教科版高中物理选择性必修二课时测试题

教科版高中物理选择性必修二课时测试题

第一章磁场对电流的作用

§1.1安培力

一、选择题（共15题）

1.下图标出的电流/和磁场B以及磁场对电流作用力F三者的方向，其中不氐哪的是（）

A.

D.

2.如图所示的等臂天平可用来测定磁感应强度.天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽为

/,共N匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面.当线圈中通有电流/（方向如

图）时，天平平衡；当电流反向（大小不变）时，右边再加上质量为m的祛码后，天平重

新平衡.由此可知（）

'大小为猊

B.磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为毁

C.磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为

1

D.磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为温;

3.如图所示，将长为2L的直导线折成边长相等、央角为60”的"V”形，并置于与具所在平面

垂直的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为8。当该"V"形导线受到的安培力大小为F

时，通电导线中的电流为（）

4.如图所示，边长为L的正方形线框A8CD,ADC边的电阻与48c边的电阻不相等，将线框

放在与线框平面垂直、磁感应强度大小为8的匀强磁场中。电流/从4点流入，从C点流出，

O是线框的正中心，下列说法正确的是（）

A.线框中的电流形成的磁场在。点的磁感应强度方向一定垂直纸面向内

B.线框中的电流形成的磁场在。点的磁感应强度方向一定垂直纸面向外

C.整个线框在匀强磁场中受到的安培力大小为&WL

D.整个线框在匀强磁场中受到的安培力大小为44亿

5.如图所示，水平圆形线圈共有，匝用三条细线悬挂的，线圈由粗细均匀、单位长度的质

量为5g的导线绕制而成，三条细线呈对称分布，稳定时线圈平面水平，在线圈正下方放有

一个圆柱形条形磁铁，磁铁中轴线。。'垂直于线圈平面且通过其圆心。，测得线圈的导线所

在处磁感应强度大小为0.25T,方向与竖直线成30。角，要使三条细线上的张力为零，线圈

中通过的电流至少为（）

O'

2

A.0.4AB.0.3AC.0.2AD.0.1A

6.下列各图中,表示磁场方向、电流方向及导线所受安培力方向的相互关系，其中正确的

是（）

XXXXXXX

tF

A.XX户XB.C.XXXXD.

