全品复习方案2025届高考物理一轮复习第9单元磁澄时作业含解析

PAGE40-磁场课时作业磁场的描述磁场对电流的作用时间/40分钟基础达标1.[2024·北京卷]中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也.”进一步探讨表明,地球四周地磁场的磁感线分布示意如图K24-1所示.结合上述材料,下列说法不正确的是 ()图K24-1A.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B.地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极旁边C.地球表面随意位置的地磁场方向都与地面平行D.地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用图K24-22.[人教版选修3-1改编]如图K24-2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的平面内,则 ()A.b点的磁感应强度为零B.ef导线在a点产生的磁场方向垂直于纸面对里C.cd导线受到的安培力方向向右D.同时变更两导线的电流方向,cd导线受到的安培力方向不变图K24-33.[2024·梅州月考]如图K24-3所示,两个完全相同的通电圆环A、B的圆心O重合且圆面相互垂直放置,通电电流大小相等,电流方向如图所示,设每个圆环在其圆心O处独立产生的磁感应强度大小为B0,则O处的磁感应强度大小为 ()A.0 B.2B0C.QUOTEB0 D.无法确定图K24-44.[2024·成都检测]始终导线ab平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方,如图K24-4所示,假如直导线可以自由地运动且通以由a到b的电流,则关于导线ab受磁场力后的运动状况,下列说法正确的是 ()A.从上向下看顺时针转动并靠近螺线管B.从上向下看顺时针转动并远离螺线管C.从上向下看逆时针转动并远离螺线管D.从上向下看逆时针转动并靠近螺线管图K24-55.[2024·海南卷]如图K24-5所示,一绝缘光滑固定斜面处于匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于斜面对上,通有电流I的金属细杆水安静止在斜面上.若电流变为0.5I,磁感应强度大小变为3B,电流和磁场的方向均不变,则金属细杆将 ()A.沿斜面加速上滑 B.沿斜面加速下滑C.沿斜面匀速上滑 D.仍静止在斜面上图K24-66.如图K24-6所示,某区域内有垂直于纸面对里的匀强磁场,磁感应强度大小为B.一正方形刚性线圈边长为L,匝数为n,线圈平面与磁场方向垂直,线圈一半在磁场内.某时刻,线圈中通有大小为I的电流,则此时线圈所受安培力的大小为()A.QUOTEBIL B.QUOTEnBILC.nBIL D.QUOTEnBIL技能提升图K24-77.(多选)如图K24-7所示,在同一平面内有①、②、③三根等间距平行放置的长直导线,通入的电流分别为1A、2A、1A,②的电流方向为c→d且受到安培力的合力方向水平向右,则 ()A.①的电流方向为a→bB.③的电流方向为e→fC.①受到安培力的合力方向水平向左D.③受到安培力的合力方向水平向左图K24-88.质量为m、长为L的直导体棒放置于四分之一光滑圆弧轨道上,整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中,直导体棒中通有恒定电流,平衡时导体棒与圆弧圆心的连线与竖直方向成60°角,其截面图如图K24-8所示,重力加速度为g.关于导体棒中电流,下列分析正确的是 ()A.导体棒中电流垂直于纸面对外,大小为QUOTEB.导体棒中电流垂直于纸面对外,大小为QUOTEC.导体棒中电流垂直于纸面对里,大小为QUOTED.导体棒中电流垂直于纸面对里,大小为QUOTE9.(多选)如图K24-9甲所示,两根光滑平行导轨水平放置,间距为L,其间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B,垂直于导轨放置一根匀称金属棒.从t=0时刻起,棒上有如图乙所示的持续交变电流I,周期为T,最大值为Im,图甲中I所示方向为电流正方向,则金属棒()图K24-9A.始终向右移动B.速度随时间周期性变更C.受到的安培力随时间周期性变更D.受到的安培力在一个周期内做正功10.[2024·四川双流中学模拟]如图K24-10所示,水平金属导轨与导体棒ab接触良好且电阻均忽视不计,外加匀强磁场与导轨平面成α=53°角,细线对ab棒的拉力沿水平方向,不计一切摩擦.现适当增加重物G的重力,需同时调整滑动变阻器R以保证ab棒始终处于静止状态,在此过程中 ()图K24-10A.需将滑动变阻器R的滑动触头P向左滑B.A点电势降低C.ab棒受到的安培力方向始终水平向左D.ab棒受到的安培力的大小始终等于重物G的重力11.音圈电机是一种应用于硬盘、光驱等系统的特别电动机.