暑假作业07 安培力和洛伦兹力-【暑假分层作业】2025年高二物理暑假培优练（人教版2019）

限时练习：40min 完成时间： 月 日 天气： 作业07 安培力和洛伦兹力 1．磁场、磁感应强度 (1)磁场的基本性质 磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用． (2)磁感应强度 ①物理意义：描述磁场的强弱和方向． ②定义式：B＝(通电导线垂直于磁场)． ③方向：小磁针静止时N极所指的方向． ④单位：特斯拉，符号为T. ⑤矢量：合成时遵循平行四边形定则． 2．磁感线的特点 (1)磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向． (2)磁感线的疏密程度定性地表示磁场的强弱． (3)磁感线是闭合曲线，没有起点和终点，在磁体外部，从N极指向S极；在磁体内部，由S极指向N极． (4)同一磁场的磁感线不中断、不相交、不相切． (5)磁感线是假想的曲线，客观上并不存在． 3．几种常见的磁场 (1)条形磁体和蹄形磁体的磁场(如图所示) (2)电流的磁场 直线电流的磁场 通电螺线管的磁场 环形电流的磁场 安培定则 立体图 纵截面图 (3)匀强磁场 磁场中各点的磁感应强度的大小相等、方向相同，磁感线是疏密程度相同、方向相同的平行直线． (4)地磁场 ①地磁的N极在地理南极附近，S极在地理北极附近，磁感线分布如图所示． ②在赤道平面上，距离地球表面高度相等的各点，磁感应强度相等，且方向水平向北． ③地磁场在南半球有竖直向上的分量，在北半球有竖直向下的分量． 4．洛伦兹力的定义：磁场对运动电荷的作用力． 5．洛伦兹力的大小 (1)v∥B时，F＝0； (2)v⊥B时，F＝qvB； (3)v与B的夹角为θ时，F＝qvBsin θ. 6．洛伦兹力的方向 (1)判定方法：左手定则，注意四指应指向正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向； (2)方向特点：F⊥B，F⊥v，即F垂直于B、v决定的平面．(注意B和v不一定垂直) 三层必刷：巩固提升+能力培优+创新题型 1、 单选题 1．（24-25高二上·上海·期末）下列说法错误的是（　　） A．地磁南极在地理北极附近 B．一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处的磁感应强度一定为零 C．安培力F的方向一定垂直于磁感应强度B的方向，但是磁感应强度B的方向不一定垂直于电流I的方向 D．磁感线的疏密代表磁场的强弱 【答案】B 【详解】A．地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，故A正确，不满足题意要求； B．一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，可能是电流方向与磁场方向平行，该处的磁感应强度不一定为零，故B错误，满足题意要求； C．根据左手定则可知，安培力的方向一定垂直于磁感应强度的方向，但是磁感应强度的方向不一定垂直于电流的方向，故C正确，不满足题意要求； D．磁感线的疏密代表磁场的强弱，磁感线密集的地方磁场强，磁感线稀疏的地方磁场弱，故D正确，不满足题意要求。 故选B。 2．（24-25高二上·云南昭通·期末）关于图所示的速度选择器，以下说法正确的是（不计粒子重力）（　　） A．当粒子受到的电场力与洛伦兹力平衡时，粒子做加速直线运动通过速度选择器 B．当粒子受到的电场力与洛伦兹力平衡时，粒子做匀速直线运动通过速度选择器 C．速度选择器只能选择带负电的粒子沿直线通过 D．速度选择器只能选择带正电的粒子沿直线通过 【答案】B 【详解】电场强度为E，磁感应强度为B，根据平衡条件有 解得 由此可知粒子以速度做匀速直线运动通过速度选择器，与粒子的电性无关。 故选B。 3．（24-25高二上·黑龙江大庆·期末）在下列四幅图中，关于安培力的方向正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．根据左手定则可知，图中的安培力方向向下，故A错误； B．根据左手定则可知，图中的安培力方向向上，故B错误； C．根据左手定则可知，图中的安培力方向垂直电流方向向下，故C正确； D．图中电流方向与磁场方向平行，不受安培力作用，故D错误。 故选C。 4．（24-25高二上·北京顺义·期末）如图所示的平面内，在通有图示方向电流Ⅰ的长直导线右侧，固定一矩形金属线框abcd，ad边与导线平行，线框中的电流方向为a→b→c→d→a，线框各边的相互作用力忽略不计。下列判断正确的是（　　） A．线框ad边所受的安培力方向向右 B．线框ab边与cd边受力相同 C．线框ad边与bc边受力相同 D．线框整体受到的安培力向左 【答案】D 【详解】AC．根据右手螺旋定则可知，长直导线右侧磁场垂直纸面向里，根据左手定则可知，线框ad边所受的安培力方向向左，线框bc边所受的安培力方向向右，故AC错误； B．线框ab边所受安培力方向向上，线框cd边所受安培力方向向下，故B错误； D．离长直导线越远，磁场的磁感应强度越小，ad边的安培力大于bc边所受向右的安培力，ab边与cd边所受安培力平衡，线框整体受到的安培力方向水平向左，故D正确。 故选D。 5．（24-25高二上·湖北·期末）2024年8月有报道称，国产电磁炮技术获得明显突破，炮弹的速度能达到每秒2000米。电磁炮从原理上与电动机有相通的地方，如图所示，若已知电源电动势为E，内阻为r，炮弹电阻为R，回路电流为I水平轨道存在竖直方向的匀强磁场。不计摩擦以及其他能量损失，下列说法正确的是（　　） A．轨道平面存在竖直向下的磁场 B．回路电流 C．电能转化为焦耳热和炮弹的机械能 D．炮弹做匀加速直线运动 【答案】C 【详解】A．根据安培定则可知，炮弹位置磁场垂直轨道平面向上，即方向竖直向上，故A错误； B．电路不是纯电阻电路，不遵循闭合电路欧姆定律；故B错误； C．根据能量守恒可知，回路电能转化为焦耳热和机械能；故C正确； D．炮弹切割磁感线产生感应电动势，导致电流变化，所以炮弹不是匀加速运动。