2025人教版物理重難點-選擇性必修1.52安培力和洛倫茲力本章測試B（含答案）

2025人教版物理重難點-選擇性必修1.52安培力和洛倫茲力本章測試B（含答案）1.52安培力和洛倫茲力本章測試B原卷版一、單選題1．古人很早就開始研究磁現(xiàn)象，中國古代百科全書《呂氏春秋》中記載“磁石召鐵，或引之也”，表明磁石靠近鐵塊時對鐵塊有力的作用，下列有關(guān)磁的說法正確的是（）A．磁石對鐵的作用是通過磁場產(chǎn)生的B．磁場看不見、摸不著，實際并不存在，是人們假想的一種物質(zhì)C．英國物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線在周圍空間也可以產(chǎn)生磁場D．若一小段通電導(dǎo)線在空間某處所受磁場力為零，則該處的磁感應(yīng)強度一定為零2．如圖所示為研究平行通電直導(dǎo)線之間相互作用的實驗裝置。接通電路后發(fā)現(xiàn)兩根導(dǎo)線均發(fā)生形變，此時通過導(dǎo)線M和N的電流大小分別為I1和I2已知I1>I2，方向均向上。若用F1和F2分別表示導(dǎo)線M與N受到的磁場力的大小，則下列說法中正確的是（）A．F1=F2，兩根導(dǎo)線相互吸引B．F1=F2，兩根導(dǎo)線相互排斥C．F1>F2，兩根導(dǎo)線相互吸引D．F1>F2，兩根導(dǎo)線相互排斥3．通電長直導(dǎo)線在其周圍空間產(chǎn)生磁場。某點的磁感應(yīng)強度大小B與該點到導(dǎo)線的距離r及電流I的關(guān)系為（k為常量）。如圖所示，豎直通電長直導(dǎo)線中的電流I方向向上，絕緣的光滑水平面上P處有一帶正電小球從圖示位置以初速度v0水平向右運動，小球始終在水平面內(nèi)運動，運動軌跡用實線表示，若從上向下看，則小球的運動軌跡可能是圖中的（）

A．

B．

C．

D．

4．下列①、②、③、④四幅圖分別是速度選擇器、磁流體發(fā)電機、質(zhì)譜儀、回旋加速器的結(jié)構(gòu)示意圖，下列說法中正確的是（）A．圖①中粒子沿直線PQ運動的條件是B．圖②中可以判斷出通過電阻的電流方向為從上到下C．圖③中在分析同位素時，半徑最大的粒子對應(yīng)質(zhì)量也最大D．圖④隨著粒子的運動越來越快，粒子走過半圓的時間間隔越來越短5．如圖表示，在磁感強度為的水平勻強磁場中，有一足夠長的絕緣細棒在豎直面內(nèi)垂直磁場方向放置，細棒與水平面夾角為。一質(zhì)量為、帶電荷為的圓環(huán)套在棒上，圓環(huán)與棒間的動摩擦因數(shù)為，且。現(xiàn)讓圓環(huán)由靜止開始下滑，試問圓環(huán)在下滑過程中圓環(huán)的最大速率為（）A． B．C． D．6．一圓筒處于磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中，磁場方向與筒的軸平行，筒的橫截面如圖所示。圖中直徑MN的兩端分別開有小孔，筒繞其中心軸以角速度ω順時針轉(zhuǎn)動。在該截面內(nèi)，一帶電粒子從小孔M射入筒內(nèi)，射入時的運動方向與MN成30°角。當筒轉(zhuǎn)過90°時，該粒子恰好從小孔N飛出圓筒，不計重力。若粒子在筒內(nèi)未與筒壁發(fā)生碰撞，則帶電粒子的比荷為（）A． B． C． D．二、多選題7．如圖甲所示，為特高壓輸電線路上使用六分裂阻尼間隔棒的情景。其簡化如圖乙，間隔棒將6條輸電導(dǎo)線分別固定在一個正六邊形的頂點、、、、、上，為正六邊形的中心，A點、B點分別為、的中點。已知通電導(dǎo)線在周圍形成磁場的磁感應(yīng)強度與電流大小成正比，與到導(dǎo)線的距離成反比。6條輸電導(dǎo)線中通有垂直紙面向外，大小相等的電流，其中導(dǎo)線中的電流對導(dǎo)線中電流的安培力大小為，則（