图K24-11是某音圈电机的原理示意图,它由一对正对的磁极和一个正方形刚性线圈构成,线圈边长为L,匝数为n,磁极正对区域内的磁感应强度大小为B,方向垂直于线圈平面竖直向下,区域外的磁场忽视不计,线圈左边始终在磁场外,右边始终在磁场内,前、后两边在磁场内的长度始终相等.某时刻线圈中电流从P流向Q,大小为I.(1)求此时线圈所受安培力的大小和方向;(2)若此时线圈水平向右运动的速度大小为v,求安培力的功率.图K24-11挑战自我12.一质量m=0.05kg的金属条搁在相距d=0.02m的两金属轨道上,如图K24-12所示.现让金属条以v0=QUOTEm/s的初速度从AA'进入水平轨道,再由CC'进入半径r=0.05m的竖直圆轨道,完成圆周运动后,再回到水平轨道上.整个轨道除圆轨道光滑外,其余均粗糙,运动过程中金属条始终与轨道垂直.由外电路限制,使流过金属条的电流大小始终为I=5A,方向如图所示.整个轨道处于水平向右的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,A、C间的距离L=0.2m,金属条恰好能完成竖直面里的圆周运动.(g取10m/s2)(1)求金属条到达竖直圆轨道最高点的速度大小;(2)求金属条与水平粗糙轨道间的动摩擦因数;(3)若将CC'右侧0.06m处的金属轨道在DD'向上垂直弯曲(弯曲处无能量损失),试求金属条能上升的最大高度.图K24-12课时作业(二十五)第25讲磁场对运动电荷的作用时间/40分钟基础达标1.[2024·河北定州中学模拟]关于电荷所受电场力和洛伦兹力,下列说法正确的是 ()A.电荷在磁场中肯定受洛伦兹力作用B.电荷在电场中肯定受电场力作用C.电荷所受的电场力肯定与该处的电场方向一样D.电荷所受的洛伦兹力不肯定与磁场方向垂直图K25-12.(多选)如图K25-1所示,物理课堂教学中的洛伦兹力演示仪由励磁线圈、玻璃泡、电子枪等部分组成.励磁线圈是一对彼此平行的共轴的圆形线圈,两线圈之间能产生匀强磁场.玻璃泡内充有淡薄的气体,电子枪在加速电压下放射电子,电子束通过泡内气体时能够显示出电子运动的径迹.若电子枪垂直磁场方向放射电子,给励磁线圈通电后,能看到电子束的径迹呈圆形.若只增大电子枪的加速电压或励磁线圈中的电流,下列说法正确的是 ()A.增大电子枪的加速电压,电子束的轨道半径变大B.增大电子枪的加速电压,电子束的轨道半径不变C.增大励磁线圈中的电流,电子束的轨道半径变小D.增大励磁线圈中的电流,电子束的轨道半径不变图K25-23.[2024·江西五校联考]一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场.粒子的一段径迹如图K25-2所示,径迹上的每一小段都可近似看成圆弧,由于带电粒子使沿途的空气电离,粒子的能量渐渐减小(带电荷量不变),从图中状况可以确定 ()A.粒子从a运动到b,带正电B.粒子从a运动到b,带负电C.粒子从b运动到a,带正电D.粒子从b运动到a,带负电4.已知α粒子(即氦原子核)质量约为质子的4倍,带正电荷,电荷量为元电荷的2倍.质子和α粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动.下列说法正确的是 ()A.若它们的动量大小相同,则质子和α粒子的运动半径之比约为2∶1B.若它们的速度大小相同,则质子和α粒子的运动半径之比约为1∶4C.若它们的动能大小相同,则质子和α粒子的运动半径之比约为1∶2D.若它们由静止经过相同的加速电场加速后垂直进入磁场,则质子和α粒子的运动半径之比约为1∶2图K25-35.[2024·衡阳联考]如图K25-3所示,矩形虚线框MNPQ内有一匀强磁场,磁场方向垂直于纸面对里.a、b、c是三个质量和电荷量都相等的带电粒子,它们从PQ边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场,图中画出了它们在磁场中的运动轨迹,粒子重力不计.下列说法正确的是 ()A.粒子a带负电B.粒子c的动能最大C.粒子b在磁场中运动的时间最长D.粒子b在磁场中运动时的向心力最大技能提升图K25-46.如图K25-4所示,一质量为m、带电荷量为q的粒子以速度v垂直射入一有界匀强磁场区域内,速度方向跟磁场左边界垂直,从右边界离开磁场时速度方向偏转角θ=30°,磁场区域的宽度为d,则下列说法正确的是 ()A.该粒子带正电B.磁感应强度B=QUOTEC.粒子在磁场中做圆周运动的半径R=dD.粒子在磁场中运动的时间t=QUOTE图K25-57.(多选)[2024·四川五校联考]如图K25-5所示,在x>0,y>0的空间中有恒定的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,方向垂直于xOy平面对里.现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从x轴上的某点P(未画出)沿着与x轴成30°角的方向射入磁场,不计重力的影响,则下列说法正确的是 ()A.只要粒子的速率合适,粒子就可能通过坐标原点B.