故D错误。 故选C。 6．（24-25高二上·贵州贵阳·期末）如图，一段半径为的半圆形粗铜线固定在绝缘水平桌面（纸面）上，铜线所在空间有一磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里的匀强磁场。当铜线通有顺时针方向电流时，下列关于该段铜线所受安培力大小及运动情况的判断正确的是（　　） A．所受安培力大小为，方向左 B．所受安培力大小为，方向右 C．所受安培力大小为，方向后 D．所受安培力大小为，方向前 【答案】D 【详解】导线的等效长度为2R，则所受安培力F=BI∙2R 根据左手定则可知，安培力方向向前。 故选D。 7．（24-25高二上·山西太原·期末）如图为洛伦兹力演示仪的示意图。电子枪可以发射方向可调的电子束，玻璃泡内充有稀薄气体，电子束通过时能显示电子的径迹，励磁线圈可产生垂直纸面的磁场。下列选项正确的是（　　） A．加磁场后，电子束的径迹不可能是一条直线 B．加磁场后，若电子束与磁场方向成射出，其径迹是一个圆 C．当径迹为圆时，电子束速度不变，磁感应强度变大，径迹圆的半径变小 D．当径迹为圆时，磁感应强度不变，电子束出射速度变大，径迹圆的半径变小 【答案】C 【详解】AB．加上匀强磁场后，令电子束沿着与磁场垂直的方向射入磁场，洛伦兹力提供向心力，其径迹为圆；令电子束沿着与磁场平行的方向射入磁场，电子不受洛伦兹力作用，其径迹为一条直线；加磁场后，若电子束与磁场方向成射出，其径迹是一个螺旋线，故AB错误； CD．当径迹为圆时，洛伦兹力提供向心力，可得 解得 由此可知，若电子束速度v不变，磁感应强度B变大，则径迹圆的半径r变小；若磁感应强度B不变，电子束出射速度v变大，则径迹圆的半径变大； 故C正确，D错误； 故选C。 8．（24-25高二上·山西太原·期末）平行金属导轨间距为L，甲、乙水平放置，丙倾斜放置。三种情况下闭合回路电流均为I，导轨区域内匀强磁场磁感应强度大小均为B，方向如图。金属杆均垂直于导轨且处于静止状态，下列说法正确的是（　　） A．甲图中受到的安培力方向水平向左 B．乙图中受到的安培力大小为 C．丙图中可能不受摩擦力 D．三幅图中，受到的安培力大小均不相等 【答案】C 【详解】A．根据左手定则可知，甲图中受到的安培力方向水平向右，选项A错误；     B．乙图中受到的安培力大小为，选项B错误； C．丙图中受安培力沿斜面向上，则当F安=mgsinβ时，导体棒ab不受摩擦力，选项C正确； D．三幅图中，受到的安培力大小均相等，均为BIL，选项D错误。 故选C。 二、多选题 9．（24-25高二上·云南昭通·期末）如图所示，粗糙水平面上放置着一条形磁铁，磁铁中央正上方A点处垂直纸面固定放置着一通电直导线（电流方向垂直纸面向里），下列说法正确的是（　　） A．A点处磁场方向水平向左 B．通电直导线受到竖直向下的安培力 C．条形磁铁对地面的压力小于磁铁的重力 D．磁铁受到地面的摩擦力 【答案】BC 【详解】A．水平放置的条形磁铁外部由N极发出磁感线，根据磁感线分布特点可知在磁铁中央正上方A点处磁场方向水平向右，故A错误； B．导线电流垂直于纸面向里，由左手定则可知，导线受到的安培力竖直向下，故B正确； C．由牛顿第三定律可知，导线对磁铁的作用力竖直向上，则磁铁对水平面的压力小于磁铁自身重力，故C正确； D．由牛顿第三定律可知，导线对磁铁的作用力竖直向上，根据平衡条件可知磁铁没有受到地面的摩擦力，故D错误。 故选BC。 10．（24-25高二上·湖南常德·期末）磁电式电流表的构造如图甲所示，在蹄形磁铁的两极间有一个可以绕轴转动的线圈，转轴上装有螺旋弹簧和指针。蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，如图乙所示。当有电流通过线圈时，线圈在安培力的作用下转动，螺旋弹簧被扭动，线圈停止转动时满足，式中N为线圈的匝数，S为线圈的面积，I为通过线圈的电流，B为磁感应强度，为线圈（指针）偏角，k是与螺旋弹簧有关的常量。不考虑电磁感应现象，由题中的信息可知（　　） A．该电流表的刻度是均匀的 B．图乙中穿过铁芯的磁感线都穿过铁芯横截面的圆心O C．若线圈中通以如图乙所示的电流时，线圈将沿逆时针方向转动 D．更换k值更小的螺旋弹簧，可以增大电流表的灵敏度（灵敏度即） 【答案】AD 【详解】A．由可知，与I是正相关，所以电流表的刻度是均匀的，故A正确； B．由磁感线的性质，磁感线不相交可知，磁感线不能穿过同一个点，故B错误； C．若线圈中通以如图乙所示的电流，根据左手定则，左侧导体棒受安培力向上，右侧导体棒受安培力向下，线圈将沿顺时针方向转动，故C错误； D．由可知，当k值更小则与I的比例系数会更大，相同情况下的电流会产生更大的角度，故增大了电流表的灵敏度，故D正确。 故选D。 11．（24-25高二上·山西太原·期末）一种用磁流体发电的装置如图所示，平行金属板A、B之间有匀强磁场，磁感应强度为B，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）以速度v沿垂直于B的方向喷入磁场，把A、B和用电器连接，A、B就是一个直流电源的两个电极。若A、B两板间距为d，等离子体重力不计，下列选项正确的是（　　）    A．等离子体中的正电粒子在B板聚集，B板是电源的正极 B．达到稳定状态后，该发电机的电动势为 C．达到稳定状态后，A、B板上的电荷量越来越多 D．达到稳定状态后，射入的等离子体所受电场力与洛伦兹力互相垂直 【答案】AB 【详解】A．根据左手定则可知正电粒子偏转到B板，B板是电源的正极，A正确； B ．A、B两板将会聚集越来越多的电荷，电场强度变强，设两板的电动势为E，达到稳定状态后，电荷受力平衡，则有 解得 B正确； C．达到稳定状态后，粒子在两极板间受力平衡，做匀速直线运动，不会偏向两极板，极板的电荷不变， C错误； D．达到稳定状态后，射入的等离子体所受电场力与洛伦兹力平衡，二者大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，D错误。 故选AB。 12．