备战高考物理选修31第三章磁场电荷在磁场中受到的力（含解析）

第页2019备战高考物理选修3-1-第三章磁场-电荷在磁场中受到的力（含解析）一、单选题1.如图所示，在充电的平行金属板间有匀强电场和方向垂直纸面向里的匀强磁场。一带电粒子以速度v从左侧射入，方向垂直于电场方向和磁场方向，当它从右侧射出场区时，动能比射入时小，若要使带电粒子从射入到射出动能是增加的，可采取的措施有（不计重力）(

)

A.

可使电场强度增强

B.

可使磁感应强度增强

C.

可使粒子带电性质改变（如正变负）

D.

可使粒子射入时的动能增大2.回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是（

）

A.

增大匀强电场间的加速电压

B.

增大磁场的磁感应强度

C.

减小狭缝间的距离

D.

减小D形金属盒的半径3.如图所示，在圆环状导体圆心处，放一个可以自由转动的小磁针．现给导体通以顺时针方向的恒定电流，不计其他磁场的影响，则（

）

A.

小磁针保持不动

B.

小磁针的N极将向下转动

C.

小磁针的N极将垂直于纸面向外转动

D.

小磁针的N极将垂直于纸面向里转动4.目前世界上正在研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，图11表示它的发电原理：将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整体上来说呈电中性）喷入磁场，由于等离子体在磁场力的作用下运动方向发生偏转，磁场中的两块金属板A和B上就会聚集电荷，从而在两板间产生电压．在图示磁极配置的情况下，金属板的电势高低和通过电阻R的电流方向分别是（

）

A.

A板电势高，电流方向a→b

B.

A板电势高，电流方向b→a

C.

B板电势高，电流方向a→b

D.

B板电势高，电流方向b→a5.回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是（

）

A.

减小磁场的磁感应强度

B.

增大匀强电场间的加速电压

C.

增大D形金属盒的半径

D.

减小D形金属盒狭缝间的距离6.如图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。下列表述正确的是（

）

A.

只有带正电的粒子能通过速度选择器沿直线进入狭缝P

B.

速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里

C.

粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越大

D.

能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于7.如图所示，一通电直导线静置于匀强磁场中，电流方向垂直纸面向里，关于通电导线所受的安培力的方向，下列说法正确的是（

）

A.

向左

B.

向右

C.

向上

D.

向下8.如图所示，电子枪向右发射电子束，其正下方水平直导线内通有向右的电流，则电子束将（

）

A.

向上偏转

B.

向下偏转

C.

向纸外偏转

D.

向纸内偏转9.回旋加速器是获得高能带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源的两极相连的两个D形盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，关于回旋加速器的下列说法正确的是（

）

A.

用同一回旋加速器分别加速不同的带电粒子，一般要调节交变电场的频率

B.

磁场对带电粒子的洛仑兹力对粒子不做功，因此带电粒子从D形盒射出时的动能与磁场的强弱无关

C.

带电粒子做一次圆周运动，要被加速两次，因此交变电场的周期应为圆周运动周期的二倍

D.

狭缝间的电场对粒子起加速作用，因此加速电压越大，带电粒子从D形盒射出时的动能越大10.如图所示，通电硬直导线ab平行条形磁铁放置，导线可以在空中自由运动，其中的电流方向由a到b，则导线的运动情况为(

)

A.

a端转向纸里，b端转向纸外，且远离磁铁

B.

a端转向纸里，b端转向纸外，且靠近磁铁

C.

a端转向纸外，b端转向纸里，且远离磁铁

D.

a端转向纸外，b端转向纸里，且靠近磁铁11.在赤道上空，水平放置一根通以由西向东的电流的直导线，则此导线()A.

受到竖直向上的安培力

B.

受到竖直向下的安培力

C.

受到由南向北的安培力

D.

受到由西向东的安培力二、多选题12.回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直盒底的匀强磁场中，如图所示．要增大带电粒子射出时的速度，下列做法中正确的是（

）

A.

增大狭缝的距离

B.