粒子在磁场中运动的时间可能为QUOTEC.粒子在磁场中运动的时间可能为QUOTED.粒子在磁场中运动的时间可能为QUOTE图K25-68.(多选)[2024·甘肃平凉质检]如图K25-6所示,ABCA为一半圆形的有界匀强磁场边界,O为圆心,F、G分别为半径OA和OC的中点,D、E点位于边界圆弧上,且DF∥EG∥BO.现有三个相同的带电粒子(不计重力)以相同的速度分别从B、D、E三点沿平行BO方向射入磁场,其中由B点射入磁场的粒子1恰好从C点射出,由D、E两点射入的粒子2和粒子3从磁场某处射出,则下列说法正确的是 ()A.粒子2从O点射出磁场B.粒子3从C点射出磁场C.粒子1、2、3在磁场中的运动时间之比为3∶2∶3D.粒子2、3经磁场偏转角相同图K25-79.(多选)如图K25-7所示,AOB是一边界为QUOTE圆的匀强磁场,O点为圆心,D点为边界OB的中点,C点为边界上一点,且CD∥AO.现有两个完全相同的带电粒子以相同的速度射入磁场(不计粒子重力),其中粒子1从A点正对圆心射入,恰从B点射出,粒子2从C点沿CD射入,从某点离开磁场,则可推断 ()A.粒子2在AB圆弧之间某点射出磁场B.粒子2肯定在B点射出磁场C.粒子1与粒子2在磁场中的运行时间之比为3∶2D.粒子1与粒子2的速度偏转角度相同挑战自我图K25-810.(多选)如图K25-8所示,在真空中,半径为R的圆形区域内存在垂直于纸面对外的匀强磁场,磁感应强度为B,一束质子在纸面内以相同的速度射向磁场区域,质子的电荷量为e,质量为m,速度为v=QUOTE,则以下说法正确的是 ()A.对着圆心入射的质子的出射方向的反向延长线肯定过圆心B.从a点比从b点进入磁场的质子在磁场中运动时间短C.全部质子都在磁场边缘同一点射出磁场D.若质子以相等的速率v=QUOTE从同一点沿各个方向射入磁场,则它们离开磁场的出射方向可能垂直11.如图K25-9所示,A点距坐标原点的距离为L,坐标平面内有边界过A点和坐标原点O的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直于坐标平面对里.有一电子(质量为m、电荷量为e)从A点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场区域,在磁场中运动,从x轴上的B点射出磁场区域,此时速度方向与x轴的正方向之间的夹角为60°,求:(1)磁场的磁感应强度大小;(2)磁场区域的圆心O1的坐标;(3)电子在磁场中运动的时间.图K25-912.[2024·天津红桥区模拟]边长为L的等边三角形OAB区域内有垂直于纸面对里的匀强磁场.在纸面内从O点沿纸面对磁场区域AOB各个方向同时射入质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,全部粒子的速率均为v.如图K25-10所示,沿OB方向射入的粒子从AB边的中点C射出,不计粒子之间的相互作用和重力的影响,已知sin35°≈0.577.求:(1)匀强磁场的磁感应强度大小;(2)带电粒子在磁场中运动的最长时间;(3)沿OB方向射入的粒子从AB边的中点C射出时,还在磁场中运动的粒子占全部粒子的比例.图K25-10专题训练(七)A专题七带电粒子在组合场中的运动时间/40分钟基础达标图Z7-11.[人教版选修3-1改编]如图Z7-1所示,一束质量、速度和电荷量不全相等的离子经过由正交的匀强电场和匀强磁场组成的速度选择器后,进入另一个匀强磁场中并分别为A、B两束.下列说法正确的是 ()A.组成A束和B束的离子都带负电B.组成A束和B束的离子质量肯定不同C.A束离子的比荷大于B束离子的比荷D.速度选择器中的磁场方向垂直于纸面对外图Z7-22.如图Z7-2所示,a、b是两个匀强磁场边界上的两点,左边匀强磁场的磁感线垂直于纸面对里,右边匀强磁场的磁感线垂直于纸面对外,两边的磁感应强度大小相等.电荷量为2e的正离子以某一速度从a点垂直磁场边界向左射出,当它运动到b点时,击中并汲取了一个处于静止状态的电子,不计正离子和电子的重力且忽视正离子和电子间的相互作用,电子质量远小于正离子质量,则它们在磁场中的运动轨迹是图Z7-3中的 ()图Z7-3图Z7-43.(多选)[2024·德州期末]图Z7-4是一个回旋加速器示意图,其核心部分是两个D形金属盒,两金属盒置于匀强磁场中,并分别与高频电源相连.现分别加速氘核QUOTEH)和氦核QUOTEHe),下列说法中正确的是 ()A.它们的最大速度相同B.它们的最大动能相同C.两次所接高频电源的频率相同D.仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能图Z7-54.[2024·山西五校联考]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.图Z7-5中的铅盒A中的放射源放出一带正电粒子(可认为初速度为零),从狭缝S1进入电压为U的加速电场区加速后,再通过狭缝S2从小孔G垂直于MN射入偏转磁场,该偏转磁场是以直线MN为切线、磁感应强度为B、方向垂直于纸面对外、半径为R的圆形匀强磁场.