（24-25高二上·河南焦作·期末）如图所示，竖直平面内存在垂直竖直纸面向外的匀强磁场，将一粗细均匀的电阻丝折成正方形导体框abcd，垂直放置于磁场中，ad边水平且放在压力传感器上。现将a、d两点通过轻质导线接到直流电源上，通电后压力传感器的示数为0。已知导体框的质量为m，重力加速度为g，轻质导线对导体框没有作用力。下列判断正确的是（   ） A．接线柱1与电源的负极相连 B．ab边受到的安培力大小为0 C．bc边受到的安培力大小为 D．若将电源正负极调换，则压力传感器的示数为2mg 【答案】ACD 【详解】A．线框受安培力向上，由左手定则可知，电流方向向左，即接线柱1与电源的负极相连，选项A正确； B．根据左手定则，ab边电流向下，受到的安培力方向向左，大小不为0，选项B错误； C．设bc边电流为I，安培力F，则ad边电流为3I，安培力3F，则 即bc边受到的安培力大小为 选项C正确； D．若将电源正负极调换，则安培力大小不变，方向变为竖直向下，则压力传感器的示数为2mg，选项D正确。 故选ACD。 13．（24-25高二上·甘肃白银·期末）如图所示，金属杆ab的质量为m，有效长度为l，通过的电流大小为I，处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向斜向上与导轨平面成角，现金属杆ab静止于水平导轨上。已知金属杆ab与导轨间的动摩擦因数为，重力加速度为g。下列说法正确的是（   ） A．金属杆ab受到的安培力方向水平向左 B．金属杆ab受到的安培力大小为BIl C．金属杆ab对导轨的摩擦力为 D．金属杆ab对导轨的压力为 【答案】BD 【详解】AB．对金属杆ab进行受力分析，金属杆ab受到的安培力大小为 根据左手定则可知安培力方向垂直金属杆ab斜向左上方，故A错误，B正确； CD．根据共点力的平衡，水平方向有 竖直方向有 可得 可知金属杆ab对导轨的摩擦力为，金属杆ab对导轨的压力为，故C错误，D正确。 故选BD。 14．（23-24高二下·广东东莞·期末）为了诊断病人的心脏功能和动脉中血液黏滞情况，可使用电磁流量计测量血管中血液的流速和流量。如图所示是电磁流量计测量血管中血液流速的示意图，血管中存在着大量正负离子水平向左定向流动，现使血管处于磁感应强度为的匀强磁场中，测得血管两侧电压为。已知血管的直径为，假定血管中各处液体的流速稳定时恒为，忽略重力影响，则（　　） A．血管中水平向左运动的正离子所受洛伦兹力垂直纸面向上 B．处电势比处电势低 C．流速稳定时，血管两侧电压为 D．流速稳定时， 【答案】BC 【详解】A．根据左手定则可得，血管中水平向左运动的正离子所受洛伦兹力在纸面内向下，故A错误； B．根据左手定则可知，正电粒子向下偏转，所以b处电势比a处电势高，故B正确； CD．当电场力等于洛伦兹力 时，达到平衡，此时 即 故C正确，D错误。 故选BC。 一、单选题 1．（24-25高二上·云南昭通·期末）如图所示，宽为l的光滑导轨与水平面成角，质量为m、长为l的金属杆水平放置在导轨上。空间存在着匀强磁场，当回路中电流为I时，金属杆恰好能静止。磁场方向竖直向上，则（　　）    A．金属杆所受安培力竖直向上 B．金属杆所受安培力沿斜面向上 C．磁感应强度大小为 D．磁感应强度大小为 【答案】D 【详解】AB．根据左手定则可知，金属杆受到的安培力沿水平方向，与磁场方向垂直，如下图所示    AB错误； CD．根据平衡条件可得 解得磁感应强度的大小为 C错误，D正确。 故选D。 2．（24-25高二上·重庆·期末）如图甲所示，正六边形的三个顶点处分别固定有三根无限长通电直导线、、，导线和中的电流方向垂直纸面向里，导线中电流垂直纸面向外。此时导线所受安培力方向与连线平行。若把导线移到正六边形中心处（如图乙所示），其它条件不变，则导线所受安培力方向为（已知图中任意两导线间的安培力大小满足为电流强度，为两导线间距离）（　　） A．水平向左 B．指向左下方 C．指向右下方 D．指向右上方 【答案】B 【详解】如图所示，两平行直导线，电流方向相同则相互吸引，电流方向相反则相互排斥。 如左图，设为合力大小，方向水平向左，边长为，则， 则， 如右图，可知，由公式 可得，，二者夹角为，矢量合成，则此时合力指向左下方。 故选B。 3．（24-25高二上·河北保定·期末）如图所示，金属导轨所在的平面与水平面的夹角，导轨间的距离为1m，金属导轨电阻不计，其上端接有电动势为6V、内阻为1Ω的直流电源。空间中存在垂直导轨平面向上的匀强磁场（图中未画出），现把一质量为、电阻为2Ω的导体棒垂直放在金属导轨上，导体棒处于静止状态。已知导体棒与导轨间动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，g取，则下列说法正确的是（　　） A．流过导体棒的电流大小为3A B．导体棒受到的安培力方向水平向右 C．磁感应强度最小值为0 D．磁感应强度最大为10T 【答案】D 【详解】A．根据题意，由闭合回路欧姆定律可得，流过导体棒的电流大小为 故A错误； B．由左手定则可知，导体棒受到的安培力沿斜面向上，故B错误； C．根据题意，对导体棒受力分析，导体棒处于静止状态，若磁感应强度最小，则有 解得 若磁感应强度最大，则有 解得 故C错误，D正确。 故选D。 4．（24-25高二上·北京海淀·期末）如图所示，用洛伦兹力演示仪研究带电粒子在匀强磁场中的运动，以虚线表示电极K释放出来的电子束的径迹。在施加磁场之前，电子经加速后沿直线运动，如图甲所示；施加磁场后电子束的径迹，如图乙所示；再调节演示仪可得到图丙所示的电子束径迹。下列说法正确的是（　　） A．在图乙基础上仅增大磁感应强度，可得到图丙所示电子束径迹 B．在图乙基础上仅提高电子的加速电压，可得到图丙所示电子束径迹 C．施加的磁场方向为垂直纸面向外 D．图乙与图丙中电子运动一周的时间一定相等 【答案】A 【详解】AB．根据 解得 提高电子的加速电压，变大，不能得到图丙轨迹；仅增大磁感应强度，变小，可以得到图丙所示电子束径迹，故B错误，A正确： C．根据左手定则，施加的磁场方向为垂直纸面向里，故C错误； D．电子在匀强磁场中的周期为 因B不一定相等，可见图乙与图丙中电子运动一周的时间不一定相等，故D错误。 