第一章 第一单元 磁场对通电导线和运动电荷的作用力 B卷 素养提升-【金试卷】2025-2026学年高二物理选择性必修第二册&选择性必修第三册同步单元双测卷（人教版）

参芳答案 选择性必修第二册 第一部分单元检测卷 第一章安培力与洛伦兹力 第一单元磁场对通电导线和 运动电荷的作用力 A卷基础达标 1.C根据公式f=Bq心可得洛伦兹力跟粒子的质量无关，当以相同速度垂直磁感线方向射 入同一匀强磁场时，两粒子所受洛伦兹力之比等于电荷量之比，为1：2，故选C 2.A由F=1sin9得I=B)当9=90时，1最小为高A正确，B辑误根据左 手定则知，安培力方向与电流和磁场方向都垂直，C错误；当电流方向垂直于磁场方 向时，如图甲所示，将直导线从中点在纸面内折成直角，安培力的大小变为原来的 将直子线从中点在纸面内折成直角，根据平行 变到的会培力的合力F0√（侣）十（号了-号，当电流方向与磁场的方向羊行 时，导线所受安培力为0，将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变大，但不一 定为号D蜡误 3.C电子的速度方向与磁场方向平行，所以电子不受洛伦兹力，做匀速直线运动，故 C正确 4.C油滴水平向右匀速运动，其所受洛伦兹力必向上与重力平衡，故带正电，由qB =mg得q=器C正确， 5.D通电导线的等效长度为p、q连线的长度，由几何知识可知p、q连线的长度为√3 R,通电导线所受安培力的大小为F=√3BIR,选项D正确. 6.A要使电子束打在荧光屏上的位置由P点逐渐移动到Q点，可知电子先向上偏转 后向下偏转，P到O过程中洛伦兹力向上，O到Q过程中洛伦兹力向下，根据左手定 则可知，能够使电子束发生上述偏转的磁场是选项A. 7.D使带电体对水平绝缘面正好无压力，则应使它受到的洛伦兹力与重力平衡.静止 的带电体在静止的磁场里不受洛伦兹力，选项A错误；磁场向上移动时，带电体相对 磁场向下运动，带电体受到的洛伦兹力水平向右，不可能与重力平衡，选项B错误； 磁场向右移动时，带电体相对磁场向左运动，此时带电体受到的洛伦兹力竖直向下， 不可能与重力平衡，选项C错误；磁场向左移动时，带电体相对磁场向右运动，此时 带电体受到的洛伦滋力竖直向上，当qB=mg,即一器时，带电体对水平绝缘面正 好无压力，选项D正确， 8.D由左手定则可知，金属棒ab受到的安培力方向垂直于ab向左，A错误；电路中 BEL 的电流为1R,全属棒ab受到的安培力大小为F=BIL-Rin D正确 BEL 金属棒b静止，故其所受到的摩擦力与安培力平衡，大小为R十in0方向垂直 于ab向右，B、C错误. 9.D磁场均匀辐向分布，磁场方向与铁芯垂直，各处的磁感应强度大小不相等，方向 也不相同，A错误；由于磁场是辐向磁场，线圈平面与磁场方向始终平行，B错误；根 据左手定则，在图中位置，α边受安培力方向向上，b边受安培力方向向下，线圈将顺 时针转动，C错误；由于在转动过程中，α边始终与磁场垂直，因此受到的安培力大小 始终为ILB,D正确. 10.D根据左手定则，正电荷受到竖直向下的洛伦兹力，负电荷受到竖直向上的洛伦 兹力，A、B错误；不带电液体在磁场中流动时，由于没有自由电荷，不能形成电场， M,N两点间没有电势差，因北无法测出流连，C错买；根据gmB=?号，可得废液的 流速一品成淡的流童Q-50号·品-品成只店要渊量M,N两点间电 压就能够推算废液的流量，D正确 11.答案(I)AD(2)号F 解析(1)该实验探究了导体棒通电部分长度和电流大小对安培力的影响，故A正 确，B错误；其他条件不变，把磁铁的N极和S极对调，没有改变B的大小，故F大 小不变，故C错误；把接入电路的导体棒从①④两端换成②③两端，则L减小，故安 培力F减小，故D正确. (2)电流为I且接通②③时，导体棒受到的安培力记为F,则当电流减半且接通①④ 时，导体排所安的安培力为P=B·号·3L=昌BL=昌r 12.答案(1)垂直(3)F-F。竖直向下(5)m 、F-Fo 解析(1)应使磁场方向与矩形线框的平面垂直，这样能使弹簧测力计保持竖直， 方便测出拉力， (3)未接通电路时，弹簧测力计的读数为Fo,根据平衡条件有F。=mg;接通电路 后，弹簧测力计的读数为F(F>Fo),根据平衡条件有F=mg十F安；则线框所受安 培力大小为F安=F一F,方向竖直向下. (5)报据安培力的计算公式有mBIL=F-Fo,解得B=n F-Fo 13.