现在MN上的F点(图中未画出)接收到该粒子,且GF=QUOTER,则该粒子的比荷为(粒子的重力忽视不计) ()A. B.C. D.技能提升5.(多选)如图Z7-6所示,在xOy坐标系中,y>0的范围内存在着沿y轴正方向的匀强电场,在y<0的范围内存在着垂直于纸面的匀强磁场(未画出).现有一质量为m、电荷量为-q(重力不计)的带电粒子以初速度v0(v0沿x轴正方向)从y轴上的a点动身,运动一段时间后,恰好从x轴上的d点第一次进入磁场,然后从O点第一次离开磁场.已知Oa=L,Od=2L,则()图Z7-6A.电场强度E=QUOTEB.电场强度E=QUOTEC.磁场方向垂直于纸面对里,磁感应强度B=QUOTED.磁场方向垂直于纸面对里,磁感应强度B=QUOTE6.如图Z7-7所示,在第Ⅱ象限内有沿x轴正方向的匀强电场,电场强度为E,在第Ⅰ、Ⅳ象限内分别存在如图所示方向的匀强磁场,磁感应强度大小相等.有一个带电粒子以垂直于x轴的初速度v0从x轴上的P点进入匀强电场中,并且恰好与y轴的正方向成45°角进入磁场,又恰好垂直于x轴进入第Ⅳ象限的磁场.已知O、P之间的距离为d,则带电粒子在磁场中其次次经过x轴时,在电场和磁场中运动的总时间为()图Z7-7A. B.QUOTE(2+5π)C.QUOTE D.QUOTE挑战自我图Z7-87.(多选)如图Z7-8所示为一种获得高能粒子的装置,环形区域内存在垂直于纸面、磁感应强度大小可调的匀强磁场,带电粒子可在环中做圆周运动.A、B为两块中心开有小孔的距离很近的极板,原来电势均为零,每当带电粒子经过A板打算进入A、B之间时,A板电势上升为+U,B板电势仍保持为零,粒子在两板间的电场中得到加速;每当粒子离开B板时,A板电势又降为零,粒子在电场的加速下动能不断增大,而在环形磁场中绕行半径不变.若粒子通过A、B板的时间不行忽视,能定性反映A板电势U和环形区域内的磁感应强度B随时间t变更的关系的是图Z7-9中的 ()图Z7-98.如图Z7-10所示,圆柱形区域截面圆的半径为R,在区域内有垂直于纸面对里、磁感应强度大小为B的匀强磁场;对称放置的三个电容器相同,极板间距为d,极板间电压为U,与磁场相切的极板在切点处均有一小孔.一带电粒子质量为m,带电荷量为+q,从某电容器极板下(紧贴极板)的M点由静止释放,M点在小孔a的正上方,若经过一段时间后,带电粒子又恰好返回M点,不计带电粒子所受重力,求:(1)带电粒子在磁场中运动的轨迹半径;(2)U与B所满意的关系式;(3)带电粒子由静止释放到再次返回M点所经验的时间.图Z7-109.如图Z7-11所示,在xOy直角坐标系中,第Ⅰ象限内分布着方向垂直于纸面对里的匀强磁场,第Ⅱ象限内分布着方向沿y轴负方向的匀强电场.初速度为零、带电荷量为+q、质量为m的粒子经过电压为U的电场加速后,从x轴上的A点垂直x轴进入磁场区域,经磁场偏转后过y轴上的P点且垂直y轴进入电场区域,在电场中偏转并击中x轴上的C点.已知OA=OC=d.求电场强度E和磁感应强度B的大小.(粒子的重力不计)图Z7-11专题训练(七)B专题七带电粒子在组合场中的运动时间/40分钟1.如图Z7-12所示为质谱仪的示意图.速度选择器部分的匀强电场的场强为E=1.2×105V/m,匀强磁场的磁感应强度为B1=0.6T;偏转分别器的磁场的磁感应强度为B2=0.8T.已知质子质量为1.67×10-27kg,求:(1)能沿直线通过速度选择器的粒子的速度大小.(2)质子和氘核以相同速度进入偏转分别器后打在照相底片上的点之间的距离d.图Z7-122.回旋加速器的工作原理如图Z7-13甲所示,置于真空中的两D形金属盒半径均为R,两盒间狭缝的间距为d,磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直,被加速粒子的质量为m,电荷量为+q,加在狭缝间的交变电压如图乙所示,电压值的大小为U0,周期T=QUOTE.一束该种粒子在t=0~QUOTE时间内从A处匀称地飘入狭缝,其初速度视为零.现考虑粒子在狭缝中的运动时间,假设能够出射的粒子每次经过狭缝均做加速运动,不考虑粒子间的相互作用.求:图Z7-13(1)出射粒子的动能Ek;(2)粒子从飘入狭缝至动能达到Ek所需的总时间t0.3.如图Z7-14所示,平面直角坐标系xOy平面内,在x=0和x=L间范围内分布着匀强磁场和匀强电场,磁场的下边界AP与y轴负方向成45°角,其磁感应强度大小为B,电场上边界为x轴,其电场强度大小为E.现有一束包含着各种速率的同种带负电粒子由A点垂直于y轴射入磁场,带电粒子的比荷为QUOTE.粒子重力不计,一部分粒子通过磁场偏转后由边界AP射出并进入电场区域.(1)求能够由AP边界射出的粒子的最大速率;(2)粒子在电场中运动一段时间后由y轴射出电场,求射出点与原点的最大距离.图Z7-144.如图Z7-15所示,空间内存在着范围足够大的相互正交的匀强电场和匀强磁场(未画出),其中匀强电场沿y轴负方向,匀强磁场垂直于xOy平面对里.图中虚线框内为由粒子源S和电压为U0的加速电场组成的装置,其出口位于O点,并可作为一个整体在纸面内绕O点转动.