故选A。 5．（24-25高三下·重庆·阶段练习）如图甲所示，将医用电磁流量计接入输液管测量药液的流量（药液中含有大量正负离子）。流量计简化结构如图乙所示，药液以速度水平向右通过流量计，流量大小恒定。匀强磁场的磁感应强度大小一定，垂直纸面向内。为流量计内壁上两点，则（　　） A．点电势高于点 B．电势差与无关 C．若流量计内径变小，则电势差变大 D．若流量计内径变小，则变小 【答案】C 【详解】A．正负粒子均向右通过流量计，由左手定则判断正离子受到向上的洛伦兹力，负离子受到向下的洛伦兹力，故N点的电势应小于M点，故A错误； B．根据题意，由平衡条件有 又有 联立解得 可知，电势差与有关，故B错误； CD．根据流量公式 可知，由于流量大小恒定，若流量计内径变小，变大，由 可知，电势差变大，故C正确，D错误。 故选C。 6．（24-25高二上·重庆·期末）如图所示，距离为的两平行金属板、之间有一匀强磁场，磁感应强度大小为，一束速度大小为的等离子体垂直于磁场喷入板间。相距为的两光滑平行金属导轨固定在与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度大小为，导轨平面与水平面夹角为，两导轨分别与、相连。质量为、电阻为的金属棒垂直导轨放置，恰好静止。重力加速度为，不计导轨电阻、板间电阻和等离子体中的粒子重力。下列说法正确的是（　　） A．两平行金属板、中， 板的电势比板高 B．、之间电压稳定的大小为 C．、之间电压稳定时，流过的电流大小为 D．等离子体的速度大小可表示为 【答案】C 【详解】A．根据左手定则可知P板聚集了等离子体中的负电荷，Q板聚集了等离子体中的正电荷，所以Q板为正极，P板的电势比Q板低，故A错误； BC．当P、Q之间电压稳定时，等离子体所受电场力与洛伦兹力大小相等，即 解得P、Q之间电压稳定的大小为 流过导体棒的电流为 故B错误，C正确； D．对金属棒ab根据平衡条件 解得 故D错误。 故选C。 二、多选题 7．（24-25高二上·宁夏银川·期末）人体血管状况及血液流速可以反映身体健康状态。血管中的血液通常含有大量的正负离子。如图，血管内径为d，血流速度v方向水平向右。现将方向与血管横截面平行，且垂直纸面向内的匀强磁场施于某段血管，其磁感应强度大小恒为B，当血液的流量（单位时间内流过管道横截面的液体体积）一定时（    ） A．血管上侧电势高，血管下侧电势低 B．若血管内径变小，则血液流速变小 C．血管上下侧电势差与血液流速无关 D．血管上下侧电势差变大，说明血管内径变小 【答案】AD 【详解】A．根据左手定则可知正粒子向血管上侧偏转，负离子向血管下侧偏转，则血管上侧电势高，血管下侧电势低，故A正确； B．血液的流量（单位时间内流过管道横截面的液体体积）一定为，若血管内径变小，则血管的横截面积变小，根据可知则血液流速变大，故B错误； CD．稳定时，粒子所受洛伦兹力等于所受的电场力，根据 可得 又 联立可得 可知血管上下侧电势差变大，说明血管内径变小，血液的流速变化，则血管内径一定改变，则血管上下侧电势差改变，所以血管上下侧电势差与血液流速有关，故D正确，C错误。 故选AD。 8．（24-25高二上·湖南常德·期末）如图所示为两条平行的光滑导轨，左侧与电源相连，其中两导轨的水平部分与半圆部分相切于C、E两点.现将一导体棒垂直导轨放置，外加匀强磁场，磁场方向垂直于导体棒，与导轨平面的夹角斜向左上方.开始时导体棒静止于图中点，当电键闭合后，导体棒由静止开始运动，运动过程中导体棒始终与接触的两条导轨垂直，并恰能到达导轨半圆部分最高点点.已知两导轨的间距，半圆部分的轨道半径，磁场的磁感应强度大小，导体棒中的电流，导体棒的质量，重力加速度取.则下列说法正确的是（    ） A．导体棒在点的加速度大小为 B．导体棒在点的速度大小为 C．两点间距离为 D．导体棒离开轨道后将做平抛运动，并落在点右侧 【答案】ACD 【详解】A．由左手定则判断导体棒受到斜向右上的安培力，根据， 求得 故A正确； B．在D点时，根据牛顿第二定律 解得 故B错误； C．对导体棒从到，将安培力分解到竖直方向和水平方向，应用动能定理有 求得 故C正确； D．导体棒离开轨道后不再受安培力作用，将做平抛运动， 代入数据可得 所以导体棒将落在点右侧，故D正确。 故选ACD。 9．（24-25高二上·湖北武汉·期末）某同学得知安培力和洛伦兹力之间有一定的关联，设计了以下实验来模拟导线和导线中的自由电荷。如图所示。在光滑水平面xOy上沿x轴方向放置着一根两端开口的光滑绝缘玻璃管。管中始终有一排完全相同的带正电小球（如果有小球从一端出管，另一端就会进相同数量的小球），整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。下列说法正确的是（　　） A．若玻璃管沿y轴正方向匀速运动，管内小球相对于管向x轴正方向匀加速运动 B．若玻璃管沿y轴正方向匀速运动，管侧壁会受到小球向y轴负方向的力的作用 C．若所有小球同时获得沿x轴正方向的相同初速度，玻璃管会沿y轴正方向匀加速运动 D．若所有小球同时获得沿x轴正方向的相同初速度，且玻璃管被固定，小球可以匀速通过玻璃管 【答案】BD 【详解】A．若玻璃管沿y轴正方向匀速运动，根据左手定则可知，管内小球受到的洛伦兹力有沿x轴负方向的分量，则小球相对于管向x轴负方向运动，故A错误； B．若玻璃管沿y轴正方向匀速运动，管内小球受到洛伦兹力有沿y轴负方向的分量，则小球将受到沿y轴正方向管壁的作用力，根据牛顿第三定律可知，管侧壁会受到小球向y轴负方向的力的作用，故B正确； C．若所有小球同时获得沿x轴正方向的相同初速度，则小球受到的洛伦兹力沿y轴正方向和x轴负方向的分量，所以小球的速度减小，玻璃管不会沿y轴正方向做匀加速运动，故C错误； D．若所有小球同时获得沿x轴正方向的相同初速度，且玻璃管被固定，小球将受到沿y轴正方向的洛伦兹力，小球可以匀速通过玻璃管，故D正确。 故选BD。 10．（24-25高二上·山东青岛·期末）汽车的是一种能够防止车轮抱死的制动系统，该系统的传感器主要基于霍尔效应原理。如图是传感器元件的简意图，水平放置的元件处于竖直向下的匀强磁场中，长、宽、高分别是。