增大匀强磁场的磁感应强度

C.

增大D形金属盒的半径

D.

增大加速电场的电压13.如图所示，回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置，其核心部分是两个D型金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连．下列说法正确的有（

）

A.

粒子被加速后的最大速度随磁感应强度和D型盒的半径的增大而增大

B.

粒子被加速后的最大动能随高频电源的加速电压的增大而增大

C.

高频电源频率由粒子的质量、电量和磁感应强度决定

D.

粒子从磁场中获得能量14.如图为回旋加速器的示意图．其核心部分是两个D型金属盒，置于磁感应强度大小恒定的匀强磁场中，并与高频交流电源相连．带电粒子在D型盒中心附近由静止释放，忽略带电粒子在电场中的加速时间，不考虑相对论效应．欲使粒子在D型盒内运动的时间增大为原来的2倍，下列措施可行的是（

）

A.

仅将磁感应强度变为原来的2倍

B.

仅将交流电源的电压变为原来的

C.

仅将D型盒的半径变为原来的倍

D.

仅将交流电源的周期变为原来的2倍15.用回旋加速器来加速质子，为了使质子获得的动能增加为原来的4倍，原则上可以采用下列哪几种方法(

)A.

将其磁感应强度增大为原来的2倍

B.

将其磁感应强度增大为原来的4倍

C.

将D形盒的半径增大为原来的2倍

D.

将D形盒的半径增大为原来的4倍16.目前世界上正研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，如图表示它的发电原理：将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整体来说呈中性）沿图中所示方向喷射入磁场，磁场中有两块金属板A,B，这时金属板上就聚集了电荷．在磁极配置如图所示的情况下，下述说法正确的是（

）

A.

A板带负电

B.

有电流从b经用电器流向a

C.

金属板A,B间的电场方向向下

D.

等离子体发生偏转的原因是离子所受电场力大于所受洛伦兹力17.如图所示，回旋加速器是加速带电粒子的装置，设匀强磁场的磁感应强度为B，D形金属盒的半径为R，狭缝间的距离为d，匀强电场间的加速电压为U，要增大带电粒子（电荷量为q、质量为m，不计重力）射出时的动能，则下列方法中正确的是（

）

A.

增大匀强电场间的加速电压

B.

减小狭缝间的距离

C.

增大磁场的磁感应强度

D.

增大D形金属盒的半径三、填空题18.光滑绝缘杆与水平面保持θ角，磁感应强度为B的匀强磁场充满整个空间，一个带正电q，质量为m，可以自由滑动的小环套在杆上，如图所示，小环下滑过程中对杆的压力为零时，小环的速度为________。

19.如图所示为两根互相平行的通电导线a、b的横截面图，a、b的电流方向已在图中标出．那么导线a中的电流产生的磁场的磁感线环绕方向为________（填“顺时针”或“逆时针”），导线b所受的磁场力方向为________（填“向左”或“向右”）．

20.“上海光源”发出的光，是接近光速运动的电子在磁场中做曲线运动改变运动方向时产生的电磁辐射。如图所示，若带正电的粒子以某一速率进入匀强磁场后，在与磁场垂直的平面内做匀速圆周运动，已知粒子的电荷量为q，质量为m，磁感应强度为B，则其运动的角速度ω＝________。粒子运行一周所需要的时间称为回旋周期。如果以上情况均保持不变，仅增加粒子进入磁场的速率则回旋周期________（填“增大”“不变”或“减小”）。

21.一回旋加速器，在外磁场一定时，可把质子（H）加速到v，使它获得动能为Ek，则：能把α粒子（He）加速到的最大速度为________，能使α粒子获得的最大动能为________．22.如图所示，质量为m的带正电小球能沿着竖直的绝缘墙竖直下滑，磁感应强度为B的匀强磁场方向水平，并与小球运动方向垂直。若小球电荷量为q，球与墙间的动摩擦因数为μ，则小球下滑的最大速度为________，最大加速度为________。