XXXXXX/X

7.如图，质量为m的金属杆Qb垂直放在水平导轨上，处在匀强磁场中，磁场方向与水平

面成兮角斜向上。开关闭合后金属杆保持静止，正确表示金属杆受力示意图的是（从。端

看）（）

8.如图所示，两平行直导线4在牙竖直放置，通以方向相反大小相等的电流，。、力两点

位于两导线所在的平面内，则（）

A.平行直导线〃和寸•相互吸引

3

B.。1导线在。点产生的磁场方向垂直纸面向里

C.〃导线受到的安培力方向向左

D.同时改变两导线的电流方向，m导线受到的安培力方向不变

9.如图所示，水平桌面上放一根条形磁铁，磁铁正中央上方吊着跟磁铁垂直的导线，当导

线中通入指向纸内的电流时（）

A.悬线上的拉力将变大

B.悬线上的拉力将不变

C.磁铁对水平桌面的压力将变大

D.磁铁对水平桌面的压力将不变

10.如图所示，一水平导轨处于与水平方向成45。角斜向左上方的匀强磁场中，一根通有恒

定电流的金属棒，由于受到安培力作用而在粗糙的导轨上向右做匀速运动，现将磁场方向沿

顺时针缓慢转动至竖直向上，在此过程中，金属棒始终保持匀速运动，已知棒与导轨间动摩

擦因数左1,则磁感应强度B的大小变化情况是（）

A.不变B.一直减小

C.一直增大D.先变小后变大

11.电磁泵在目前的生产、科技中得到了广泛应用.如图所示，泵体是一个长方体，ab边

长为Li,两侧端面是边长为L2的正方形；流经泵体内的液体密度为p、在泵头通入导电剂后

液体的电导率为。（电阻率的倒数），泵体所在处有方向垂直向外的磁场B,把泵体的上下

两表面接在电压为U（内阻不计）的电源上，则（）

A.增大磁感应强度可获得更大的抽液高度

4

B.通过泵体的电流l=UL]/o

C.泵体上表面应接电源负极

D.增大液体的电阻率可获得更大的抽液高度

12.两条间距为d的平行光滑金属导轨间接有电源邑导轨平面与水平面夹角加30。。金属

杆ab垂直导轨放置，导轨与金属杆接触良好。整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,

磁场方向与竖直成30。斜向上，如图所示，此时金属杆帅刚好处于静止状态。采取以下措

施后，仍可以使金属杆处于静止状态的有（）（忽略此过程中产生的感应电流）

A.将磁场方向改为竖直向上，同时减小8,其他条件不变

B.增大倾角9同时调节滑动变阻器使电流减小，其他条件不变

C.增大倾角®磁场方向改为水平向左，其他条件不变

D.减小倾角色同时调节滑动变阻器使连入电路中的电阻增大，其他条件不变

13.质量为m的通电细杆ab置于倾角为6的导轨上，导轨宽度为d,杆ab与导轨间的动

摩擦因数为U.有电流时，ab恰好能在导轨上静止，如图，它的四个侧视图中标出四种可

能的匀强磁场方向，其中杆ab又与导轨之间的摩擦力可能为零的图是

①图②图③图④图

A.②④B.③④C.①③D.①②

14.如图所示，质量为加、长为▲的直导线用两绝缘细线悬挂于。、O',并处于匀强磁场

中，当导线中通以沿x正方向的电流/,且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为巴则

磁感应强度的最小值及其方向为（重力加速度为g）（）

5

A,沙慧；z轴正向

B.等：y正向

-mgtan。,

C.—;z负向

/L

D.”M沿悬线斜向下

15.如图所示，倾角为a的导电轨道间接有电源，轨道上有一根金属杆ab始终处于静止状

态，现垂直轨道平面向上加一磁感应强度为B的匀强磁场，金属杆恰好不受摩擦力，以下说

法正确的是（）

A.若B逐渐增大，摩擦力方向沿斜面向上

B.若B逐渐减小，摩擦力方向沿斜面向下

C.若B垂直于轨道平面向下，摩擦力方向向上

D.若B垂直于轨道平面向下，摩擦力方向向下

二、填空题（共4题）

16.下图是一种测量磁感应强度的简易装置的示意图，虚线框内有垂直于纸面的匀强磁场，

矩形线圈匝数为N,ab=dc=L.t比=〃=&。当线圈不通电流时，弹簧测力计的示数为7；；

当线圈中通入沿顺时针方向的恒定电流/时，弹簧测力计的示数为心：冕＞工），则磁感应强

度8的大小为,磁场方向垂直纸面向o

//////"〃/"/

17.根长2m的直导线，通有0.6A的电流，全部置于磁感应强度为。1T的匀强磁场中。如

果直导线与磁场的方向垂直，则其所受的安培力大小为N；如果直导线与磁场的方

向平行，则其所受的安培力大小为;

5

18.已知某地区地磁场的水平分量为3.0xl0-To若该地一高层建筑安装了高100m的金属杆

作为避雷针，在某次雷雨天气中，当带有正电的乌云经过避雷针的上方时，避雷针开始放电,

6

某一时刻的放电电流为1x102,如图所示，此时金属杆所受安培力的方向为,大

小为No

一东

19.小明捡到了一根金属丝，用多用电表测得其电阻约为40。他想用伏安法测出金属丝较

为准确的电阻，再根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。小明决定按图甲示电路图连接

电路，他找到了以下器材：

A.直流电源：电动势约3V,内阻很小；

B.电流表Ai：量程。〜0.6A,内阻0.01C；

C.电流表Az：量程。〜3.0A,内阻0.05Q：

D.电压表V：量程。〜3V,内阻3k。；

E.滑动变阻器用：最大阻值100;

F.滑动变阻器/?2：最大阻值1000Q：

G.开关、导线等。

（1）在可供选择的器材中，应该选用的电流表是（填“Ai”或"Az”）,应该选用的

滑动变阻器是___________（填"RJ或"R2”）。

-4-10

*5

0

45

（2）用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图乙所示，读出金属丝的直径d为

（3）用米尺测量金属丝的长度60.628m,伏安法测得电阻丝的电阻Rx=4.0Q,则这种金属

材料的电阻率P为dm。（保留二位有效数字）

（4）如图丙中虚线框内存在一沿水平方向、且垂直于纸面向里的匀强磁场，小明想用捡到

的这根金属丝测量其磁感应强度的大小。所用器材已在图丙中给出，其中。为位于纸面内

的U形金属框（用这根金属丝弯折而成的），其底边水平、两侧边竖直且三边等长。此外还

有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。实验步骤如下：

7

①调节滑动变阻器的滑片，使变阻器接入电路的阻值最大，闭合开关S；

②在托盘中加入适量细沙，使得。处于平衡状态；

③记录下此时电压表的读数U,用天平称出细沙质量m；

④调节滑片，重复②和③，得到多组m、U的数据；

⑤将m、U的数据填入表中，再绘制成图像，如图丁所示，发现图像可以很好地拟合成一

条直线。直线的斜率为k,则磁感应强度的大小8=。（用金属丝的直径d、电阻率p

和重力加速度g以及直线的斜率A等符号表示）

光滑定滑轮

A

三、综合题（共4题）

20.一根长为2m的直导线，通有0.5A的电流，当把该导线垂直匀强磁场方向放入磁场后,

测得导线受到的安培力大小为4x102N,求匀强磁场的磁感应强度大小为多少特斯拉.