元件内的电子定向移动形成恒定电流I，电流的方向向右，下列说法正确的是（　　） A．电子定向移动的方向是从右到左 B．该元件前表面的电势高于后表面的电势 C．若增大宽度c，前后表面电势差的绝对值增大 D．增大磁感应强度，前后表面电势差的绝对值增大 【答案】ABD 【详解】A．电流方向是正电荷定向移动的方向，与负电荷定向移动的方向相反。已知电流方向向右，电子带负电，所以电子定向移动的方向是从右到左，故A正确； B．由左手定则可知，电子受到的洛伦兹力方向指向后表面，即电子向后表面偏转，故后表面电势低，所以该元件前表面的电势高于后表面的电势，故B正确； CD．当电子在元件中稳定时，电场力等于洛伦兹力，即（U为前后表面电势差的绝对值） 解得 又因为（n为单位体积内的电子数，S=hc为横截面积） 联立以上解得 可以看出前后表面电势差与宽度c无关，所以增大宽度c，前后表面电势差的绝对值不变，若增大磁感应强度B，前后表面电势差的绝对值增大，故C错误，D正确。 故选 ABD。 11．（24-25高二上·湖北·期末）在原子反应堆中抽动导电液体时，由于不允许传动机械部分与这些流体相接触，所以常常用到一种新型的装置一一电磁泵，如图所示为该电磁泵模型的示意图。泵体是长为，宽与高均为的长方体，处在方向垂直向外、磁感应强度为的匀强磁场中。泵体的上下表面为金属极板，当其与直流电源相连后，只在两板间的液体中产生竖直方向的电流。若泵体的上下表面接电压为的电源（内阻不计），理想电流表示数为，则它可以利用磁场对通电导电液的作用力来推动管内流体向外流动，电磁泵和液面高度差为，液体的电阻率为，在时间内抽取液体的质量为，不计液体在流动中和管壁之间的阻力，取重力加速度为，则（　　） A．泵体下表面应接电源正极 B．电磁泵对液体产生的推力大小为 C．电磁泵的电功率为 D．质量为的液体离开泵体时的动能 【答案】BD 【详解】A．当泵体上表面接电源的正极时，电流从上向下流过泵体，这时受到的磁场力水平向左，拉动液体，故A错误； B．电磁泵对液体产生的推力大小为 故B错误； C．非纯电阻电路中，电源提供的电功率为 故C错误； D．根据电阻定律，泵体内液体的电阻 则电源提供的电功率为 若t时间内抽取水的质量为m，根据能量守恒定律，则这部分水离开泵时的动能为 故D正确。 故选BD。 12．（24-25高二上·浙江杭州·期末）如图所示，质量为m长度为L的金属棒两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上磁感强度为B的匀强磁场中，原来处于静止状态。第一次棒中由恒流源通以由M向N的恒定电流，M最高上摆到角，第二次棒中通以大小变化的电流使缓慢上移到相同的角。不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．第一次棒中的恒定电流 B．两次上摆过程安培力对金属棒做功相同 C．两次上摆过程中细绳的弹力均一直变大 D．第二次最大电流值等于第一次的电流值 【答案】AB 【详解】A．对棒由动能定理可得 解得 故A正确； B．两次对棒根据动能定理，可知安培力所做的功等于克服重力所做的功，故B正确； C．缓慢拉棒，由平衡可知 则拉力一直变大，但恒力拉时，重力与恒力的合力等效为“重力场”且在重力场最低点速度最大，拉力最大，则细绳的拉力先变大后变小，中间平衡位置时拉力最大，故C错误； D．第二次由平衡可知 解得 故D错误。 故选AB。 三、解答题 13．（24-25高二上·广东深圳·期末）如图所示，倾角为的绝缘斜面体固定在水平面上，长直导线C固定在斜面体底端，导体棒A放在斜面体上，导体棒A和长直导线C的质量均为，长度均为，导体棒A与斜面间的动摩擦因数为，现给A、C通有垂直纸面向里的相同恒定电流时，导体棒A恰好静止在斜面体上。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，求： (1)此时导体棒A受到的安培力； (2)导线C在导体棒A处产生的磁感应强度。 【答案】(1)，方向沿斜面向下 (2)，方向垂直斜面向上 【详解】（1）对导体棒A受力分析，可得 可得 方向沿斜面向下 （2）导体棒A受到的安培 解得 方向垂直斜面向上 1．（24-25高二上·江苏南京·期末）如图所示，两平行金属导轨间的距离，导轨与水平面的夹角，在导轨所在区域内分布垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小，导轨的一端接有电动势，内阻的直流电源，一根与导轨接触良好，质量为的导体棒垂直放在导轨上，棒恰好静止。棒与导轨接触的两点间的电阻，不计导轨的电阻，取，求： (1)棒上的电流大小和棒受到的安培力的大小； (2)棒受到的摩擦力大小； (3)若只把匀强磁场的方向改为竖直向上、大小改为，动摩擦因数为，其他条件都不变，求导体棒运动的加速度。 【答案】(1)1.5A；0.3N (2)0.06N (3) 【详解】（1）根据闭合电路的欧姆定律可得A 根据安培力公式可知N （2）导体棒受力如图 根据平衡条件可知 解得N （3）对导体棒受力分析如图 沿导轨方向由牛顿第二定律有 垂直于导轨方向 其中 联立可得，导体棒运动的加速度大小为 2．（24-25高二上·广东清远·期末）我国电磁炮发射技术世界领先，如图是“电磁炮”的原理结构示意图。已知水平轨道宽，长，轨道间匀强磁场的磁感应强度大小，炮弹的质量，弹体在轨道间的电阻；可控电源的内阻，电源的电压能自行调节，以保证“电磁炮”匀加速发射，不计电磁感应带来的影响。在某次试验发射时，电源为加速弹体提供的电流是。若不计轨道摩擦和空气阻力，求： (1)电磁炮弹离开轨道时的速度大小； (2)磁场力对弹体的最大功率； (3)发射过程系统消耗的总能量。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）电磁炮所受安培力 根据动能定理可知 解得 （2）磁场力对弹体的最大功率 （3）由动量定理 解得 发射过程产生的焦耳热 发射过程系统消耗的总能量 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 限时练习：40min 完成时间： 月 日 天气： 作业07 安培力和洛伦兹力 1．