粒子源S不断地产生质量为m、电荷量为+q的粒子(初速度不计),经电场加速后从O点射出,且沿x轴正方向射出的粒子恰好能沿直线运动.不计粒子的重力及彼此间的作用力,粒子从O点射出前的运动不受外界正交电场、磁场的影响.(1)求粒子从O点射出时速度v的大小;(2)若只撤去磁场,从O点沿x轴正方向射出的粒子刚好经过坐标为QUOTE的N点,求匀强电场的场强E的大小;(3)若只撤去电场,要使粒子能够经过坐标为(L,0)的P点,粒子应从O点沿什么方向射出?图Z7-155.如图Z7-16甲所示,在真空中,半径为R的圆形区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面对外.在磁场左侧有一对平行金属板M、N,两板间距离也为R,板长为L,板的中心线O1O2与磁场的圆心O在同始终线上.置于O1处的粒子放射源可连续以速度v0沿两板的中心线O1O2放射电荷量为q、质量为m的带正电的粒子(不计粒子重力),M、N两板不加电压时,粒子经磁场偏转后恰好从圆心O的正下方P点离开磁场;若在M、N板间加如图乙所示交变电压UMN,交变电压的周期为QUOTE,t=0时刻入射的粒子恰好贴着N板右侧射出.(1)求匀强磁场的磁感应强度B的大小;(2)求电压U0的值;(3)若粒子在磁场中运动的最长、最短时间分别为t1、t2,则它们的差值为多大?图Z7-16专题训练(八)专题八带电粒子在叠加场中的运动时间/40分钟基础达标1.[2024·江苏泰州月考]如图Z8-1所示为一速度选择器,内有一磁感应强度为B、方向垂直于纸面对外的匀强磁场,一束粒子流以速度v水平射入.为使粒子流经过磁场时不偏转(不计重力),则磁场区域内必需同时存在一个匀强电场,关于此电场场强大小和方向的说法中,正确的是 ()图Z8-1A.大小为QUOTE,粒子带正电时,方向向上B.大小为QUOTE,粒子带负电时,方向向上C.大小为Bv,方向向下,与粒子带何种电荷无关D.大小为Bv,方向向上,与粒子带何种电荷无关2.(多选)[2024·浙江三校模拟]如图Z8-2所示,空间中存在正交的匀强电场E和匀强磁场B(匀强电场水平向右),在竖直平面内从a点沿ab、ac方向抛出两带电小球(不考虑两球的相互作用,两球电荷量始终不变).关于小球的运动,下列说法正确的是 ()图Z8-2A.沿ab、ac方向抛出的带电小球都可能做直线运动B.只有沿ab抛出的带电小球才可能做直线运动C.若有小球能做直线运动,则它肯定做匀速运动D.两小球在运动过程中机械能均守恒3.(多选)[2024·甘肃天水质检]如图Z8-3所示,虚线间存在由匀强电场和匀强磁场组成的正交或平行的电场和磁场(图中实线为电场线),有一个带正电小球(电荷量为+q,质量为m)从正交或平行的电磁复合场上方的某一高度自由落下,则带电小球可能沿直线通过的是 ()图Z8-34.[2024·南昌三校联考]如图Z8-4所示,有一厚度为h、宽度为d的金属导体,当磁场方向与电流方向垂直时,在导体上、下表面会产生电势差,这种现象称为霍尔效应.下列说法正确的是 ()图Z8-4A.上表面的电势高于下表面的电势B.仅增大h时,上、下表面的电势差增大C.仅增大d时,上、下表面的电势差减小D.仅增大电流I时,上、下表面的电势差减小技能提升图Z8-55.(多选)在如图Z8-5所示的空间直角坐标系所在的区域内同时存在场强为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场.已知从坐标原点O沿x轴正方向射入的带正电的小球(小球所受的重力不行忽视)在穿过此区域时未发生偏转,则可以推断此区域中E和B的方向可能是 ()A.E和B都沿y轴的负方向B.E和B都沿x轴的正方向C.E沿z轴正方向,B沿y轴负方向D.E沿z轴正方向,B沿x轴负方向6.(多选)[2024·杭州师大附中月考]质量为m、带电荷量为+q的小球套在水平固定且足够长的绝缘杆上,如图Z8-6所示,整个装置处于磁感应强度为B、方向垂直于纸面对里的匀强磁场中.现给球一个水平向右的初速度v0使其起先运动,不计空气阻力,重力加速度为g,则球运动克服摩擦力做的功可能是 ()图Z8-6A.0 B.QUOTEmQUOTEC.mQUOTE D.QUOTEmQUOTE-QUOTE7.如图Z8-7甲所示,一带电物块无初速度地放上皮带轮底端,皮带轮以恒定大小的速率沿顺时针方向传动,该装置处于垂直于纸面对里的匀强磁场中,物块由底端E运动至皮带轮顶端F的过程中,其v-t图像如图乙所示,物块全程运动的时间为4.5s.关于带电物块及其运动过程,下列说法正确的是 ()图Z8-7A.该物块带负电B.皮带轮的传动速度大小肯定为1m/sC.若已知皮带的长度,可求出该过程中物块与皮带发生的相对位移D.在2~4.5s内,物块与皮带仍可能有相对运动挑战自我8.将一块长方体半导体材料样品的表面垂直于磁场方向置于磁场中,当此半导体材料中通有与磁场方向垂直的电流时,在半导体材料与电流和磁场方向垂直的两个侧面会出现肯定的电压,这种现象称为霍尔效应,产生的电压称为霍尔电压,相应地将具有这样性质的半导体材料样品就称为霍尔元件.