21.如图所示，长为60cm,质量为60g的均匀金属杆MM用两根劲度系数k均为30N/m

的轻弹簧将两端悬挂在天花板上，MN处于磁感应强度为0.2T、方向垂直纸面向里的匀强磁

场中，并呈水平状态，g取10m/s2求：

（1）要使弹簧恢复原长，应通入什么方向的电流？电流强度多大？

（2）若使电流方向改变而大小不变，稳定后弹簧的伸长量为多少？

XX

N

XXXX

22.如图所示，在倾角为a的光滑斜面上，水平放置一长为L、质量为m的直导线，通以从A

到B的电流I.现在要加一个垂直于AB的匀强磁场，使AB能保持静止.那么所加磁场的磁感

应强度B的大小和方向如何？

8

B

23.在图中画出或说明图中所示情形下通电导线/所受磁场力的方向

XXX

―>()

XX/X

参考答案:

1.C

2.D

3.B

4.C

5.A

6.C

7.B

8.D

9.C

10.D

11.A

12.D

13.D

14.D

15.C

久-£

16.里

%

17.0.120

18.向东300N

12kpg

19.AiRi0.518〜0.5221.4x10-6

jvd1

20.4xlO2T

(1)通入由M向N的电流;电流强度为5A；(2)0.02m

9

22.B=mgsin0/ILcos(0-a),B的方向由0角确定

Ft

XXX

第一章磁场对电流的作用

§1.2安培力的应用

一、选择题

1.下列说法中正确的是（）

A.安培发现电流的周围存在磁场

B.试探电荷在某处受到的电场力为零，则该处的电场强度为零

C.电流元在某处受到的安培力为零，则该处磁感应强度为零

D.磁电式电流表指针偏转的角度与通入的电流成反比

2.如图甲是磁电式电流表的结构示意图，蹄形磁体和铁芯间的磁场均匀辐向分布，如图乙

所示，边长为L的N匝正方形线圈中通以电/流，线圈中的某一条。导线电流方向垂直纸面

向外,b导线电流方向垂直纸面向里,a、b两条导线所在处的磁感应强度大小均为8,则（）

甲乙

A.该磁场是匀强磁场B.该线圈的磁通量为

C.。导线受到的安培力方向向下D.b导线受到的安培力大小为N8/L

3.电动机通电之后电动机的转子就转动起来，其实质是因为电动机内线圈通电之后在磁场

中受到了安培力的作用，如图所示为电动机内的矩形线圈，其只能绕Ox轴转动，线圈的四

个边分别与x、y轴平行，线圈中电流方向如图所示，当空间加上如下所述的哪种磁场时，

线圈会转动起来（）

10

A.方向沿x轴的恒定磁场B.方向沿y轴的恒定磁场

C.方向沿z轴的恒定磁场D.方向沿z轴的变化磁场

4.如图所示为电磁轨道炮的工作原理图。质量为m的待发射弹体与轨道保持良好接触，并

可在宽为♦、长1的两平行水平轨道之间无摩擦滑动。电流/从一条轨道流入，通过弹体流

回另一条轨道，用这种装置可以把弹体加速到%。不计空气阻力，则轨道间匀强磁场的磁

感应强度大小是（）

B.

D.