答案(1)a板(2)Bdv (3)(Bdv-IR)S Id 解析(1)根据左手定则，正离子向上偏转，所以α板带正电，电势高. (2)稳定发电时，若外电路断开，则离子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡状态， 有quB=g号，解得E=Bd, 《3》根据闭合电路欧姆定律，有I一R干7 E d ,为板间等离子体的电阻，且r=p 联立解得电阻率p的表达式为p= (Bdv-IR)S Id 14.答案(1)2.4N(2)4.52(3)1.52 解析(l)由题意可知，金属棒处于平衡状态，mg sin0=F安 则F安=2.4N F李=BIL emg sin 0 10 (2)F安=BIL,又E=I(R十r十Ro),则R=4.52 (3)当金属棒受到沿导轨平面向下的最大静摩擦力时，滑动变阻器接入电路的阻值 最小，电路中的电流最大. F'=BI'L B mg sin 0 0 F=mg cos6】 由受力分析及平衡条件可得mg sin0+Ff=F安' Fr=mg cos0,又由于F安'=BI'L,E=I(R'+r+R) 则滑动变阻器接入电路的最小阻值为R'=1.52 B卷素养提升 l.C根据安培定则可知cd直导线在a处产生的磁场方向垂直纸面向里，e∫直导线在 a处产生的磁场方向垂直纸面向外，而a离cd较近，可知a,点的磁场方向垂直纸面 向里，不等于零，A错误；根据左手定则可判断，cd导线受到的安培力方向向左，B错 误；根据安培定则可知，f导线在b处产生的磁场方向垂直纸面向外，C正确；同时 改变两导线的电流方向，两导线所在位置的磁场方向均与原来相反，两导线受到的 安培力方向均不变，D错误. 2.C南、北两极的地磁场几乎与地面垂直，由洛伦兹力的特点可知，地磁场对垂直射 向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极最弱；在赤道附近的地磁场方向几 乎与地面平行，地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在赤道附近最 强，故A、B错误.根据左手定则可知，地磁场会使沿地球赤道平面垂直射来的宇宙射 线中的带正（负）电粒子在洛伦兹力作用下向东（西）偏转，故C正确，D错误. 3.B由题意知，要想得到以M为中心的亮线PQ,则电子束既要向上偏转，又要向下 偏转，所以磁场的磁感应强度B随时间t变化时，应有方向改变，C、D错误；A项中 磁感应强度大小一定，则电子束受到的洛伦兹力大小相同，偏转量也相同，向同一方 向偏转的电子都打到同一，点，不能得到连续的亮线，A错误；在B项中磁感应强度随 时间变化的规律下，可得到亮线PQ,B正确. 4.A通过导线的电流为I=9_m四St=gS,故A正确；导线受到的安培力的方向 由左手定则判断，则B错误；每个粒子所受的洛伦兹力为F洛=qB,通电导线受到 的安培力为F=nvtSqvB=nqBSto,则C错误；洛伦兹力方向反向，导线所受到的安 培力方向也反向，则D错误. 5.C这四段导线的有效长度相同，等于AB的长度，根据左手定则可知，四段导线受 到的安培力方向相同，A错误；四段导线的粗细相同、材料相同，ADB段最短，所以 ADB段电阻最小，同理，AEB段的电阻小于AFB段电阻，给AB两端加上恒定电 压，这四段导线是并联，所以流过ADB段的电流最大，流过AEB段的电流大于流过 AFB段的电流，由安培力公式F=ILB知，ADB段受到的安培力最大，同理，AEB段 受到的安培力大于AFB段受到的安培力，C正确，B、D错误. 6.C通过MN段、MPN段的电流均由M→N,由左手定则可知，MN段与MPN段所 受安培力方向均平行于线框平面向上，A错误.设半圆形单匝导线框的半径为r,根 定律R=PS可得--号MN段与MPN段为并联关系，可 相等，根据欧姆定律可得-R心=，B错误，巴知MN段所受安培力大小为 F,则有F=BIMN·2r;MPN段受安培力的等效长度为2r,MPN段所受安培力大 小为F'=B1MPN·2r=B·二IM·2r=2·BI·2=2S,C正确.半国形线框 所受安培力大小为F卷=F+F=F+2=x十2)E,D错误. 