）A．A點和B點的磁感應(yīng)強度相同B．其中導(dǎo)線所受安培力大小為C．、、、、五根導(dǎo)線在點的磁感應(yīng)強度方向垂直于向下D．、、、、五根導(dǎo)線在點的磁感應(yīng)強度方向垂直于向上8．如圖所示，用絲線吊一個質(zhì)量為m的帶電（絕緣）小球處于勻強磁場中，空氣阻力不計，當小球分別從等高的A點和B點向最低點O運動且兩次經(jīng)過O點時（）A．小球的動能相同 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9．如圖，在平面直角坐標系的第一象限內(nèi)，存在垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。大量質(zhì)量為m、電量為q的相同粒子從y軸上的點，以相同的速率在紙面內(nèi)沿不同方向先后射入磁場，設(shè)入射速度方向與y軸正方向的夾角為。當時，粒子垂直x軸離開磁場。不計粒子的重力。則（）A．粒子一定帶正電B．當時，粒子也垂直x軸離開磁場C．粒子入射速率為D．粒子離開磁場的位置到O點的最大距離為10．如圖所示，在磁感應(yīng)強度大小為B、水平向里的勻強磁場中，直線MN既水平又垂直于磁場。整個空間存在有電場強度大小為E、豎直向下的勻強電場。質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從MN上的a點以大小為v的速度沿MN向右射出，粒子運動的部分軌跡如圖中的實線所示，軌跡上的b點在MN上，c點是軌跡的最高點。已知，不計空氣阻力和粒子的重力。在粒子從a運動到b的過程中，下列說法正確的是（）A．c點距MN的距離為 B．a(chǎn)、b兩點間的距離為C．粒子在c點的速度大小為 D．粒子運動的加速度大小恒定不變?nèi)?、實驗題11．某同學(xué)用圖中所給器材進行與安培力有關(guān)的實驗。兩根金屬導(dǎo)軌ab和a1b1固定在同一水平面內(nèi)且相互平行，足夠大的電磁鐵（未畫出）的N極位于兩導(dǎo)軌的正上方，S極位于兩導(dǎo)軌的正下方，一金屬棒置于導(dǎo)軌上且兩導(dǎo)軌垂直。（1）在圖中畫出連線，完成實驗電路。要求滑動變阻器以限流方式接入電路，且在開關(guān)閉合后，金屬棒沿箭頭所示的方向移動。

（2）為使金屬棒在離開導(dǎo)軌時具有更大的速度，有人提出以下建議：A．適當增加兩導(dǎo)軌間的距離B．換一根更長的金屬棒C．適當增大金屬棒中的電流其中正確的是（填入正確選項前的標號）12．圖中虛線框內(nèi)存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強磁場．現(xiàn)通過測量通電導(dǎo)線在磁場中所受的安培力，來測量磁場的磁感應(yīng)強度大小、并判定其方向．所用部分器材已在圖中給出，其中D為位于紙面內(nèi)的U形金屬框，其底邊水平，兩側(cè)邊豎直且等長；E為直流電源；R為電阻箱；為電流表；S為開關(guān)．此外還有細沙、天平、米尺和若干輕質(zhì)導(dǎo)線．(1)在圖中畫線連接成實驗電路圖．(2)完成下列主要實驗步驟中的填空：①按圖接線．②保持開關(guān)S斷開，在托盤內(nèi)加入適量細沙，使D處于平衡狀態(tài)；然后用天平稱出細沙質(zhì)量m1．③閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)R的值使電流大小適當，在托盤內(nèi)重新加入適量細沙，使D；然后讀出，并用天平稱出．④用米尺測量．(3)用測量的物理量和重力加速度g表示磁感應(yīng)強度的大小，可以得出B＝．(4)判定磁感應(yīng)強度方向的方法是：若，磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向外；反之，磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向里．四、解答題13．如圖所示的狹長區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場，區(qū)域的左、右兩邊界均沿豎直方向，磁場左、右兩邊界之間的距離為d，磁場磁感應(yīng)強度的大小為B，某一質(zhì)量為m，電荷量q的帶負電粒子從左邊界M點以水平向右的初速度進入磁場區(qū)域，該粒子從磁場的右邊界N點飛出，飛出時速度方向與初速度方向的夾角θ=60°，重力不計。求：（1）該粒子的運動速率；（2）該粒子在磁場中運動的時間。14．某一具有速度選擇器的質(zhì)譜儀原理如圖所示，為粒子加速器，加速電壓為；為速度選擇器，磁場與電場正交，磁感應(yīng)強度為，兩板間距離為d；為偏轉(zhuǎn)分離器，磁感應(yīng)強度為。今有一質(zhì)量為、電荷量為的正粒子（不計重力），經(jīng)加速后，該粒子恰能通過速度選擇器，粒子進入分離器后做勻速圓周運動。求：（1）粒子的速度為多少？（2）速度選擇器兩板間電壓為多少？（3）粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑為多大？