5.电磁炮的基本原理如图所示，一质量为M的弹体（包括金属杆EF的质量）静置于水平

平行金属导轨最左端，金属杆与导轨垂直并接触良好，导轨宽为d,长为L处于竖直向上

的匀强磁场中，磁感应强度大小为8。现使金属杆通过的电流恒为/,把弹体从静止释放，

金属杆与轨道摩擦及空气阻力不计，则弹体能获得的最大速度为（）

6.如图甲为市面上常见的一种电动车,图乙为这种电动车的电动机的工作示意图。电动机

电路两端电压为10V,额定功率为200W,4、8为线圈上的两点。下列选项中不正确的是（）

11

A.在额定功率下运行时，电动机电路中的电流大小为20A

B.电刷。接入电路正极，电刷b接入电路负极

C.4点与8点间电流方向在不断变化

D.直流电源可以驱动该电动机正常工作

7.如图所示，某学习兴趣小组制作了一简易电动机，此装置中的铜线圈能在竖直平面内在

磁场作用下从静止开始以虚线0。为中心轴转动起来，那么（）

*阳线机

磁佚

A.若磁铁上方为N极，从上往下看，铜线框将顺时针旋转

B.若磁铁上方为5极，从上往下看，铜线框将顺时针旋转

C.不管磁铁上方为N级还是S极，从上往下看，铜线框都将逆时针旋转

D.线圈加速转动过程电池的化学能全部转化为线圈的动能

8.如图，一条形磁铁放在水平桌面上，在它的正中央上方固定一直导线，导线与磁铁垂直,

若给导线通以垂直于纸面向里的电流，则下列说法错误的是

01

…SI侬N

///z//zzZZ///

A.磁铁对桌面的压力减少

B.磁铁对桌面的压力增大

C.桌面对磁铁没有摩擦力

D.磁铁所受的合力不变

9.据报道，实验室已研制出一种电磁轨道炮，其实验装置俯视如下图.炮弹（图中阴影部

12

分）置于两固定的平行导轨之间，并与轨道壁接触良好.开始时炮弹在导轨的一端，通以电

流后炮弹会被磁场力加速，最后从位于导轨另一端的出口高速射出.设两导轨之间的距离

d=0.10m,导轨长L=5Qm,炮弹质量m=10g,导轨上电流I的方向如图中箭头所示.可以认

为，炮弹在轨道内运动时，它所在处磁场的磁感应强度始终为B=50.0T.若炮弹出口速度为

v=2.0xl03m/s,下列选项正确的是

A.磁场的方向为垂直于纸面向里，通过导轨的电流为1600A

B.磁场的方向为垂直于纸面向外，通过导轨的电流为1600A

C.磁场的方向为垂直于纸面向里，通过导轨的申流为800A

D.磁场的方向为垂直于纸面向外，通过导轨的电流为800A

10.磁电式电流表中通以相同电流时，指针偏转角度越大，表示电流表灵敏度越高，若其余

条件都相同，则灵敏度高的电流表具有（）

A.比较小的通电线圈的横截面积

B.比较强的辐向分布的磁场

C.比较少的通电线圈匝数

D.劲度系数比较大的两个螺旋弹簧

11.物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用.下面列举的四种器件中，在工作时利用

安培力的是

A.电动机B.回旋加速器C.电磁炉D.质谱仪

12.磁电式电流表的外部构造如图（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如图（乙）所示。蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布。