参考答案69 7.D导体棒在竖直方向上受到重力和滑动摩擦力，在水平方向上受到安培力和导轨 的支持力，随着B的增大，安培力增大，导轨对导体棒的支持力增大，滑动摩擦力增 大，导体棒所受的合力减小，加速度减小，当加速度为零，即mg=LIkt1时，导体棒 的速度最大，导体棒经=器时间度达到最大，因1=0时加速度为8，当1= 时加速度为零，加速度a=mg二tL=g一k1凸，均匀变化，所以0一1时间内平均 m m 加速度为号，由运动学公式得导体捧最大逵度为一登1一品，选项D正确。 mg2 8.BC电子进入电磁场中，受到洛伦兹力与电场力两个力作用，由左手定则判断可知， 洛伦该力方向向下，而电场力方向向上.若w>号，则0B>E,即洛伦该力大于电 场力，电子向下偏转，沿轨迹Ⅱ运动，洛伦兹力不做功，而电场力对电子做负功，动能 减小，连度减小，故逸度<故A错误，B正确；若w<吕，则B<E,即洛伦黄 力小于电场力，电子向上偏转，沿轨迹I运动，洛伦兹力不做功，而电场力对电子做 正功，动能增大，速度增大，故速度v>0,故C正确，D错误. 9.BC由于导体棒ab与磁场方向垂直，因此棒ab所受安培力大小为F=Bll=B 千，=0.4N;根据左手定则可知，导体棒b所受安培力的方向与磁场方向垂直， E 指向左上方，故A错误，B正确.根据平衡条件，作出导体棒受力分析裁面图，如图所示， 由平衡条件可知，棒ab所受摩擦力水平向右，大小为f=Fsin53°=0.32N,故C正确.导 体棒在竖直方向上受力平衡，则Fcos53°+FN=mg,解得FN=0.76N,D错误. mg 10.AD小球从A点滑下进入复合场区域时沿水平方向做直线运动，则小球受力平 衡，判断可知小球带正电，则mg=gE十qB;小球从C点滑下刚进入复合场区域 时，其速度小于从A点滑下时的速度，则mg>qE十q0B,所以小球向下偏转，重力 做正功，静电力做负功；因为g>qE,则合力做正功，小球的电势能和动能均增大， 且洛伦兹力F=qvB也增大，故A、D正确，B错误.由于板间电场是匀强电场，则 小球所受静电力恒定，故C错误. 11.BC根据左手定则可知，导电液体中的正离子在洛伦兹力作用下向下偏转，负离子 在洛伦兹力作用下向上偏转，则α点电势低，b,点电势高，故A错误，B正确；对离子 有如B=?号，解得。品流量冬于单往时间内流过米一横藏西的流体体积，有Q -S品（号）户-密C王瑰D将民 12.答案(1)b等于 (2)换用电动势更大的电源（或增强磁场） 解析(1)要使NaC溶液从P管口流出，液体应该受到向左的安培力，根据左手定则， 知液体中电流应该向上，故S应该接五.因为M、N在同一水平面上，所以两，点电势相等」 (2)若想加快电解质溶液流出的速度，则要增大所受的安培力，由F=BL可知，可以增 大电流，或者增强磁场，故可采取的措施为换用电动势更大的电源或增强磁场. 13.答案(1)③重新处于平衡状态电流表的示数I (2)m21l8(3)m2>m1 IL 解析(1)③闭合开关S,调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细 沙，使金属框重新处于平衡状态，读出电流表的示数.(2)根据平衡条件，有|m2 m1g=BIL,解得B=m2m18.(3)若m2>m1,则安培力的方向向下，根据左手 IL 定则可得，磁感应强度的方向垂直纸面向外：反之，磁感应强度方向垂直纸面向里. 70参考答案 14.答案(1)0.02N(2)1J 解析(1)弹体受到的安培力大小F=BIL=0.02N =2m/s (2)由牛顿第二定律可知a=m 弹体匀加速运动时间t=”=5s a 系统产生的总热量Q=I2(R十r)t=1J 15.答案m2gcos20 2g2B2 sin 0 解析小球沿斜面下滑，在离开斜面前，受到洛伦兹力F垂直斜面向上，其受力分 析如图所示. tm唱 wnom 沿斜面方向，有mgsin0=ma 垂直斜面方向，有F十FN一ngcos0=0 其中洛伦兹力F=quB 设下滑距离x时离开斜面，此时斜面对小球的支持力F、=O 由=2a工得下滑的距离x联立以上各式解得x兰8物 16答泰1g2以g78m8 373 解析(1)通电后，据左手定则可知，导体棒受到垂直纸面向外的安培力，随即开始 运动，在竖直平面内满足2Tc0s30°=mg 解得T= 3 mg (2)导体棒受到的安培力大小为F=BIL=3, 