23.如图所示，Ⅰ和Ⅱ是一对异名磁极，ab为放在其间的金属棒．ab和cd用导线连成一个闭合回路．当ab棒向左运动时，cd导线受到向下的磁场力．由此可知Ⅰ是________极，a点电势________（填“大于”或“小于”）b点电势．

四、解答题24.质量为m、带电荷量为＋q的小球，用一长为l的绝缘细线悬挂在方向垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B，如图所示，将小球从与悬线呈水平的位置A点静止释放，运动过程中小球所带的电荷量保持不变，小球运动的平面与B的方向垂直，求小球第一次和第二次经过最低点C时悬线的拉力FT1和FT2。

五、综合题25.如图所示为等离子体发电机原理的示意图，平行金属板间距为d，有足够的长度跟宽度，其间有匀强磁场，磁感应强度为B，方向如图，等离子体的流速为v，发电机等效内阻为r，负载电阻为R，等离子体从一侧沿着垂直磁场且与极板平行的方向射入极板间．已知电子电量为e，忽略金属板边缘效应，求：

（1）打在上极板上的离子的带电性质；（2）闭合开关后等离子发电机能提供的最大功率．26.质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示.离子源S产生的各种不同正离子束(速度可看作为零)，经加速电场(加速电场极板间的距离为d、电势差为U)加速，然后垂直进入磁感应强度为B的有界匀强磁场中做匀速圆周运动，最后到达记录它的照相底片P上.设离子在P上的位置与人口处S1之间的距离为x.

（1）求该离子的比荷q/m.（2）若离子源产生的是带电量为q、质量为m1和m2的同位素离子(m1＞m2)，它们分别到达照相底片上的P1、P2位置(图中末画出)，求P1、P2间的距离△x.（3）若第(2)小题中两同位素离子同时进入加速电场，求它们到达照相底片上的时间差△t(磁场边界与靠近磁场边界的极板间的距离忽略不计).27.某种工业上用质谱仪将铀离子从其他相关元素中分离出来，如图所示，铀离子通过U=100KV的电势差加速后进入匀强磁场分离器，磁场中铀离子的路径为半径r=1.00m的半圆，最后铀离子从狭缝出来被收集在一只杯中，已知铀离子的质量m=3.92×10﹣25kg，电量q=3.20×10﹣19C，如果该设备每小时分离出的铀离子的质量m=100mg，则：（为便于计算≈2）

（1）求匀强磁场的磁感应强度（2）计一小时内杯中所产生的内能（3）计算离子流对杯产生的冲击力．答案解析部分一、单选题1.【答案】A【考点】速度选择器【解析】【分析】无论粒子带何种电荷，由于电场力与洛伦兹力都是方向相反的，而动能减少说明电场力做了负功，即电场力小于洛伦兹力，粒子向洛伦兹力的方向偏转了．所以要使动能增大，必然减小磁场力或增大电场力。

增加电场强度即增大电场力，使粒子向电场力方向偏转，这样电场力做正功，所以动能会增大．选项A正确．增大磁感应强度即增大了洛伦兹力，不符合上面的分析．选项B错误．改变电性，两力同时反向，磁场力仍大于电场力，所以粒子动能仍会减少．选项C错误．增大速度，则磁场力增大而电场力不变，动能更会减少．选项D错误。

【点评】该题是速度选择器一类的题，在速度选择器中，粒子的受力特点：同时受到方向相反的电场力和洛伦兹力作用；粒子能匀速通过选择器的条件：电场力和洛伦兹力平衡，即，，只有速度为的粒子才能沿直线匀速通过选择器．若粒子受到的电场力和磁场力不平衡时，粒子将发生偏转：电场力大于洛伦兹力时，粒子向电场力方向偏转，此时电场力做正功，电势能转化为动能；电场力小于洛伦兹力时，粒子将向洛伦兹力反向偏转，电场力做负功，动能转化为电势能。2.【答案】B【考点】质谱仪和回旋加速器【解析】【解答】解：当粒子从D形盒中出来时速度最大，根据qvmB=m，得vm=，则动能EK=mv2=，知动能与加速的电压无关，与狭缝间的距离无关，与磁感应强度大小和D形盒的半径有关，增大磁感应强度和D形盒的半径，可以增加粒子的动能．故B正确，ABC错误．