当电流通过线圈时，线圈在安培力的作用下转动，如图（丙）所示，螺旋弹簧被扭动，线圈

停止转动时满足N8/SM9,式中N为线圈的匝数，S为线圈的面积，/为通过线圈的电流，B

为磁感应强度，9为线圈（指针）偏角，A是与螺旋弹簧有关的常量。不考虑电磁感应现象,

下列说法错误的是（）

图甲图乙图丙图丁

13

A.蹄形磁铁外部和铁芯内部的磁场是如图所示（丁）的磁场

B.线圈转动过程中受到的安培力的大小始终不变

C.若线圈中通以如图（丙）所示的电流时，此时线圈将沿顺时针方向转动

D.更换k值更大的螺旋弹簧，可以增大电流表的灵敏度（灵敏度即绘）

13.2021年口月1日，央视实地报道了一种新型消防用电磁炮发射的新闻。电磁发射是一

种全新的发射技术，通过电磁发射远程投送无动力的炮弹，可以实现比较高的出口速度，且

它的能量是可调控的。电磁轨道炮工作原理如图所示。待发射弹体可在两平行轨道之间自由

移动，并与轨道保持良好接触。电流/从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回。

轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场（可视为匀强磁场），磁感应强度的大小与/成

正比。通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出。现欲使弹体的出射速度增加至原

来的2倍，理论上可采用的办法是（）

A.只将弹体质量减至原来的二分之一

B.只将轨道长度L变为原来的2倍

C.只将电流/增加至原来的2倍

D.将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其它量不变

14.下列关于磁电式电流表（结构如图所示）的说法正确的是（）

A.磁电式电流表最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈

B.表盘的刻度是不均匀的

C.根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向

D.优点是灵敏度高，缺点是允许通过的电流很弱

15.关于磁电式电流表，下列说法中正确的是（）

A.磁电式电流表的工作原理是安培力对通电导线的加速作用

B.磁电式电流表的工作原理是安培力对通电导线的转动作用

14

C.磁电式电流表的优点是灵敏度高，可以测出很弱电流

D.磁电式电流表的缺点是线圈的导线很细，允许通过的电量很弱

二、解答题

16.据报道，最近已研制出一种可投入使用的电磁轨道炮，其原理如题图所示。炮弹（可视

为长方形导体）置于两固定的平行导轨之间，并与轨道壁密接。开始时炮弹在导轨的一端，

通以电流后炮弹会被磁力加速，最后从位于导轨另一端的出口高速射出。设两导轨之间的距

离d=0.10m,导轨长L=5.0m,炮弹质量m=0.30kg。导轨上的电流/的方向如图中箭头所示。

可以认为，炮弹在轨道内运动时，它所在处磁场的磁感应强度始终为8=2.0T,方向垂直于

纸面向里。若炮弹出口速度为v=2.0xl03m/s,求通过导轨的电流/。忽略摩擦力与重力的影

响。

17.电磁轨道炮工作原理如图，待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良

好接触。电流从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回。轨道电流可在弹体处形

成垂直于轨道平面的磁场（可视为匀强磁场），通电的弹体在轨道上由于受到安培力的作用

而高速射出。小明同学从网上购买了一个轨道炮模型，其轨道长度为L=0.5m,平行轨道间

距d=0.02m,弹体的质量m=0.02kg,导轨中的电流/=10A,磁感应强度的大小8=1T,不计一

切阻力，求：

（1）弹体在轨道上运行的加速度大小；

（2）弹体的出射速度大小。

【详解】

A.奥斯特发现了电流的周围存在磁场，即电流的磁效应，故A错误；

B.由F=qE知试探电荷在某处不受电场力，该处电场强度一定为零，故B正确;

15

C.一小段通电导线在某处不受磁场力，可能是由于导线与磁场平行，而该处磁感应强度不

为零，故c错误；

D.电流越大，通电线圈受到的安培力越大，指针偏转的角度越大，故D错误.

故选B

2.D

【详解】

A.该磁场不是匀强磁场，匀强磁场应该是一系列平行的磁感线，方向相同，故A错误；

B.线圈与磁感线平行，故磁通量为零，故B错误；

C.a导线电流向外，磁场向右，根据左手定则，安培力向上，故C错误；

D.导线b始终与磁感线垂直，故受到的安培力大小一直为

F户NILB

故D正确。

故选D。

3.B

【详解】

试题分析：加方向沿x轴的恒定磁场，ab、cd边不受力，ad受力向上，be受力向下，无法

转动，A错误；加方向沿y轴的恒定磁场，ad、be边不受力，ab受力向上，cd受力向下，

可以转动，B正确；加方向沿z轴的恒定磁场，ab受力向左，cd受力向右，ad受力向里，

be受力向外，无法转动，C错误；加方向沿z轴的变化磁场，线圈中会产生感应电流，但受

力与线圈在同一平面内，无法转动，D错误.

考点：左手定则、电磁感应

4.D

【详解】

通电弹体在磁场中受安培力的作用而加速，由功能关系得

BIdL=-mv1

2m

解得

故选D。

5.C

【详解】

设弹体能获得的最大速度为v，根据动能定理有

-Mv2=BIdL

2

16

解得

故选Co

6.B

【详解】

A.电动机的电功率表达式为P=U/,代入题中数据可得

2(X)W=10Vx/

解得

/=20A

A项正确；

B.磁场方向在磁体外部由N极指向S极，由电动机运转方向可知，A8段受力方向向上，

再由左手定则可知，电流方向由人指向8,故b为正极，。为负极，B项错误；

C.电动机转过180。后两半铜环所接电刷互换，A3间电流方向改变，依次类推可知，A点

与8点间电流方向不断改变，C项正确；

D.直流电源可以驱动该电动机正常工作，D项正确。

此题选择不正确的选项，故选B。

【命题意图】

本题以电动车为背景，主要考查理解能力、推理论证能力，体现科学思维、科学探究、科学

态度与责任的要求。

7.A

【详解】

ABC.若磁铁上方为/V极，线圈左边的边电流是向下的，磁场是向左的，故根据左手定则可

知安培力是向内的；线圈右边的边电流也是向下的，磁场是向右的，根据左手定则安培力是

向外的，故从上向下附视，线圈顺时针转动：若磁铁上方为5极，线圈左边的边电流是向下

的，磁场是向右的，故根据左手定则可知安培力是向外的；线圈右边的边电流也是向下的，

磁场是向左的，根据左手定则安培力是向内的，故从上向下附视，线圈逆时针转动；故A

正确，BC错误；

D.线圈加速转动过程电池的化学能全部转化为线圈的动能和电路的焦耳热，故D错误.