4 mg 将F与mg合成为等效重力G', 可得G=√F2+(mg)严=5m 4mg mg与G的夫角0满足e0s0-爱学=号 导体棒在重力和垂直纸面向外的安培力作用下做圆周运动，在从静止开始到到达 等效最低点的过程中，由动能定理有分m=G·乞ms30r1-60s0) 在等效最低点，由牛顿第二定律有2Tc0s30-G=m日 其中7=乞c0s30” 联立解得=√得eL T-73 12 mg 第二单元带电粒子在匀强磁场中 的运动质谱仪与回旋加速器 A卷基础达标 1.B粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则有g0B=m”,得， 一器T一四-器由于带电粗子的带电对量右学月一匀强磁场B湘同，对两粒 子的圆轨迹，若速率相等而质量不等，或者质量相等而速率不等，则半径？不同，故 A、C错误；两粒子若质量相等，则周期必相等；若动能相等，二者质量不一定相等，周 期不一定相等，故B正确，D错误！ 2.D设加速电压为U,质子做匀速圆周运动的半径为r,原来磁场的磁感应强度 为B,质子质量为m,一价正离子质量为M.质子在入口处从静止开始加速，由动 能定理得eU-合m2,质子在匀强磁场中微匀连园周运动，洛伦滋力提供向心 v 力，e0B=m；一价正离子在入口处从静止开始加速，由动能定理得U=号 M22,该正离子在磁感应强度为12B的匀强磁场中做匀速圆周运动，轨迹半径 仍为，洛伦兹力提供向心力，e·12B=M;联立解得M:m=14:1,选 项D正确. 3.A粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，由几何知识可得粒子的轨迹半径R。=√3R, 日洛伦兹力提供向心力，有uB=mR,联立解得B=R,选项A正确，B,CD 3gR 错误， M R 0 4.C甲图中，电子在偏转电极中受电场力作用，做类平抛运动，轨迹为抛物线，速度增 大，动能增大；乙图中，电子在偏转线圈的磁场中做匀速圆周运动，速度大小不变，动 能不变，但速度方向发生变化，故A、D错误，C正确；圆周运动与类平抛运动的轨迹 是不相同的，故B错误」 5.B曲洛伦黄力提供向心力有B="又T-2,解得T-2,则正、负粒子在 慰场中的运动周期相等，运功时间：=品，正，负拉子在磁场中的运功软速如周所 示，正粒子在磁场中的运动轨迹对应的圆心角为120°，负粒子在磁场中的运动轨迹 对应的圆心角为60°，故时间之比为2：1，B正确. y XX + B 60×× × 30° `30 6.C带电粒子沿ab方向射入，经时间t从d点射出，得到的轨迹如图甲所示，则t= ;改变粒子速度大小后仍沿b方向射入，粒子从cd中点N离开磁场区城，得到的 T 轨迹如图乙所示，设M长为x,则(3L一x)2=L2+2,解得z=L,故粒子运动 31 半径aM=MN=号L,则转过的圆心角为120，由T-密可知，月期不支，则运 动时网=了，故=号，选项C正角第一单元 磁场对通电导线和运动电荷的作用力 B卷素养提升 测试建议用时：75分钟满分：100分 出 一、选择题（本题共11小题，共44分.在每小题给出的四个选项中， 第1一7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8一11题有多项 符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的 得0分) 密 1.如图所示，两平行直导线cd和ef竖直放置，通以方 向相反、大小相等的电流，a、b两点位于两导线所在 h 的平面内，则 ( 封 A.a点的磁感应强度可能为零 典 B.cd导线受到的安培力方向向右 线 C.ef导线在b点产生的磁场方向垂直纸面向外 2 D.同时改变两导线的电流方向，两导线受到的安培 力方向均改变 和 内2.从太阳或其他星体上放射出的宇宙射 线中含有大量的高能带电粒子，这些 地球 地磁场 高能带电粒子到达地球会对地球上的 不 生命带来危害，但由于地球周围存在 宇宙射线一 地磁场，地磁场能改变宇宙射线中带电粒子的运动方向，如图所 示，对地球上的生命起到保护作用.假设所有的宇宙射线从各个 方向垂直射向地球表面，那么以下说法正确的是 ( A.地磁场对宇宙射线的阻挡作用各处都相同 答 B.由于南北极磁场最强，因此阻挡作用最强 C.