(练习)4 易错强化练(一) 安培力 洛伦兹力-【提分教练】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册(鲁科版2019)

易错强化练(一)　安培力　洛伦兹力 练易错 易错点1| 安培力方向判断或计算错误 [防范要诀] (1)安培力总与电流方向和磁场方向所确定的平面垂直，即总有F⊥I，F⊥B，但I和B不一定垂直。 (2)安培力大小计算公式F＝IlB只在电流方向与磁场垂直时适用，且l为有效长度。 [对点集训] 1．(多选)如图所示，台秤上放一光滑平板，其左边固定一挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，现在磁铁上方中心偏左位置固定一导体棒，当导体棒中通以如图所示的电流后，以下说法正确的是(　　) A．弹簧长度将变长 B．弹簧长度将变短 C．台秤读数将变小 D．台秤读数将变大 BC　解析：以导体棒为研究对象分析受力，根据左手定则判断得知，其所受安培力方向斜向右下方，根据牛顿第三定律可知，磁铁受到导体棒的作用力方向斜向左上方，又平板光滑，故磁铁向左运动，弹簧被压缩，长度变短，所以A错误，B正确；磁铁受到斜向左上方的作用力，所以其对平板的压力减小，故C正确，D错误。 2．如图所示，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。当在该导线中通以大小为I的电流时，该V形通电导线受到的安培力大小为(　　) A．0 B．0.5IlB C．IlB D．2IlB C　解析：连接V形导线的两个端点，可以看出导线弯折60°后的有效长度为l，故F＝IlB，C正确。 易错点2| 不能正确画出受力示意图而出错 [防范要诀] (1)分析通电导线在磁场中的受力时，要先确定导线所在处的磁场方向，然后根据左手定则确定通电导线的受力方向。 (2)为便于对问题分析和列方程，应将立体图转化成平面图，将空间受力转移到平面上进行分析计算。 [对点集训] 3．(多选)质量为m的金属细杆置于倾角为θ的导轨上，导轨的宽度为d，杆与导轨间的动摩擦因数为μ，有电流通过杆，杆恰好静止于导轨上，在如图所示的A、B、C、D四个选项中，杆与导轨的摩擦力一定不为零的是(　　) A　　　　　　　　B C　　　　　　　　D CD　解析：选项A中，通电细杆可能在重力、安培力、导轨的弹力作用下处于静止状态，如图甲所示，所以杆与导轨间的摩擦力可能为零，故A错误；选项B中，通电细杆可能在重力、安培力作用下处于静止状态，如图乙所示，所以杆与导轨间的摩擦力可能为零，故B错误； 选项C和D中，通电细杆在重力、安培力、导轨弹力作用下，有下滑趋势，故一定受到沿导轨向上的静摩擦力，如图丙、丁所示，所以杆与导轨间的摩擦力一定不为零，故C、D正确。 易错点3| 不理解洛伦兹力的特点而出错 [防范要诀] (1)应用左手定则判断洛伦兹力的方向时，四指总是指向电流方向，与电荷的正、负无关。 (2)由于洛伦兹力始终垂直于速度方向，只改变速度的方向，不改变速度的大小，所以洛伦兹力对运动电荷永不做功。 [对点集训] 4．如图所示，a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示。一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是(　　) A．向上 B．向下 C．向左 D．向右 B　解析：带电粒子在磁场中受洛伦兹力，磁场为4根长直导线在O点产生的合磁场，根据安培定则，a在O点产生的磁场方向水平向左，b在O点产生的磁场方向竖直向上，c在O点产生的磁场方向水平向左，d在O点产生的磁场方向竖直向下，所以合磁场方向水平向左。根据左手定则，带正电的粒子在合磁场中所受洛伦兹力方向向下，故B正确。 练疑难 5．如图所示，在两水平极板间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向里。一带电粒子以某一速度沿水平直线通过两极板。若不计重力，下列四个物理量中哪一个改变时，粒子运动轨迹不会改变？(　　) A．粒子速度的大小 B．粒子所带电荷量 C．电场强度 D．磁感应强度 B　解析：由题意知，粒子受静电力和洛伦兹力，做匀速直线运动，则有qvB＝qE，即有vB＝E，改变粒子速度的大小，则洛伦兹力随之改变，洛伦兹力与静电力不再平衡，粒子的轨迹将发生改变，故选项A错误；由vB＝E知粒子的电荷量改变时，洛伦兹力与静电力大小同时改变，两个力仍然平衡，故粒子的轨迹不发生改变，故选项B正确；改变电场强度，静电力将改变，洛伦兹力与静电力不再平衡，粒子的轨迹将发生改变，故选项C错误；改变磁感应强度，洛伦兹力将改变，洛伦兹力与静电力不再平衡，粒子的轨迹将发生改变，故选项D错误。 6．(多选)如图所示，水平放置的光滑金属长导轨MM′和NN′之间接有电阻R，导轨左、右两区域分别处在方向相反且与轨道垂直的匀强磁场中，方向如图，设左、右区域磁场的磁感应强度分别为B1、B2，虚线为两区域的分界线，一根金属棒ab放在