15．如圖，在0≤x≤h，區(qū)域中存在方向垂直于紙面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B的大小可調(diào)，方向不變。一質(zhì)量為m，電荷量為q（q>0）的粒子以速度v0從磁場區(qū)域左側(cè)沿x軸進入磁場，不計重力。（1）若粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后穿過y軸正半軸離開磁場，分析說明磁場的方向，并求在這種情況下磁感應(yīng)強度的最小值Bm；（2）如果磁感應(yīng)強度大小為，粒子將通過虛線所示邊界上的一點離開磁場。求粒子在該點的運動方向與x軸正方向的夾角及該點到x軸的距離。1.52安培力和洛倫茲力本章測試B解析版一、單選題1．古人很早就開始研究磁現(xiàn)象，中國古代百科全書《呂氏春秋》中記載“磁石召鐵，或引之也”，表明磁石靠近鐵塊時對鐵塊有力的作用，下列有關(guān)磁的說法正確的是（）A．磁石對鐵的作用是通過磁場產(chǎn)生的B．磁場看不見、摸不著，實際并不存在，是人們假想的一種物質(zhì)C．英國物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線在周圍空間也可以產(chǎn)生磁場D．若一小段通電導(dǎo)線在空間某處所受磁場力為零，則該處的磁感應(yīng)強度一定為零【答案】A【詳解】A．磁體之間、磁體與鐵之間的相互作用都是通過磁場產(chǎn)生的，故A正確；B．磁場雖然看不見、摸不著，但是一種實實在在存在的物質(zhì)，故B錯誤；C．丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線在周圍空間也可以產(chǎn)生磁場，故C錯誤；D．若一小段通電導(dǎo)線在空間某處所受磁場力為零，則該處的磁感應(yīng)強度不一定為零，因為當導(dǎo)線和磁感線平行時，磁場力也為零，故D錯誤。故選A。2．如圖所示為研究平行通電直導(dǎo)線之間相互作用的實驗裝置。接通電路后發(fā)現(xiàn)兩根導(dǎo)線均發(fā)生形變，此時通過導(dǎo)線M和N的電流大小分別為I1和I2已知I1>I2，方向均向上。若用F1和F2分別表示導(dǎo)線M與N受到的磁場力的大小，則下列說法中正確的是（）A．F1=F2，兩根導(dǎo)線相互吸引B．F1=F2，兩根導(dǎo)線相互排斥C．F1>F2，兩根導(dǎo)線相互吸引D．F1>F2，兩根導(dǎo)線相互排斥【答案】A【詳解】根據(jù)右手定則判斷通電直導(dǎo)線周圍產(chǎn)生磁場，再根據(jù)左手定則判斷安培力的方向，可知兩根導(dǎo)線相互吸引；由于M對N的吸引力和N對M的吸引力是一對相互作用力，故F1和F2大小相等，方向相反，故BCD錯誤，A正確。故選A。3．通電長直導(dǎo)線在其周圍空間產(chǎn)生磁場。某點的磁感應(yīng)強度大小B與該點到導(dǎo)線的距離r及電流I的關(guān)系為（k為常量）。如圖所示，豎直通電長直導(dǎo)線中的電流I方向向上，絕緣的光滑水平面上P處有一帶正電小球從圖示位置以初速度v0水平向右運動，小球始終在水平面內(nèi)運動，運動軌跡用實線表示，若從上向下看，則小球的運動軌跡可能是圖中的（）