故选：B

【分析】回旋加速器利用电场加速和磁场偏转来加速粒子，根据洛伦兹力提供向心力求出粒子射出时的速度，从而得出动能的表达式，看动能与什么因素有关．3.【答案】D【考点】左手定则【解析】【解答】解：如图所示，若通电时，据安培定则不难看出此时圆形线圈的前面是S极，其后面是N极，故其磁感线的方向是应该是垂直于纸面向里，故此时小磁针静止时的N极指向与圆形线圈的磁感线的方向是一致的，由于小磁针的磁感线应是从小磁针的N极出发回到S极的，故此时小磁针的静止时的N极应该是垂直于纸面向里转动．

故答案为：D．

【分析】利用安培定则判断出通电圆环的磁场N、S极，再结合小磁针的N、S极分析即可。4.【答案】A【考点】磁流体发电机【解析】【解答】解：大量带正电和带负电的微粒向右进入磁场时，由左手定则可以判断正电荷受到的洛伦兹力向上，所以正电荷会聚集的A板上，负电荷受到的洛伦兹力向下，负电荷聚集到B板上，故A板相当于电源的正极，B板相当于电源的负极，所以通过电阻R的电流从上到下，通过电阻R的电流方向是a→b．故A正确，BCD错误．

故选：A

【分析】大量带正电和带负电的微粒向右进入磁场时，由左手定则可以判断正负电荷受到的洛伦兹力方向，从而确定相当于电源的正负极，从而得出通过电阻的电流方向．5.【答案】C【考点】质谱仪和回旋加速器【解析】【分析】根据公式得，要想增大射出动能，所以A不符合题意，

从式子中可以看出最大动能和加速电压无关，B错误，增大金属盒的半径，符合题意，

最大速度跟D形金属盒狭缝间的距离无关，D错误，

故选C，

【点评】本题的关键是推导出最大速度的表达式，切记和加速度电压无关，6.【答案】C【考点】质谱仪和回旋加速器【解析】【分析】AD、由可得只要满足，带电粒子都能通过速度选择器沿直线进入狭缝P，与电性无关；AD错误

B、由于电场力和洛伦兹力等大方向和左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外；错误

C、带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力做向心力，则，粒子打在胶片上的位置越靠近，R越小，粒子的比荷越大；正确

故选C。

【点评】中等难度。速度选择器的电场和磁场的大小和方向关系是一定的，必须满足电场力的洛伦兹力等大方向才行。质谱仪是一种很好的分析同位素的仪器。7.【答案】A【考点】左手定则【解析】【解答】解：磁场方向竖直向下，电流方向垂直纸面向里，根据左手定则知，安培力的方向水平向左．故A正确，BCD错误．

故选：A．

【分析】伸开左手，让四指方向与大拇指方向垂直，并且在同一个平面内，让磁感线通过掌心，四指方向与电流方向相同，大拇指所指方向为安培力的方向．8.【答案】A【考点】左手定则【解析】【解答】解：由安培定则可知，在电子枪处电流磁场方向垂直于纸面向外；

电子束由左向右运动，由左手定则可知，电子束受到的洛伦兹力竖直向上，则电子束向上偏转；

故选：A．

【分析】由安培定则判断出通电导线中的电流在电子枪位置的磁场方向；然后由左手定则判断出电子束受到的洛伦兹力方向，最后根据电子束的受力方向判断电子束如何偏转．9.【答案】A【考点】质谱仪和回旋加速器【解析】【分析】A、周期可知，不同的带电粒子比荷不同，周期则不同，频率也不一样；正确

BD、由可得，所以射出时的动能与磁场的强弱有关,与加速电压无关；均错误

C、每半个周期加速一次，所以周期相同；错误

故选A

【点评】中等难度。要使粒子射出的动能增大，就要使磁场的磁感应强度B以及D形盒的半径R增大，而与加速电压U的大小无关(U≠O)．加速电压的高低只会影响带电粒子加速的总次数，并不影响回旋加速后的最大动能．10.【答案】D【考点】左手定则【解析】【分析】根据左手定则可得a端转向纸外，b端转向纸里，且靠近磁铁。