如图Z8-8所示,利用电磁铁产生磁场,毫安表检测输入霍尔元件的电流,毫伏表检测霍尔元件输出的霍尔电压.已知图中的霍尔元件是N型半导体(它内部形成电流的“载流子”是电子).图中的1、2、3、4是霍尔元件上的四个接线端.当开关S1、S2闭合后,电流表A和电表B、C都有明显示数,下列说法中正确的是 ()图Z8-8A.电表B为毫伏表,电表C为毫安表B.接线端2的电势高于接线端4的电势C.若调整电路,使通过电磁铁和霍尔元件的电流与原电流方向均相反,但大小不变,则毫伏表的示数将保持不变D.若适当减小R1、增大R2,则毫伏表示数肯定增大9.如图Z8-9所示,在平面直角坐标系中,AO是∠xOy的角平分线,x轴上方存在水平向左的匀强电场,下方存在竖直向上的匀强电场和垂直于纸面对里的匀强磁场,两电场的电场强度大小相等.一质量为m、电荷量为+q的质点从OA上的M点由静止释放,质点恰能沿AO运动而通过O点,经偏转后从x轴上的C点进入第一象限内并击中AO上的D点(C、D均未画出).已知OD=QUOTEOM,匀强磁场的磁感应强度大小为B=QUOTE(T),重力加速度g取10m/s2.求:(1)两匀强电场的电场强度E的大小;(2)OM的长度L;(3)质点从M点动身到击中D点所经验的时间t.图Z8-910.如图Z8-10所示,平行金属板水平放置,一带电荷量为q(q>0)、质量为m的a粒子从板的左侧O点沿两板间的中线以初速度v0射入板间,结果粒子恰好从上板的右侧边缘与静止在此处的另一不带电、等质量的b粒子碰后粘在一起,进入一圆形有界匀强磁场,磁场方向垂直于纸面,圆形磁场的圆心与上板在同始终线上.两粒子经磁场偏转后射出磁场,沿水平方向返回两板间,它们又刚好返回到O点.不计粒子重力,金属板长为L,板上所加电压为U=QUOTE,求:(1)a粒子刚出电场时的速度大小;(2)两粒子从板右端返回电场时的位置与下板间的距离;(3)两粒子在磁场运动过程中所受洛伦兹力大小和洛伦兹力对两粒子的冲量.图Z8-10课时作业(二十四)1.C[解析]依据“则能指南,然常微偏东,不全南也”知,选项A正确.由图可知地磁场的南极在地理北极旁边,选项B正确.由图可知在两极旁边地磁场与地面不平行,选项C错误.由图可知赤道旁边的地磁场与地面平行,射向地面的带电宇宙粒子运动方向与磁场方向垂直,会受到磁场力的作用,选项D正确.2.D[解析]依据右手螺旋定则可知,b处的两个分磁场方向均为垂直纸面对外,选项A错误;ef导线在a点产生的磁场方向垂直纸面对外,选项B错误;依据左手定则可推断,方向相反的两个电流相互排斥,选项C错误,选项D正确.3.C[解析]据安培定则可知,图中A环在圆心O处产生的磁感应强度的方向为x轴负方向,B环在圆心O处产生的磁感应强度的方向为z轴负方向,依据平行四边形定则可知,圆心O处磁感应强度大小为QUOTEB0.4.D[解析]由安培定则可推断出通电螺线管产生的磁场方向,导线等效为Oa、Ob两电流元,由左手定则可推断出两电流元所受安培力的方向,Oa向纸外,Ob向纸里,所以从上向下看导线逆时针转动,当转过90°时,由左手定则可推断出导线所受磁场力向下,即导线在逆时针转动的同时还要靠近螺线管,D正确.5.A[解析]原来,有BIl=mgsinθ,后来,有a=,沿斜面对上,A正确.6.D[解析]磁场中线圈的有效长度为L'=QUOTEL,故线圈受到的安培力为F=nBIL'=QUOTEnBIL,选项D正确.7.BCD[解析]依据“同向电流相互吸引,异向电流相互排斥”,因②的电流方向为c→d且受到安培力的合力方向水平向右,可知①的电流方向为b→a,③的电流方向为e→f,选项A错误,B正确;①受到②和③的排斥力,故安培力的合力方向水平向左,选项C正确;③受到②的吸引力和①的排斥力,因②的吸引力大于①的排斥力,故③受到安培力的合力方向水平向左,选项D正确.8.C[解析]导体棒受到竖直向下的重力和指向圆心的弹力,要使导体棒平衡,应使其受水平向右的安培力,重力和安培力的合力大小与弹力大小相等,方向相反,由平衡条件有tan60°=QUOTE=QUOTE,解得导体棒中电流I=QUOTE,由左手定则可推断,导体棒中电流的方向应垂直于纸面对里,选项C正确.9.ABC[解析]由左手定则可推断,金属棒一起先向右做匀加速运动,当电流反向以后,金属棒起先做匀减速运动,经过一个周期,速度变为0,然后重复上述运动,选项A、B正确;安培力F=BIL,由图像可知,前半个周期内安培力水平向右,后半个周期内安培力水平向左,之后不断重复,选项C正确;一个周期内,金属棒初、末速度相同,由动能定理可知安培力在一个周期内做功为零,选项D错误.10.B[解析]对ab棒受力分析,受到重力、导轨对ab棒的支持力、安培力和细线的拉力,依据左手定则可推断,安培力斜向左上方,水平方向上,有Fsinα=T,即B·QUOTE·Lsinα=G,现适当增大重物G的重力,为了保证ab棒始终处于静止状态,可以将滑动变阻器R的滑动触头P向右滑,减小电阻,故A、C、D错误;滑动变阻器R的滑动触头P向右滑,接入电路的阻值减小,总电阻减小,总电流增大,依据U=E-Ir可知,路端电压减小,A点电势降低,故B正确.11.