A．

B．

C．

D．

【答案】A【詳解】根據(jù)右手螺旋定則可知直線電流I產(chǎn)生的磁場方向與光滑的水平面平行，根據(jù)左手定則可知，帶正電的小球受到的洛倫茲力方向始終與該水平面垂直，沿水平方向沒有分力，所以洛倫茲力對運動的電荷不做功，由此可知小球?qū)⒆鰟蛩僦本€運動。故選A。4．下列①、②、③、④四幅圖分別是速度選擇器、磁流體發(fā)電機、質(zhì)譜儀、回旋加速器的結(jié)構(gòu)示意圖，下列說法中正確的是（）A．圖①中粒子沿直線PQ運動的條件是B．圖②中可以判斷出通過電阻的電流方向為從上到下C．圖③中在分析同位素時，半徑最大的粒子對應(yīng)質(zhì)量也最大D．圖④隨著粒子的運動越來越快，粒子走過半圓的時間間隔越來越短【答案】C【詳解】A．根據(jù)洛倫茲力和電場力相互平衡，可知qE=qvB故故A錯誤；B．根據(jù)左手定則可知，等離子體中的正電荷向下偏，負電荷向上偏，所以B極板的電勢高，通過電阻的電流方向為從下到上，故B錯誤；C．在加速電場中，則有在磁場中，則有可得則半徑最大的粒子對應(yīng)質(zhì)量也最大，故C正確；D．根據(jù)洛倫茲力充當向心力，可知則周期為可知粒子走過半圓的時間間隔與速度無關(guān)，故D錯誤；故選C。5．如圖表示，在磁感強度為的水平勻強磁場中，有一足夠長的絕緣細棒在豎直面內(nèi)垂直磁場方向放置，細棒與水平面夾角為。一質(zhì)量為、帶電荷為的圓環(huán)套在棒上，圓環(huán)與棒間的動摩擦因數(shù)為，且?，F(xiàn)讓圓環(huán)由靜止開始下滑，試問圓環(huán)在下滑過程中圓環(huán)的最大速率為（）A． B．C． D．【答案】C【詳解】由于，所以環(huán)將由靜止開始沿棒下滑，設(shè)當環(huán)A的速度達到最大值vm時，環(huán)受桿的彈力為N，方向垂直于桿向下，摩擦力為f=N此時應(yīng)有a=0，即解得故選C。6．一圓筒處于磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中，磁場方向與筒的軸平行，筒的橫截面如圖所示。圖中直徑MN的兩端分別開有小孔，筒繞其中心軸以角速度ω順時針轉(zhuǎn)動。在該截面內(nèi)，一帶電粒子從小孔M射入筒內(nèi)，射入時的運動方向與MN成30°角。當筒轉(zhuǎn)過90°時，該粒子恰好從小孔N飛出圓筒，不計重力。若粒子在筒內(nèi)未與筒壁發(fā)生碰撞，則帶電粒子的比荷為（）A． B． C． D．【答案】A【詳解】由題可知，粒子在磁場中做圓周運動的軌跡如圖所示由幾何關(guān)系可知，粒子在磁場中做圓周運動的圓弧所對的圓心角為30°，因此粒子在磁場中運動的時間為粒子在磁場中運動的時間與筒轉(zhuǎn)過90°所用的時間相等，即解得故選A。二、多選題7．如圖甲所示，為特高壓輸電線路上使用六分裂阻尼間隔棒的情景。其簡化如圖乙，間隔棒將6條輸電導(dǎo)線分別固定在一個正六邊形的頂點、、、、、上，為正六邊形的中心，A點、B點分別為、的中點。已知通電導(dǎo)線在周圍形成磁場的磁感應(yīng)強度與電流大小成正比，與到導(dǎo)線的距離成反比。6條輸電導(dǎo)線中通有垂直紙面向外，大小相等的電流，其中導(dǎo)線中的電流對導(dǎo)線中電流的安培力大小為，則（

