速度為v0的電子，沿垂直于通電長(zhǎng)直導(dǎo)線的方向射出，直導(dǎo)線中的電流方向與電子的初始運(yùn)動(dòng)方向如圖所示，不計(jì)電子所受重力，則（）A．電子將向上偏轉(zhuǎn) B．電子將向下偏轉(zhuǎn) C．電子將垂直紙面向外偏轉(zhuǎn) D．電子將垂直紙而向內(nèi)偏轉(zhuǎn)【解答】解：由安培定則可知，通電直導(dǎo)線右側(cè)的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，初速度為v0的電子，沿垂直于通電長(zhǎng)直導(dǎo)線的方向射出，由左手定則可知，電子受到的洛倫茲力向上，所以電子將向上偏轉(zhuǎn)，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選：A。（2021秋?奉化區(qū)期末）平面a和平面b相互垂直，平面b中直線PQ和MN垂直。電荷量為+q的粒子以速度v運(yùn)動(dòng)，途徑兩直線交點(diǎn)，且恰在a平面內(nèi)，如圖甲所示，磁場(chǎng)方向垂直于平面b。該粒子此時(shí)所受洛倫茲力方向正確的是（）A．由P指向Q，如圖乙中F1所示 B．由N指向M，如圖乙中F2所示 C．由Q指向P，如圖乙中F3所示 D．位于平面a，垂直于速度v，如圖乙中F4所示【解答】解：把速度分解為垂直與磁場(chǎng)方向和沿磁場(chǎng)方向，沿磁場(chǎng)方向不受洛倫茲力，垂直于磁場(chǎng)方向的分速度，根據(jù)左手定則可知，受到的洛倫茲力由Q指向P，如圖乙中F3所示，故ABD錯(cuò)誤，C正確；故選