8.A

【详解】

磁铁的磁感线在它的外部是从N极到S极，因为长直导线在磁铁的中央上方，所以此处的

磁感线是水平的，电流的方向垂直与纸面向里，根据左手定则，导线受磁铁给的“安培力”

方向竖直向上，如下图所示：

17

安培力

A

由二磁感线方向

安培力的反作用力

长直导线是固定不动的，根据物体间力的作用是相互的，导线给磁铁的反作用力方向就是竖

直向下的；因此磁铁对水平桌面的压力除了重力之外还有通电导线的作用力，压力是增大的;

因为这两个力的方向都是竖直向下的，所以磁铁不会发生相对运动，也就不会产生摩擦力，

磁铁处于静止状态，则所受的合力为零，不变，故BCD正确，A错误.

点睛：本题的关键是判断正中央磁场的方向，知道磁场对电流的作用的方向可以通过左手定

则判断，然后根据作用力和反作用力的知识进行推理分析.

9.C

【详解】

炮弹受到的安培力向右，根据左手定则可知，磁场垂直纸面向里；在导轨通有电流I时，炮

弹作为导体受到磁场施加的安培力为：F=B/d,设炮弹的加速度的大小为a,贝U：F=5,

炮弹在两导轨间做匀加速运动，因而：v2=2aL,联立解得：7=8()0A,故ABD错误，C正

确，故选C.

【点睛】根据左手定则可判断出磁场的方向：当导轨上通入电流后，炮弹在安培力的作用下，

做初速度为零匀加速直线运动，因此根据牛顿第二定律求出加速度然后利用运动学公式即可

求解.

10.B

【详解】

试题分析：横截面积比较小的通电线圈受的安培力较小，故灵敏度较小，选项A错误；比

较强的辐向分布的磁场，通电线圈在磁场中受的安培力较大，故灵敏度较大，选项B正确;

线圈匝数越少，受到的安培力合力越小，越不容易转动，则电流表的灵敏度较小，选项C

错误；劲度系数比较大的两个螺旋弹簧，扭转阻力矩较大，则灵敏度小，选项D错误；故

选B.

考点：磁电式电流表

【名师点睛】此题是对磁电式电表的考查，关键是搞清电表内部结构；在学过的测量工具或

设备中，每个工具或设备都有自己的制成原理；对不同测量工具的制成原理，是一个热点题

型，需要重点掌握.

11.A

18

【分析】

明确各电器的工作原理，知道通过安培力可以将电能转化为动能.

【详解】

A、电动机是线圈在磁场中受力转动而工作的，故用到了安培力；故A正确.

B、回旋加速器是带电粒子在电场中加速和磁场中转动原理工作的；故B错误.

C、电磁炉是利用电磁感应原理工作的；故C错误.

D、质谱仪采用的是带电粒子在电磁场中的转动原理工作的；故D错误.

故选A.

【点睛】

本题考查对现代科技装置和产品原理的理解能力，要求知道常见仪器，并明确各种原理的应

用.

12.D

【详解】

A.蹄形磁铁外部和铁芯内部的磁场是如图所示的磁场，A正确；

B.蹄形磁铁产生辐射状的磁场，线圈转动过程中磁场的大小始终不变，受到的安培力的大

小始终不变，B正确：

C.若线圈中通以如图（丙）所示的电流时，根据左手定则，此时线圈将沿顺时针方向转动,

C正确；

D.根据题意

NBIS=kO

解得

二NBS

A7"k

更换k值更大的螺旋弹簧，电流表的灵敏度减小（灵敏度即绘），D错误.