）A．A點和B點的磁感應(yīng)強度相同B．其中導(dǎo)線所受安培力大小為C．、、、、五根導(dǎo)線在點的磁感應(yīng)強度方向垂直于向下D．、、、、五根導(dǎo)線在點的磁感應(yīng)強度方向垂直于向上【答案】BC【詳解】A．根據(jù)對稱性可知A點和B點的磁感應(yīng)強度大小相等，方向不同，關(guān)于點對稱，故A錯誤；B．根據(jù)題意可知、對導(dǎo)線的安培力大小，、對導(dǎo)線的安培力大小為對導(dǎo)線，安培力大小為，根據(jù)矢量的合成可得導(dǎo)線所受安培力故B正確；CD．根據(jù)安培定則，、兩條導(dǎo)線在點的磁感應(yīng)強度等大反向，、兩條導(dǎo)線在點的磁感應(yīng)強度等大反向，、、、、五根導(dǎo)線在點的磁感應(yīng)強度方向與導(dǎo)線在點的磁感應(yīng)強度方向相同，垂直于向下，故C正確，D錯誤。故選C。8．如圖所示，用絲線吊一個質(zhì)量為m的帶電（絕緣）小球處于勻強磁場中，空氣阻力不計，當小球分別從等高的A點和B點向最低點O運動且兩次經(jīng)過O點時（）A．小球的動能相同 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【答案】AD【詳解】A．帶電絕緣小球受到的洛倫茲力和拉力與小球的速度方向時刻垂直，則洛倫茲力和拉力對小球都不做功，只改變速度方向，不改變速度大小，只有重力做功，故當小球兩次經(jīng)過O點時速度大小相等，動能相同，故A正確；BC．小球分別從A點和B點向最低點O運動，兩次經(jīng)過O點時速度大小相同、方向相反，由，則洛倫茲力大小相等，由左手定則可知小球兩次經(jīng)過O點時洛倫茲力方向相反。若從A到O點時洛倫茲力向上，則從B點到O時洛倫茲力方向向下，由牛頓第二定律有，從A到O點解得從B到O點解得故細線所受的拉力大小不同，故BC錯誤；D．由兩次經(jīng)過O點時速度大小相同，可知小球的向心加速度大小相同，方向都豎直向上指向懸點，故D正確。故選AD。9．如圖，在平面直角坐標系的第一象限內(nèi)，存在垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。大量質(zhì)量為m、電量為q的相同粒子從y軸上的點，以相同的速率在紙面內(nèi)沿不同方向先后射入磁場，設(shè)入射速度方向與y軸正方向的夾角為。當時，粒子垂直x軸離開磁場。不計粒子的重力。則（）A．粒子一定帶正電B．當時，粒子也垂直x軸離開磁場C．粒子入射速率為D．粒子離開磁場的位置到O點的最大距離為【答案】ACD【詳解】A．根據(jù)題意可知粒子垂直軸離開磁場，根據(jù)左手定則可知粒子帶正電，A正確；BC．當時，粒子垂直軸離開磁場，運動軌跡如圖粒子運動的半徑為洛倫茲力提供向心力解得粒子入射速率若，粒子運動軌跡如圖根據(jù)幾何關(guān)系可知粒子離開磁場時與軸不垂直，B錯誤，C正確；D．粒子離開磁場距離點距離最遠時，粒子在磁場中的軌跡為半圓，如圖根據(jù)幾何關(guān)系可知解得D正確。故選ACD。10．如圖所示，在磁感應(yīng)強度大小為B、水平向里的勻強磁場中，直線MN既水平又垂直于磁場。整個空間存在有電場強度大小為E、豎直向下的勻強電場。質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從MN上的a點以大小為v的速度沿MN向右射出，粒子運動的部分軌跡如圖中的實線所示，軌跡上的b點在MN上，c點是軌跡的最高點。已知，不計空氣阻力和粒子的重力。在粒子從a運動到b的過程中，下列說法正確的是（）A．c點距MN的距離為 B．a(chǎn)、b兩點間的距離為C．粒子在c點的速度大小為 D．粒子運動的加速度大小恒定不變【答案】AD【詳解】AD．由題意可知，粒子的運動可以分為一個向右的勻速直線運動的分運動，速度大小為則粒子這個分運動所受的洛倫茲力與粒子所受的電場力平衡，則另一個分運動是勻速圓周運動，速度大小為粒子做勻速圓周運動的周期為由，解得半徑粒子從a到c是半個周期，c點距MN的距離為故A正確；B．粒子從a到b是做勻速圓周運動的一個周期，分運動勻速圓周運動的位移為零，分運動勻速直線運動的位移大小就是a、b兩點間的距離為故B錯誤；C．粒子在c處的速度為向右的大小為u的速度與大小為的向左的速度的矢量和，粒子在c點的速度大小為故C錯誤；D．粒子做勻速直線運動的分加速度為零，做勻速圓周運動的分加速度大小不變，兩個分運動的加速度的矢量和大小不變，故D正確。故選AD。三、實驗題11．某同學(xué)用圖中所給器材進行與安培力有關(guān)的實驗。兩根金屬導(dǎo)軌ab和a1b1固定在同一水平面內(nèi)且相互平行，足夠大的電磁鐵（未畫出）的N極位于兩導(dǎo)軌的正上方，S極位于兩導(dǎo)軌的正下方，一金屬棒置于導(dǎo)軌上且兩導(dǎo)軌垂直。（1）在圖中畫出連線，完成實驗電路。要求滑動變阻器以限流方式接入電路，且在開關(guān)閉合后，金屬棒沿箭頭所示的方向移動。