磁场、磁感应强度 (1)磁场的基本性质 磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用． (2)磁感应强度 ①物理意义：描述磁场的强弱和方向． ②定义式：B＝(通电导线垂直于磁场)． ③方向：小磁针静止时N极所指的方向． ④单位：特斯拉，符号为T. ⑤矢量：合成时遵循平行四边形定则． 2．磁感线的特点 (1)磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向． (2)磁感线的疏密程度定性地表示磁场的强弱． (3)磁感线是闭合曲线，没有起点和终点，在磁体外部，从N极指向S极；在磁体内部，由S极指向N极． (4)同一磁场的磁感线不中断、不相交、不相切． (5)磁感线是假想的曲线，客观上并不存在． 3．几种常见的磁场 (1)条形磁体和蹄形磁体的磁场(如图所示) (2)电流的磁场 直线电流的磁场 通电螺线管的磁场 环形电流的磁场 安培定则 立体图 纵截面图 (3)匀强磁场 磁场中各点的磁感应强度的大小相等、方向相同，磁感线是疏密程度相同、方向相同的平行直线． (4)地磁场 ①地磁的N极在地理南极附近，S极在地理北极附近，磁感线分布如图所示． ②在赤道平面上，距离地球表面高度相等的各点，磁感应强度相等，且方向水平向北． ③地磁场在南半球有竖直向上的分量，在北半球有竖直向下的分量． 4．洛伦兹力的定义：磁场对运动电荷的作用力． 5．洛伦兹力的大小 (1)v∥B时，F＝0； (2)v⊥B时，F＝qvB； (3)v与B的夹角为θ时，F＝qvBsin θ. 6．洛伦兹力的方向 (1)判定方法：左手定则，注意四指应指向正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向； (2)方向特点：F⊥B，F⊥v，即F垂直于B、v决定的平面．(注意B和v不一定垂直) 三层必刷：巩固提升+能力培优+创新题型 1、 单选题 1．（24-25高二上·上海·期末）下列说法错误的是（　　） A．地磁南极在地理北极附近 B．一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处的磁感应强度一定为零 C．安培力F的方向一定垂直于磁感应强度B的方向，但是磁感应强度B的方向不一定垂直于电流I的方向 D．磁感线的疏密代表磁场的强弱 2．（24-25高二上·云南昭通·期末）关于图所示的速度选择器，以下说法正确的是（不计粒子重力）（　　） A．当粒子受到的电场力与洛伦兹力平衡时，粒子做加速直线运动通过速度选择器 B．当粒子受到的电场力与洛伦兹力平衡时，粒子做匀速直线运动通过速度选择器 C．速度选择器只能选择带负电的粒子沿直线通过 D．速度选择器只能选择带正电的粒子沿直线通过 3．（24-25高二上·黑龙江大庆·期末）在下列四幅图中，关于安培力的方向正确的是（　　） A． B． C． D． 4．（24-25高二上·北京顺义·期末）如图所示的平面内，在通有图示方向电流Ⅰ的长直导线右侧，固定一矩形金属线框abcd，ad边与导线平行，线框中的电流方向为a→b→c→d→a，线框各边的相互作用力忽略不计。下列判断正确的是（　　） A．线框ad边所受的安培力方向向右 B．线框ab边与cd边受力相同 C．线框ad边与bc边受力相同 D．线框整体受到的安培力向左 5．（24-25高二上·湖北·期末）2024年8月有报道称，国产电磁炮技术获得明显突破，炮弹的速度能达到每秒2000米。电磁炮从原理上与电动机有相通的地方，如图所示，若已知电源电动势为E，内阻为r，炮弹电阻为R，回路电流为I水平轨道存在竖直方向的匀强磁场。不计摩擦以及其他能量损失，下列说法正确的是（　　） A．轨道平面存在竖直向下的磁场 B．回路电流 C．电能转化为焦耳热和炮弹的机械能 D．炮弹做匀加速直线运动 6．（24-25高二上·贵州贵阳·期末）如图，一段半径为的半圆形粗铜线固定在绝缘水平桌面（纸面）上，铜线所在空间有一磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里的匀强磁场。当铜线通有顺时针方向电流时，下列关于该段铜线所受安培力大小及运动情况的判断正确的是（　　） A．所受安培力大小为，方向左 B．所受安培力大小为，方向右 C．所受安培力大小为，方向后 D．所受安培力大小为，方向前 7．（24-25高二上·山西太原·期末）如图为洛伦兹力演示仪的示意图。电子枪可以发射方向可调的电子束，玻璃泡内充有稀薄气体，电子束通过时能显示电子的径迹，励磁线圈可产生垂直纸面的磁场。下列选项正确的是（　　） A．加磁场后，电子束的径迹不可能是一条直线 B．加磁场后，若电子束与磁场方向成射出，其径迹是一个圆 C．当径迹为圆时，电子束速度不变，磁感应强度变大，径迹圆的半径变小 D．当径迹为圆时，磁感应强度不变，电子束出射速度变大，径迹圆的半径变小 8．（24-25高二上·山西太原·期末）平行金属导轨间距为L，甲、乙水平放置，丙倾斜放置。三种情况下闭合回路电流均为I，导轨区域内匀强磁场磁感应强度大小均为B，方向如图。金属杆均垂直于导轨且处于静止状态，下列说法正确的是（　　） A．甲图中受到的安培力方向水平向左 B．乙图中受到的安培力大小为 C．丙图中可能不受摩擦力 D．三幅图中，受到的安培力大小均不相等 二、多选题 9．（24-25高二上·云南昭通·期末）如图所示，粗糙水平面上放置着一条形磁铁，磁铁中央正上方A点处垂直纸面固定放置着一通电直导线（电流方向垂直纸面向里），下列说法正确的是（　　） A．A点处磁场方向水平向左 B．通电直导线受到竖直向下的安培力 C．条形磁铁对地面的压力小于磁铁的重力 D．磁铁受到地面的摩擦力 【答案】BC 10．（24-25高二上·湖南常德·期末）磁电式电流表的构造如图甲所示，在蹄形磁铁的两极间有一个可以绕轴转动的线圈，转轴上装有螺旋弹簧和指针。蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，如图乙所示。