(1)nBIL方向水平向右(2)nBILv[解析](1)线圈前、后两边所受安培力的合力为零,线圈所受的安培力即为右边所受的安培力,由安培力公式得F=nBIL由左手定则可推断,安培力方向水平向右.(2)安培力的功率为P=Fv联立解得P=nBILv.12.(1)QUOTEm/s(2)QUOTE(3)0.10m[解析](1)在圆轨道的最高点,由牛顿其次定律得BId+mg=mQUOTE解得v=QUOTEm/s.(2)金属条从进入水平轨道到上升到圆轨道最高点,依据动能定理得-(mg+BId)·2r-μ(mg+BId)L=QUOTEmv2-QUOTEmQUOTE解得μ=QUOTE.(3)金属条从进入水平轨道到上升到竖直轨道最高点,依据动能定理得-μ(mg+BId)(L+LCD)-(mg+BId)hm=0-QUOTEmQUOTE解得hm=0.10m.课时作业(二十五)1.B[解析]当电荷的运动方向与磁场方向平行时,电荷不受洛伦兹力,故A错误;电荷在电场中肯定受到电场力作用,故B正确;正电荷所受的电场力方向与该处的电场强度方向相同,负电荷所受的电场力方向与该处的电场强度方向相反,故C错误;依据左手定则知,电荷若受洛伦兹力,则洛伦兹力的方向与该处磁场方向垂直,故D错误.2.AC[解析]若只增大电子枪的加速电压,电子速度增大,由R=QUOTE、qU=QUOTEmv2可知,电子束的轨道半径变大,选项A正确,B错误.若只增大励磁线圈中的电流,磁感应强度增大,由R=QUOTE、qU=QUOTEmv2可知,电子束的轨道半径变小,选项C正确,D错误.3.C[解析]由于带电粒子使沿途的空气电离,粒子的能量渐渐减小,速度渐渐减小,依据粒子在磁场中运动的半径公式r=QUOTE可知,粒子运动的轨迹半径是渐渐减小的,所以粒子的运动轨迹是从b到a,选项A、B错误;依据左手定则可推断,粒子带正电,选项C正确,D错误.4.A[解析]设质子的质量为m,电荷量为q,则α粒子的质量为4m,电荷量为2q,它们在同一匀强磁场中做匀速圆周运动过程中,洛伦兹力充当向心力,故Bqv=mQUOTE,解得r=QUOTE,若它们的动量大小相同,即mv相同,则r∝QUOTE,所以运动半径之比为2∶1,A正确;若它们的速度相同,则QUOTE=QUOTE=QUOTE,B错误;若它们的动能大小相同,依据p=QUOTE可得QUOTE==QUOTE=QUOTE=1,C错误;若它们由静止经过相同的加速电场加速后垂直进入磁场,依据动能定理可得进入磁场的速度为v=QUOTE,即vα=QUOTEvH,故半径之比为QUOTE=QUOTE=QUOTE,D错误.5.D[解析]由左手定则可推断,a粒子带正电,故A错误;由qvB=mQUOTE,可得r=QUOTE,由图可知,粒子c的轨迹半径最小,粒子b的轨迹半径最大,又m、q、B相同,所以粒子c的速度最小,粒子b的速度最大,由Ek=QUOTEmv2知,粒子c的动能最小,由洛伦兹力供应向心力,有F向=qvB,可知粒子b的向心力最大,故D正确,B错误;由T=QUOTE可知,粒子a、b、c的周期相同,但是粒子b的轨迹所对的圆心角最小,则粒子b在磁场中运动的时间最短,故C错误.6.D[解析]由左手定则可推断,该粒子带负电,A错误;分别作出入射方向和出射方向的垂线,交点为圆周运动的圆心O,由几何关系可得,圆心角θ=30°,半径R=QUOTE=2d,C错误;由洛伦兹力供应向心力,有qvB=mQUOTE,得R=QUOTE,将R=2d代入可得B=QUOTE,B错误;粒子做圆周运动的周期T=QUOTE=QUOTE,将B=QUOTE代入可得T=QUOTE,则运动时间t=QUOTET=QUOTE×QUOTE=QUOTE,D正确.7.BC[解析]带正电粒子从P点与x轴成30°角入射,则粒子运动轨迹的圆心在过P点与速度方向垂直的直线上,粒子在磁场中要想到达坐标原点,转过的圆心角肯定大于180°,如图所示,而磁场有边界,故粒子不行能通过坐标原点,A错误;由于P点的位置不定,所以粒子在磁场中的轨迹圆弧对应的圆心角也不定,粒子从x轴射出时,对应的圆心角最大,为300°,运动的时间t=QUOTET=QUOTE,当粒子的入射点P在原点时,对应的圆心角最小,为120°,所以运动时间t=QUOTET=QUOTE,故粒子在磁场中运动的时间范围是QUOTE≤t≤QUOTE,B、C正确,D错误.8.ABD[解析]从B点射入磁场的粒子1恰好从C点射出,可知带电粒子运动的轨迹半径等于磁场的半径,由D点射入的粒子2的轨迹圆心为E点,由几何关系可知,该粒子从O点射出,同理可知粒子3从C点射出,A、B正确;1、2、3三个粒子在磁场中运动轨迹对应的圆心角分别为90°、60°、60°,运动时间之比为3∶2∶2,C错误,D正确.9.BC[解析]粒子1从A点正对圆心射入,恰从B点射出,粒子在磁场中运动的圆心角为90°,粒子轨道半径等于BO,粒子2从C点沿CD射入,其运动轨迹如图所示,设对应的圆心为O1,运动轨道半径也为BO=R,连接O1C、O1B,O1COB是平行四边形,O1B=CO,则粒子2肯定从B点射出磁场,故A错误,B正确;粒子的速度偏转角即粒子在磁场中转过的圆心角,θ1=90°,过B点作O1C的垂线交O1