【点评】解决本题的关键（1）清楚条形磁铁的磁场，应看到左右两边磁场的不同；（2）能准确地应用左手定则判断磁场与电流不垂直的情况；（3）会找到一些有代表性的特殊位置求解。11.【答案】A【考点】左手定则【解析】【分析】地球是一个大磁体，地球表面附近赤道上空地磁场呈水平方向，由南向北，其他地方的磁场方向均不沿水平方向，水平分量南北半球均由南向北，竖直分量，北半球竖直向下，南半球竖直向上。安培力的方向由左手定则判断。地球表面附近赤道上空地磁场呈水平方向，由南向北，电流方向由西向东，由左手定则可判断导线受到的安培力方向竖直向上所以，A选项正确，BCD选项错误

【点评】中等难度，地磁场的南极、北极分别是地理的北极、南极，赤道上空地磁场呈水平方向，北半球竖有直向下分量，南半球竖有直向上分量，所以涉及地磁场问题一定首先搞清楚问题发生的地理位置。熟练应用左手定则二、多选题12.【答案】B,C【考点】质谱仪和回旋加速器【解析】【解答】解：

由qvB=m，解得v=．

则动能EK=mv2=，知动能与加速的电压无关，狭缝间的距离无关，与磁感应强度大小和D形盒的半径有关，增大磁感应强度和D形盒的半径，可以增加粒子的动能．故B、C正确，A、D错误．

故选：BC

【分析】根据规律，最大速度有回旋加速器的磁场和半径决定，半径越大，磁场越大，速度越大。13.【答案】A,C【考点】质谱仪和回旋加速器【解析】【解答】解：A、根据qvB=m得，最大速度v=，则最大动能EKm=mv2=．知最大动能和金属盒的半径以及磁感应强度有关，与加速的次数和加速电压的大小无关．故A正确，B错误；

C、根据周期公式T=，可知，高频电源频率由粒子的质量、电量和磁感应强度决定，故C正确；

D、粒子在磁场中受到洛伦兹力，其对粒子不做功，不能获得能量，故D错误；

故选：AC．

【分析】当带电粒子从回旋加速器最后出来时速度最大，根据qvB=m求出最大速度，再根据EKm=mv2求出最大动能，可知与什么因素有关．14.【答案】B,C【考点】质谱仪和回旋加速器【解析】【解答】解：

根据qvB=m得，v=

则最大动能EKm=mv2=．

粒子被电场加速一次动能的增加qU

则粒子被加速的次数n==

粒子在磁场中运动周期的次数n′=

因T=

则粒子从静止开始到出口处所需的时间t=n′T=．

由上可知，若仅将磁感应强度变为原来的2倍，在磁场中运动的周期变化，则不能与交流电周期同步，得不到始终加速，A不符合题意；

由上可知，或仅将交流电源的电压变为原来的，或仅将D型盒的半径变为原来的倍，BC符合题意，D不符合题意；

故答案为：BC

【分析】根据回旋加速器的原理，列出动能的表达式，分析求解即可。15.【答案】A,C【考点】质谱仪和回旋加速器【解析】【解答】带电粒子从D形盒中射出时的动能Ekm=mvm2（1）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，则圆周半径R=（2）由（1）（2）可得Ekm=显然，当带电粒子q、m一定的，则Ekm∝R2B2

即Ekm与磁场的磁感应强度B、D形金属盒的半径R的平方成正比，与加速电场的电压无关，AC符合题意，BD不符合题意；

故答案为：AC．

【分析】求出粒子在回旋加速度器中出射动能的表达式，分析表达式即可。16.【答案】A,B【考点】磁流体发电机【解析】【解答】解：A、根据左手定则知，正电荷向下偏，负电荷向上偏，则A板带负电，故A正确．