沿地球赤道平面垂直射来的高能正电荷向东偏转 D.沿地球赤道平面垂直射来的高能负电荷向南偏转 题 3.在电视机的显像管中，电子束的扫描是用磁 1P 带 偏转技术实现的，其扫描原理如图所示.圆形 电子束 区域内的偏转磁场的方向垂直于圆面，而不 加磁场时，电子束将通过O点而打在屏幕的 中心M点.为了使屏幕上出现一条以M为中 心的亮线PQ,偏转磁场的磁感应强度B随时间变化的规律应是 染 下列选项中的 B 4.导线中带电粒子定向运动形成了 电流.带电粒子定向运动时所受洛× × × 伦兹力的矢量和，在宏观上表现为 X a x ×b× 十 导线所受的安培力.如图所示，设 64 F洛 导线ab中每个带正电粒子定向运 666. 动的速度都是v,单位体积的粒子× ××××× t 数为n,粒子的电荷量为q,导线的 横截面积为S,磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里， 则下列说法正确的是 () A.由题目已知条件可以算得通过导线的电流为I=nqvS B.题中导线受到的安培力的方向可用安培定则判断 C.每个粒子所受的洛伦兹力为F洛=qvB,通电导线所受的安培 力为F安=nqvB D.改变适当的条件，有可能使图中带电粒子受到的洛伦兹力方 向反向而导线受到的安培力方向保持不变 5.如图所示，纸面内A、B两点之间连接有四×× × 段导线：ACB、ADB、AEB、AFB,四段导线×X 必E X XDX 的粗细相同、材料相同；匀强磁场垂直于纸 面向里，现给AB两端加上恒定电压，则下×××乙× 列说法正确的是 A.四段导线受到的安培力的方向不同 B.四段导线受到的安培力的大小相等 C.ADB段受到的安培力最大 D.AEB段受到的安培力最小 6.如图，同种材料制成的粗细均匀半圆形单匝×××p××× 导线框MPN固定于匀强磁场中，线框平面×X×××、 × 与磁场方向垂直，直径MN两端与直流电 ××××× 源相接，已知MN段所受安培力大小为F,灯 N 忽略电流之间的相互作用.则 ( ) A.MN段所受安培力的方向垂直于线框平面 B.通过MN段与MPN段的电流之比为IM：IMN=2:π C.MPN段所受安培力大小为2E D,半圆形线框所受安培力大小为π一2)F 7.如图所示，一质量为、长度为L的通有恒定电 流I的导体棒处于竖直向上的匀强磁场中，磁感 应强度与时间的关系式为B=(k为大于零的 常数，取竖直向上为正方向)，导体棒与竖直导轨 间的动摩擦因数为，重力加速度为g.当t=0 时，导体棒由静止释放，向下运动的过程中始终 与导轨良好接触且水平，已知磁场空间和导轨均足够大，则导体 棒的最大速度vm为 ( A.mg2 ukLI B C.2mg? mkLI 8.如图所示，在带电的两平行金属板间有相互+ 垂直的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度为 ×××XI B,电场强度为E,现有一电子（不计重力）以 速度。平行金属板射人场区，则() A若>，电子沿轨迹I运动，出场区时速度> 若>号，电子沿轨迹Ⅱ运动，出场区时速度 C若<号，电子沿轨迹I运动，出场区时速度> D.若<君，电子沿轨迹Ⅱ运动，出场区时速度 9.如图所示，水平面内有相距为0.4m B 的两平行固定金属导轨，导轨左端接 53 右 有电动势为3V、内阻为12的电源， 金属导轨电阻不计.质量为0.1kg的 金属棒αb跨接在金属导轨上，与两金属导轨垂直并接触良好，棒 ab接入电路部分的电阻为22.整个装置处于磁感应强度大小为 1T的匀强磁场中，磁场方向与棒ab垂直且与水平面的夹角为 53°，棒ab始终静止于导轨上.重力加速度g取10m/s2,sin53° =0.8,c0s53°=0.6，下列说法正确的是 () A.棒ab所受的安培力方向水平向左 B.棒ab所受的安培力大小为0.4N C.棒ab所受的摩擦力大小为0.32N D.棒ab所受的支持力大小为0.24N 10.如图所示，带电平行板中匀强电场E的 A 方向竖直向上，匀强磁场B的方向垂直 纸面向里.一带电小球从光滑绝缘轨道 + 上的A点自由滑下，经P点进入板间后 X×X× 恰好沿水平方向做直线运动.现使小球 从较低的C点自由滑下，经P点进入板间，则小球在板间运动 过程中 () A.动能将会增大 B.