A/

故选Do

13.CD

【详解】

由题意可知磁感应强度与电流的关系为

B=kl①

设轨道宽度为d,则弹体所受安培力大小为

F=Bld②

设弹体的质量为m,出射速度大小为v,根据动能定理有

FL=^mv2③

19

联立①②③解得

一产④

Vm

根据④式可知，欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的办法是：只将弹

体质量m减至原来的四分之一；只将轨道长度L变为原来的4倍；只将电流/增加至原来的

2倍；将弹体质量m减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其它量不变。综上所述

可知AB错误，CD正确

故选CDo

14.ACD

【详解】

AD.磁电式电流表最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两级之间的线圈，优点是灵敏度高

缺点是允许通过的电流很弱，AD正确；

B.极靴与软铁之间的磁场都沿半径方向，线圈无论转到什么位置，它的平面都跟磁感线平

行。因此，磁力距与线圈中电流成正比（与线圈位置无关）；当通电线圈转动时，螺旋弹簧

将被扭动，产生一个阻碍线圈转动的阻力矩，其大小与线圈转过的角度成正比，当磁力矩与

螺旋弹簧中的阻力矩相等时，线圈停止转动，此时指针偏转的角度与电流成正比，因此刻度

盘的刻度是均匀的，B错误；

C.线圈中电流方向改变时，安培力的方向随着改变，指针的偏转方向跟着改变，C对。

故选ACDo

15.BC

【详解】

AB.磁电式电流表的工作原理是安培力对通电导线的转动作用，而不是加速作用，故A错

误，B正确；

CD.磁电式电流表的优点是灵敏度高,可以测出很弱电流,缺点是线圈的导线很细,允许

通过的电流很弱，而不是电量很弱，故C正确，D错误。

故选BCo

16.0.6xl06A

【详解】

当导轨通有电流I时，炮弹作为导体受到磁场施加的安培力为

F=ldB

设炮弹加速度的大小为。，则有

F=ma

炮弹在两导轨间做匀加速运动，因而

v2=2aL

20

联立解得得

_mv

=0.6X106A

~2BdL

17.(l)10m/s2;(2)Vl(jm/s

【详解】

⑴由牛顿第二定律得

Bld=nia

解得

a=10m/s2

(2)由动能定理得

BId»L=-mv2-0

2

解得

v=\Z10m/s

第一章磁场对电流的作用

§1.3洛伦兹力

一、选择题(共15题)

1.在y>0的区域内存在匀强磁场，磁场垂直于图中的Oxy平面，方向指向纸外，原点。处

有一离子源，沿各个方向射出速率相等的同价正离子，对于速度在平面内的离子，它们

在磁场中做圆弧运动的圆心所在的轨迹，可用下面给出的四个半圆中的一个来表示，其中正

确的是()

2.两带电粒子所带电荷量相等，在同一匀强磁场中只受洛伦兹力而做匀速圆周运动，则（）

A.若速率相等，则半径必相等

B.若质量相等，则周期必相等

C.若质量相等，则半径必相等

D.若动能相等，则半径必相等

3.质子（p）和a粒子以相同的速率在同一匀强磁场中作匀速圆周运动，轨道半径分别为RP

和Ra，周期分别为兀和兀，则下列选项正确的是（）

A.（：凡=1:204=1:2B.%:凡=1:1工,：4=1：1

C.Tp:Ta=\：2D.%（=1：27；:7；=1:1

4.质子（\H）和a粒子（iHe）的电荷量之比qi:qz=l：2,质量之比mi:m2=l:4,它

们以相同的动能进入同一匀强磁场中，在垂直磁场的平面内做匀速圆周运动，则它们的轨道

半径之比和运动周期之比分别为（）

A.Ri:R2=l：1,Ti：72=1：2

B.Ri:R2=l:1,11:T2=2:1

C.Ri:/?2=1：2,71:12=1：2

D.Ri:R2=2：1,Ti：72=2：1

5.如图所示，长为。、宽为b的矩形区域内（包括边界）有磁感应强度为8的匀强磁场，磁场

方向垂直纸面向外.。点有一粒子源，某时刻粒子源向磁场所在区域与磁场垂直的平面内所

有方向发射大量质量为m、电量为q的带正电的粒子，粒子的速度大小相同，粒子在磁场

中做匀速圆周运动的周期为丁，最先从磁场上边界射出的粒子经历的E寸间为W，最后恰不

22

T

能从上边界射出的粒子在磁场中经历的时间为“不计重力和粒子之间的相互作肋则（）

B.粒子做圆周运动的半径为3b

C.。的长度为（有+1）匕

D.最后从磁场上边界飞出的粒子一定从上边界的中点飞出

6.如图所示，电子以垂直于匀强磁场的速度上从A处进入长为d,宽为。的磁场区域，

发生偏移而从B处离开磁场，从A至B的电子经过的弧长为s,若电子电量为心磁感应强

度为B（电子重力不计），则

AVA

A.电子在磁场中运动的时间为f=2

V

B.电子在磁场中运动的时间为Z=±

V

C.洛伦兹力对电子做功是及7讷

D.电子在A、B两处的速度相同

7.如图所示，一带正电的物体固定在小车的底板上，其中底板绝缘，整个装置静止在水平

地面上，在空间施加一垂直纸面向里的匀强磁场，如果保持小车不动，将匀强磁场沿水平方

向向左匀速运动。则下列说法正确的是（）

XXX

B

23

B.带电物体受洛伦兹力且方向竖直向上

C.小车对地面的压力变大

D.地面对小车的摩擦力方向向左

8.在阴极射线管中电子流方向由左向右，其上方放置一根通有如图所示电流的直导线，导

线与阴极射线管平行，则电子将〔）

I

-------------->---------------------

------------------D—

A.向上偏转B.向下偏转C.向纸里偏转D.向纸外偏转

9.如图所示，周长为5=24cm的圆形区域内有一垂直于纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的