（2）為使金屬棒在離開導(dǎo)軌時具有更大的速度，有人提出以下建議：A．適當增加兩導(dǎo)軌間的距離B．換一根更長的金屬棒C．適當增大金屬棒中的電流其中正確的是（填入正確選項前的標號）【答案】AC/CA【詳解】（1）[1]如圖所示，注意滑動變阻器的接法是限流接法。（2）[2]AC．根據(jù)公式可得適當增加導(dǎo)軌間的距離或者增大電流，可增大金屬棒受到的安培力，根據(jù)動能定理可知金屬棒離開導(dǎo)軌時的動能變大，即離開導(dǎo)軌時的速度變大，AC正確；B．若換用一根更長的金屬棒，但金屬棒切割磁感線的有效長度即導(dǎo)軌間的寬度不變，所以對最后的速度沒有影響，B錯誤。故選AC?！痉椒记伞繉τ诟咧袑嶒灒竽苊鞔_實驗原理，認真分析各步驟，從而明確實驗方法；同時注意掌握圖像的性質(zhì)，能根據(jù)圖像進行分析，明確對應(yīng)規(guī)律的正確應(yīng)用．12．圖中虛線框內(nèi)存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強磁場．現(xiàn)通過測量通電導(dǎo)線在磁場中所受的安培力，來測量磁場的磁感應(yīng)強度大小、并判定其方向．所用部分器材已在圖中給出，其中D為位于紙面內(nèi)的U形金屬框，其底邊水平，兩側(cè)邊豎直且等長；E為直流電源；R為電阻箱；為電流表；S為開關(guān)．此外還有細沙、天平、米尺和若干輕質(zhì)導(dǎo)線．(1)在圖中畫線連接成實驗電路圖．(2)完成下列主要實驗步驟中的填空：①按圖接線．②保持開關(guān)S斷開，在托盤內(nèi)加入適量細沙，使D處于平衡狀態(tài)；然后用天平稱出細沙質(zhì)量m1．③閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)R的值使電流大小適當，在托盤內(nèi)重新加入適量細沙，使D；然后讀出，并用天平稱出．④用米尺測量．(3)用測量的物理量和重力加速度g表示磁感應(yīng)強度的大小，可以得出B＝．(4)判定磁感應(yīng)強度方向的方法是：若，磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向外；反之，磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向里．【答案】(1)如圖所示重新處于平衡狀態(tài)電流表的示數(shù)I此時細沙的質(zhì)量m2D的底邊長度L【詳解】（1）[1]如圖所示（2）[2][3][4]③重新處于平衡狀態(tài)；讀出電流表的示數(shù)I；此時細沙的質(zhì)量m2；④D的底邊長度l;（3）（4）[5][6]開關(guān)S斷開時，D中無電流，D不受安培力，此時D所受重力Mg=m1g；S閉合后，D中有電流，左右兩邊所受合力為0，D所受合力等于底邊所受的安培力，如果m2＞m1，有m2g=m1g+BIL則安培力方向向下，根據(jù)左手定則可知，磁感應(yīng)強度方向向外；如果m2＜m1，有m2g=m1g-BIL則安培力方向向上，根據(jù)左手定則可知，磁感應(yīng)強度方向向里；綜上所述，則．四、解答題13．如圖所示的狹長區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場，區(qū)域的左、右兩邊界均沿豎直方向，磁場左、右兩邊界之間的距離為d，磁場磁感應(yīng)強度的大小為B，某一質(zhì)量為m，電荷量q的帶負電粒子從左邊界M點以水平向右的初速度進入磁場區(qū)域，該粒子從磁場的右邊界N點飛出，飛出時速度方向與初速度方向的夾角θ=60°，重力不計。求：（1）該粒子的運動速率；（2）該粒子在磁場中運動的時間。【答案】（1