电势能将会减小 C.所受静电力将会增大 D.所受洛伦滋力将会增大 11.如图所示为电磁流量计（即计算单位时间 内流过某一横截面的液体体积)的原理 图：一圆形导管直径为d,用非磁性材料制 成，其中有可以导电的液体向左流动.图中磁场方向垂直于纸面 选择性必修第二册3 向里，大小为B,导电液体中的自由电荷（正、负离子）在洛伦兹 力作用下偏转，α、b间出现电势差.当自由电荷所受电场力和洛 伦兹力平衡时，a、b间的电势差就稳定为U,则 () A.a点电势高于b点电势 B.b点电势高于a点电势 C.流量Q=πd四 4B D.流量Q=4B πdU 二、实验或填空题（本题共2小题，共16分） 12.(7分)某化工厂用体积巨大的绝缘容器盛放电解质溶液，容器 竖直放置，为了方便溶液缓慢流出，设计了如图（剖面图）所示的 装置，将容器置于垂直于剖面向里的匀强磁场中（图中未画出）， 容器中间用绝缘挡板分开，在容器底部内侧装有铂电极D,铂电 极E、F漂浮在液面上，当液面下降时，铂电极E、F会随液面下 降并始终与液面接触良好.容器左侧盛放NaCI溶液，右侧盛放 NaOH溶液. D (I)某次生产活动中需要使NaCl溶液从P管口流出，开关S应 接 (填“a”或“b”),M、N在同一水平面上，此时M点的 电势 (填“高于”“低于”或“等于”)N点的电势 (2)若想加快电解质溶液流出的速度，可采取的措施为 (写出一项即可) 13.(9分)图中虚线框内存在一沿水平方向且与纸面垂直的匀强磁 场.现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的 磁感应强度大小并判定其方向.所用部分器材已在图中给出，其 中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且 等长；E为直流电源；R为电阻箱；④为电流表；S为开关.此外还 有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。 A 4 选择性必修第二册 完成下列主要实验步骤中的填空： (1)①按图接线， ②保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状 态，然后用天平称出细沙质量m1 ③闭合开关S,调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入 适量细沙，使D ;然后读出 ,并 用天平称出此时细沙的质量m2· ④用米尺测量D的底边长度L. (2)用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小， 可以得出B= (3)判定磁感应强度方向的方法是：若 ,磁感应强度方 向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里 三、计算题（本题共3小题，共40分） 14.(10分)“电磁炮”的模型示意图如图所示，光滑水平加速导轨电 阻不计，轨道间距为L=0.1m,竖直向上的匀强磁场的磁感应 强度B=1T,弹体总质量m=0.01kg,弹体在轨道间的电阻R =12,可控电源的内阻r=42,提供的电流I=0.2A,以保证 “电磁炮”匀加速发射，不计空气阻力.求： (1)弹体所受安培力的大小； (2)弹体从静止加速到10m/s过程中系统产生的总热量. 15.(14分)如图所示，斜面上表面光滑绝缘，倾 角为，斜面上方有一垂直纸面向里的匀强 ○+ m 磁场，磁感应强度为B.现有一个质量为m、 带电荷量为十q的小球在斜面上被无初速 znmmnmmmninm 度释放，假设斜面足够长，重力加速度为g,求小球从释放开始， 下滑多远后离开斜面： 16.(16分)空间存在一方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为 B.质量为m长度为L的导体棒PP,用两根长度均为的绝 缘细绳悬挂在水平天花板上同一点，两细绳的夹角为60°.导体 棒水平，通有P,指向P:的恒定电流1一，开始时，两细绳 与导体棒在同一竖直平面内，导体棒从静止开始释放，重力加 速度为g.求： (1)导体棒开始运动时，两细绳拉力大小； (2)导体棒运动过程中最大速度，以及此时两细绳的拉力大小