一点，一带电粒子（不计重力）从P点沿直径方向以速度%射入磁场，从Q射出，PQ段弧

长为周长的g.现将磁感应强度的大小变为原来的G倍，该粒子仍从P点沿直径方向以速

度环射入磁场.则出射点到P点的劣弧弧长是（）

---、、

A.Y

MV,

P

A.4cmB.6cm

C.8cmD.12cm

10.如图所示，在边长为L的正方形区域abed内有垂直纸面向里的匀强磁场，有一个质量

为m,带电量大小为q的离子，从ad边的中点。处以速度v垂直ad边界向右射入磁场区

域，并从b点离开磁场.则

A.离子在。、b两处的速度相同

B.离子在磁场中运动的时间为乳

C.若增大磁感应强度8,则离子在磁场中的运动时间减小

24

D.若磁感应强度8＜二,则该离子将从be边射出

5qL

11.如图所示，单摆摆球为带正电的玻璃球，摆长为L且不导电，悬挂于。点.已知摆球平

衡位置C处于磁场边界内并十分接近磁场边界，此磁场的方向与单摆摆动平面垂直.在摆角

小于5度的情况下，摆球沿着48弧来回摆动，下列说法不正确的是（）

A.图中4点和8点处于同一水平面上

B.小球摆动过程中机械能守恒

C.单摆向左或向右摆过C点时摆线的张力一样大

D.在八点和B点，摆线的张力一样大

12.如图所示，以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度大小为8,ZA

=60。，4。=或在。点放置一个粒子源，可以向各个方向发射某种带负电的粒子，粒子的

比荷为幺，发射速度大小都为比，且满足小=幽，发射方向由图中的角度9表示。对于

mm

粒子进入磁场后的运动（不计重力作用），下列说法正确的是（）

A.粒子不可能打到4点

B.以9=60。飞入的粒子在磁场中运动时间最短

C.以？＜30。飞入的粒子在磁场中运动的时间都相等

D.在AC边界上只有一半区域有粒子射出

13.在平面直角坐标系里面有一圆形匀强磁场区域，其边界过坐标原点。和坐标点。（0,D

一电子质量为m,电量为e从。点沿x轴正向以火速度射入磁场，并从x轴上的b点沿与x

轴正方向成60。离开磁场，下列说法正确的是（）

25

A.该区域内磁感应强度的方向垂直纸面向外

B.电子在磁场中运动时间为母匹

3%

C.电子做圆周运动的圆心坐标为（0,-2£）

D.磁场区域的圆心坐标为（半弓

14.如图所示，摆球带正电荷的单摆在一匀强磁场中摆动，匀强磁场的方向垂直于纸面向里,

摆球在AB间摆动过程中，由A摆到最低点C时，摆线拉力的大小为耳，摆球加速度大小为

可；由B摆到最低点C时，摆线拉力的大小为耳，摆球加速度大小为七,则（）

a=a

A.F]>F2,\2

B.石<5，a\=a2

C.6>玛，a\>al

D.鼻<F2,q<a2

15.如图所示，一个电子沿AO方向垂直射入匀强磁场中，磁场只限于半径为R的圆内.若

电子速度为u,质量为m,带电量为q,磁感应强度为B.电子在磁场中偏转后从C点射出,

ZAOC=120°,下面结论正确的是：（）

A.电子经过磁场的时间为^^

m

B.电子经过磁场的时间为

3Bq

C.磁场半径R为!2

Bq

26

D.AC间的距离为空

qB

二、填空题（共4题）

16.洛伦兹力的大小

（1）当v与8成9角时，F=.

（2）当v_L8时，F=.

（3）当vll8时，F=.

17.某种物质发射的三种射线如图所示的磁场中分裂成①、②、③三束。那么在这三束射

线中，带正电的是,带负电的是-

18.如图，在正方形次?cd中的△出必区域内，存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，区

域内有方向平行加•的匀强电场（图中未画出）。现有一带电粒子（不计重力）从