当有电流通过线圈时，线圈在安培力的作用下转动，螺旋弹簧被扭动，线圈停止转动时满足，式中N为线圈的匝数，S为线圈的面积，I为通过线圈的电流，B为磁感应强度，为线圈（指针）偏角，k是与螺旋弹簧有关的常量。不考虑电磁感应现象，由题中的信息可知（　　） A．该电流表的刻度是均匀的 B．图乙中穿过铁芯的磁感线都穿过铁芯横截面的圆心O C．若线圈中通以如图乙所示的电流时，线圈将沿逆时针方向转动 D．更换k值更小的螺旋弹簧，可以增大电流表的灵敏度（灵敏度即） 11．（24-25高二上·山西太原·期末）一种用磁流体发电的装置如图所示，平行金属板A、B之间有匀强磁场，磁感应强度为B，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）以速度v沿垂直于B的方向喷入磁场，把A、B和用电器连接，A、B就是一个直流电源的两个电极。若A、B两板间距为d，等离子体重力不计，下列选项正确的是（　　）    A．等离子体中的正电粒子在B板聚集，B板是电源的正极 B．达到稳定状态后，该发电机的电动势为 C．达到稳定状态后，A、B板上的电荷量越来越多 D．达到稳定状态后，射入的等离子体所受电场力与洛伦兹力互相垂直 12．（24-25高二上·河南焦作·期末）如图所示，竖直平面内存在垂直竖直纸面向外的匀强磁场，将一粗细均匀的电阻丝折成正方形导体框abcd，垂直放置于磁场中，ad边水平且放在压力传感器上。现将a、d两点通过轻质导线接到直流电源上，通电后压力传感器的示数为0。已知导体框的质量为m，重力加速度为g，轻质导线对导体框没有作用力。下列判断正确的是（   ） A．接线柱1与电源的负极相连 B．ab边受到的安培力大小为0 C．bc边受到的安培力大小为 D．若将电源正负极调换，则压力传感器的示数为2mg 13．（24-25高二上·甘肃白银·期末）如图所示，金属杆ab的质量为m，有效长度为l，通过的电流大小为I，处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向斜向上与导轨平面成角，现金属杆ab静止于水平导轨上。已知金属杆ab与导轨间的动摩擦因数为，重力加速度为g。下列说法正确的是（   ） A．金属杆ab受到的安培力方向水平向左 B．金属杆ab受到的安培力大小为BIl C．金属杆ab对导轨的摩擦力为 D．金属杆ab对导轨的压力为 14．（23-24高二下·广东东莞·期末）为了诊断病人的心脏功能和动脉中血液黏滞情况，可使用电磁流量计测量血管中血液的流速和流量。如图所示是电磁流量计测量血管中血液流速的示意图，血管中存在着大量正负离子水平向左定向流动，现使血管处于磁感应强度为的匀强磁场中，测得血管两侧电压为。已知血管的直径为，假定血管中各处液体的流速稳定时恒为，忽略重力影响，则（　　） A．血管中水平向左运动的正离子所受洛伦兹力垂直纸面向上 B．处电势比处电势低 C．流速稳定时，血管两侧电压为 D．流速稳定时， 一、单选题 1．（24-25高二上·云南昭通·期末）如图所示，宽为l的光滑导轨与水平面成角，质量为m、长为l的金属杆水平放置在导轨上。空间存在着匀强磁场，当回路中电流为I时，金属杆恰好能静止。磁场方向竖直向上，则（　　）    A．金属杆所受安培力竖直向上 B．金属杆所受安培力沿斜面向上 C．磁感应强度大小为 D．磁感应强度大小为 2．（24-25高二上·重庆·期末）如图甲所示，正六边形的三个顶点处分别固定有三根无限长通电直导线、、，导线和中的电流方向垂直纸面向里，导线中电流垂直纸面向外。此时导线所受安培力方向与连线平行。若把导线移到正六边形中心处（如图乙所示），其它条件不变，则导线所受安培力方向为（已知图中任意两导线间的安培力大小满足为电流强度，为两导线间距离）（　　） A．水平向左 B．指向左下方 C．指向右下方 D．指向右上方 3．（24-25高二上·河北保定·期末）如图所示，金属导轨所在的平面与水平面的夹角，导轨间的距离为1m，金属导轨电阻不计，其上端接有电动势为6V、内阻为1Ω的直流电源。空间中存在垂直导轨平面向上的匀强磁场（图中未画出），现把一质量为、电阻为2Ω的导体棒垂直放在金属导轨上，导体棒处于静止状态。已知导体棒与导轨间动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，g取，则下列说法正确的是（　　） A．流过导体棒的电流大小为3A B．导体棒受到的安培力方向水平向右 C．磁感应强度最小值为0 D．磁感应强度最大为10T 4．（24-25高二上·北京海淀·期末）如图所示，用洛伦兹力演示仪研究带电粒子在匀强磁场中的运动，以虚线表示电极K释放出来的电子束的径迹。在施加磁场之前，电子经加速后沿直线运动，如图甲所示；施加磁场后电子束的径迹，如图乙所示；再调节演示仪可得到图丙所示的电子束径迹。下列说法正确的是（　　） A．在图乙基础上仅增大磁感应强度，可得到图丙所示电子束径迹 B．在图乙基础上仅提高电子的加速电压，可得到图丙所示电子束径迹 C．施加的磁场方向为垂直纸面向外 D．图乙与图丙中电子运动一周的时间一定相等 5．（24-25高三下·重庆·阶段练习）如图甲所示，将医用电磁流量计接入输液管测量药液的流量（药液中含有大量正负离子）。流量计简化结构如图乙所示，药液以速度水平向右通过流量计，流量大小恒定。匀强磁场的磁感应强度大小一定，垂直纸面向内。为流量计内壁上两点，则（　　） A．点电势高于点 B．电势差与无关 C．若流量计内径变小，则电势差变大 D．若流量计内径变小，则变小 6．（24-25高二上·重庆·期末）如图所示，距离为的两平行金属板、之间有一匀强磁场，磁感应强度大小为，一束速度大小为的等离子体垂直于磁场喷入板间。相距为的两光滑平行金属导轨固定在与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度大小为，导轨平面与水平面夹角为，两导轨分别与、相连。质量为、电阻为的金属棒垂直导轨放置，恰好静止。重力加速度为，不计导轨电阻、板间电阻和等离子体中的粒子重力。下列说法正确的是（　　） A．两平行金属板、中， 板的电势比板高 B．、之间电压稳定的大小为 C．