B、因为B板带正电，A板带负电，所以电流的流向为b流向a，故B正确．

C、因为B板带正电，A板带负电，所以金属板间的电场方向向上，故C错误．

D、等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力，故D错误．

故选：AB．

【分析】根据左手定则判断出正负电荷所受洛伦兹力的方向，从而判断出正负电荷的偏转方向，带正电的极板电势高，电流从正极板流向负极板．17.【答案】C,D【考点】质谱仪和回旋加速器【解析】【解答】解：离子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：qvB=m，

解得v=．

则动能有：EK=mv2=，

由此可知：粒子的动能与加速的电压无关，狭缝间的距离无关，

与磁感应强度大小和D形盒的半径有关，增大磁感应强度和D形盒的半径，可以增加粒子的动能．故C、D正确，A、B错误．

故选：CD．

【分析】回旋加速器利用电场加速和磁场偏转来加速粒子，根据洛伦兹力提供向心力求出粒子射出时的速度，从而得出动能的表达式，看动能与什么因素有关．三、填空题18.【答案】【考点】左手定则【解析】【解答】以带电小环为研究对象，受力如图。

f＝mgcosθ，f＝qvB

解得v＝

【分析】在垂直于杆方向合力为零，洛伦兹力与重力垂直于杆方向分力等大反向即可。19.【答案】顺时针；向右【考点】左手定则【解析】【解答】根据安培定则，伸开右手，大拇指与电流方向相同，四指弯曲方向为磁场的方向，知导线a中电流产生的磁场为顺时针方向．在导线b处，磁场方向竖直向下，根据左手定则，安培力方向水平向右。故答案为：顺时针，向右．

【分析】由安培定则判断磁场的方向．再用左手定则判断安培力的方向．20.【答案】；不变【考点】左手定则【解析】【解答】粒子运动的周期T＝＝，与v0大小无关，故增大v0，T不变。角速度ω＝＝。【分析】带电粒子在匀强磁场中运动，运动角速度周期仅由粒子固有性质和磁感应强度来决定，与运动速度并无关系21.【答案】；Ek【考点】质谱仪和回旋加速器【解析】【解答】解：根据qvB=m

得粒子出D形盒时的速度为：vm=；可把质子加速到v，故有：v=；

当加速α粒子时，有：v′==；

能使α粒子获得的最大动能为Ek′==Ek

故答案为：，Ek

【分析】交流电的周期和粒子做圆周运动的周期相等，粒子在圆周运动的过程中一次一次地经过D形盒缝隙，两盒间的电势差一次一次地反向，粒子就会被一次一次地加速．由牛顿第二定律推导出最大速度的表达式进行讨论即可．22.【答案】；g【考点】左手定则【解析】【解答】当小球刚开始下滑时，有最大加速度，即a＝g

当小球的加速度为零时，有最大速度，即mg＝μf

f＝qvB

解得v＝

【分析】刚开始运动时并无阻力，加速度最大，为g；在合力为零时速度最大，重力与摩擦力平衡，同时与墙面弹力与洛伦兹力等大反向。23.【答案】S极；大于【考点】左手定则【解析】【解答】解：cd棒受向下的磁场力，由左手定则可知，cd棒中电流方向是：由d指向c，

则说明ab棒中电流由b到a；由右手定则可知，ab棒所处位置磁场方向：竖直向上，

则Ⅰ是S极，Ⅱ是N极；

ab棒中电流由b指向a，由于ab棒视为电源，故则a点电势高，b点电势低，

故答案为：S极，大于

【分析】根据导体棒ab磁场力的方向由左手定则判断出导线中电流的方向，然后由右手定则判断出ab棒所处位置磁场方向，进一步判断出磁极名称；棒ab相当于电源，根据电流方向判断电势的高低．四、解答题24.【答案】解:小球由A运动到C的过程中，洛伦兹力始终与v的方向垂直，对小球不做功，只有重力做功，由动能定理，有

mgl＝m

解得vC＝

小球第一次经过C点时，由左手定则，可知洛伦兹力向上，其受力情况如图①