、之间电压稳定时，流过的电流大小为 D．等离子体的速度大小可表示为 二、多选题 7．（24-25高二上·宁夏银川·期末）人体血管状况及血液流速可以反映身体健康状态。血管中的血液通常含有大量的正负离子。如图，血管内径为d，血流速度v方向水平向右。现将方向与血管横截面平行，且垂直纸面向内的匀强磁场施于某段血管，其磁感应强度大小恒为B，当血液的流量（单位时间内流过管道横截面的液体体积）一定时（    ） A．血管上侧电势高，血管下侧电势低 B．若血管内径变小，则血液流速变小 C．血管上下侧电势差与血液流速无关 D．血管上下侧电势差变大，说明血管内径变小 8．（24-25高二上·湖南常德·期末）如图所示为两条平行的光滑导轨，左侧与电源相连，其中两导轨的水平部分与半圆部分相切于C、E两点.现将一导体棒垂直导轨放置，外加匀强磁场，磁场方向垂直于导体棒，与导轨平面的夹角斜向左上方.开始时导体棒静止于图中点，当电键闭合后，导体棒由静止开始运动，运动过程中导体棒始终与接触的两条导轨垂直，并恰能到达导轨半圆部分最高点点.已知两导轨的间距，半圆部分的轨道半径，磁场的磁感应强度大小，导体棒中的电流，导体棒的质量，重力加速度取.则下列说法正确的是（    ） A．导体棒在点的加速度大小为 B．导体棒在点的速度大小为 C．两点间距离为 D．导体棒离开轨道后将做平抛运动，并落在点右侧 9．（24-25高二上·湖北武汉·期末）某同学得知安培力和洛伦兹力之间有一定的关联，设计了以下实验来模拟导线和导线中的自由电荷。如图所示。在光滑水平面xOy上沿x轴方向放置着一根两端开口的光滑绝缘玻璃管。管中始终有一排完全相同的带正电小球（如果有小球从一端出管，另一端就会进相同数量的小球），整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。下列说法正确的是（　　） A．若玻璃管沿y轴正方向匀速运动，管内小球相对于管向x轴正方向匀加速运动 B．若玻璃管沿y轴正方向匀速运动，管侧壁会受到小球向y轴负方向的力的作用 C．若所有小球同时获得沿x轴正方向的相同初速度，玻璃管会沿y轴正方向匀加速运动 D．若所有小球同时获得沿x轴正方向的相同初速度，且玻璃管被固定，小球可以匀速通过玻璃管 10．（24-25高二上·山东青岛·期末）汽车的是一种能够防止车轮抱死的制动系统，该系统的传感器主要基于霍尔效应原理。如图是传感器元件的简意图，水平放置的元件处于竖直向下的匀强磁场中，长、宽、高分别是。元件内的电子定向移动形成恒定电流I，电流的方向向右，下列说法正确的是（　　） A．电子定向移动的方向是从右到左 B．该元件前表面的电势高于后表面的电势 C．若增大宽度c，前后表面电势差的绝对值增大 D．增大磁感应强度，前后表面电势差的绝对值增大 11．（24-25高二上·湖北·期末）在原子反应堆中抽动导电液体时，由于不允许传动机械部分与这些流体相接触，所以常常用到一种新型的装置一一电磁泵，如图所示为该电磁泵模型的示意图。泵体是长为，宽与高均为的长方体，处在方向垂直向外、磁感应强度为的匀强磁场中。泵体的上下表面为金属极板，当其与直流电源相连后，只在两板间的液体中产生竖直方向的电流。若泵体的上下表面接电压为的电源（内阻不计），理想电流表示数为，则它可以利用磁场对通电导电液的作用力来推动管内流体向外流动，电磁泵和液面高度差为，液体的电阻率为，在时间内抽取液体的质量为，不计液体在流动中和管壁之间的阻力，取重力加速度为，则（　　） A．泵体下表面应接电源正极 B．电磁泵对液体产生的推力大小为 C．电磁泵的电功率为 D．质量为的液体离开泵体时的动能 12．（24-25高二上·浙江杭州·期末）如图所示，质量为m长度为L的金属棒两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上磁感强度为B的匀强磁场中，原来处于静止状态。第一次棒中由恒流源通以由M向N的恒定电流，M最高上摆到角，第二次棒中通以大小变化的电流使缓慢上移到相同的角。不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．第一次棒中的恒定电流 B．两次上摆过程安培力对金属棒做功相同 C．两次上摆过程中细绳的弹力均一直变大 D．第二次最大电流值等于第一次的电流值 三、解答题 13．（24-25高二上·广东深圳·期末）如图所示，倾角为的绝缘斜面体固定在水平面上，长直导线C固定在斜面体底端，导体棒A放在斜面体上，导体棒A和长直导线C的质量均为，长度均为，导体棒A与斜面间的动摩擦因数为，现给A、C通有垂直纸面向里的相同恒定电流时，导体棒A恰好静止在斜面体上。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，求： (1)此时导体棒A受到的安培力； (2)导线C在导体棒A处产生的磁感应强度。 1．（24-25高二上·江苏南京·期末）如图所示，两平行金属导轨间的距离，导轨与水平面的夹角，在导轨所在区域内分布垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小，导轨的一端接有电动势，内阻的直流电源，一根与导轨接触良好，质量为的导体棒垂直放在导轨上，棒恰好静止。棒与导轨接触的两点间的电阻，不计导轨的电阻，取，求： (1)棒上的电流大小和棒受到的安培力的大小； (2)棒受到的摩擦力大小； (3)若只把匀强磁场的方向改为竖直向上、大小改为，动摩擦因数为，其他条件都不变，求导体棒运动的加速度。 2．（24-25高二上·广东清远·期末）我国电磁炮发射技术世界领先，如图是“电磁炮”的原理结构示意图。已知水平轨道宽，长，轨道间匀强磁场的磁感应强度大小，炮弹的质量，弹体在轨道间的电阻；可控电源的内阻，电源的电压能自行调节，以保证“电磁炮”匀加速发射，不计电磁感应带来的影响。在某次试验发射时，电源为加速弹体提供的电流是。若不计轨道摩擦和空气阻力，求： (1)电磁炮弹离开轨道时的速度大小； (2)磁场力对弹体的最大功率； (3)发射过程系统消耗的总能量。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$