C于P点,可知P为O1C的中点,由数学学问可知,θ2=∠BO1P=60°,两粒子的速度偏转角不同,粒子在磁场中运动的周期T=QUOTE,两粒子的周期相等,粒子在磁场中的运动时间t=QUOTET,故运动时间之比t1∶t2=θ1∶θ2=90°∶60°=3∶2,故C正确,D错误.10.AC[解析]质子做圆周运动的半径为r=QUOTE=R,对着圆心入射的质子的出射方向的反向延长线肯定过圆心,选项A正确;质子射入磁场中,受到向下的洛伦兹力而向下偏转,因质子的运动半径相同,故从a点比从b点进入磁场的质子在磁场中运动经过的弧长更长,则时间长,选项B错误;全部质子做圆周运动的半径都等于R,画出各个质子的运动轨迹,由几何关系可知,全部质子都在O点的正下方同一点射出磁场,选项C正确;质子的速度为v=QUOTE时,质子运动的半径r=QUOTE=R,若质子从同一点沿各个方向射入磁场,画出各个质子的运动轨迹,由几何关系可知,不存在离开磁场的出射方向垂直的状况,选项D错误.11.(1)QUOTE(2)QUOTE(3)(1)电子在圆形磁场区域内受洛伦兹力而做圆周运动,设轨迹半径为r,磁场的磁感应强度为B,有ev0B=mQUOTE过A、B点分别作速度的垂线交于C点,则C点为轨迹圆的圆心,已知电子在B点速度方向与x轴夹角为60°,由几何关系得,轨迹圆的圆心角∠C=60°AC=BC=r已知OA=L,得OC=r-L由几何学问得r=2L联立解得B=QUOTE.(2)由于A、B、O在圆周上,∠AOB=90°,所以AB为磁场圆的直径,故AB的中点为磁场区域的圆心O1,且△ABC为等边三角形,由几何关系可得磁场区域的圆心O1的坐标为QUOTEL,QUOTE.(3)电子做匀速圆周运动,则圆周运动的周期为T=联立解得电子在磁场中运动的时间t=QUOTE=.12.(1)(2)QUOTE(3)QUOTE[解析](1)OC=Lcos30°=QUOTEL沿OB方向射入的粒子从AB边的中点C射出,由几何学问得粒子做圆周运动的圆弧对应的圆心角为60°.半径r=OC=QUOTEL由qvB=QUOTE解得B=QUOTE=.(2)从A点射出的粒子在磁场中运动时间最长,设弦OA对应的圆心角为α,由几何关系得sinQUOTE=QUOTE=QUOTE≈0.577解得α≈70°最长时间tm≈QUOTE·QUOTE=QUOTE.(3)设从OA上D点射出的粒子做圆周运动的弦长OD=OC,粒子做圆周运动的圆弧对应的圆心角也为60°,如图所示,由几何学问得入射速度与OD的夹角应为30°,即沿OC方向射入的粒子在磁场中运动的时间与沿OB方向射入的粒子在磁场中运动的时间相同,则当沿OB方向射入的粒子从C射出时,从OB方向到OC方向这30°范围内射入的粒子此时都还在磁场中,而入射的范围为60°,故还在磁场中运动的粒子占全部粒子的比例是QUOTE.专题训练(七)A1.C2.D[解析]正离子以某一速度击中并汲取了一个处于静止状态的电子后,速度不变,电荷量变为+e,由左手定则可推断出正离子过b点时所受洛伦兹力方向向下,由r=QUOTE可知,轨迹半径增大到原来的2倍,所以在磁场中的运动轨迹是图D.3.AC[解析]由R=QUOTE得最大速度v=QUOTE,两粒子的比荷QUOTE相同,所以最大速度相同,A正确;最大动能Ek=QUOTEmv2,因为两粒子的质量不同,最大速度相同,所以最大动能不同,B错误;高频电源的频率f=QUOTE,因为QUOTE相同,所以两次所接高频电源的频率相同,C正确;粒子的最大动能与高频电源的频率无关,D错误.4.C[解析]设粒子被加速后获得的速度为v,由动能定理得qU=QUOTEmv2,粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径r=QUOTER,又Bqv=mQUOTE,解得QUOTE=,故C正确.5.BC[解析]带电粒子在电场中受到的电场力沿y轴负方向,做类平抛运动,依据牛顿其次定律得qE=ma,在x轴方向上,有2L=v0t,在y轴方向上,有L=QUOTEat2,解得E=QUOTE,选项A错误,选项B正确;粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力供应向心力,依据左手定则可推断,磁场方向垂直于纸面对里,画出粒子的运动轨迹如图所示,粒子在电场中,在x轴方向上,有2L=v0t,在y轴方向上,有L=QUOTEvyt,联立得vy=v0,进入磁场时速度v=QUOTE=QUOTEv0,设进入磁场时速度与x轴的夹角为α,有tanα=1,解得α=45°,依据几何关系得,粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R=QUOTEL,依据qvB=mQUOTE得R=QUOTE,磁感应强度B=QUOTE=QUOTE,选项C正确,选项D错误.6.D[解析]带电粒子的运动轨迹如图所示,带电粒子出电场时,速度v=QUOTEv0,这一过程的时间t1=QUOTE=,依据几何关系可得带电粒子在磁场中的轨迹半径r=2QUOTEd,带电粒子在第Ⅰ象限中运动的圆心角为QUOTE,故带电粒子在第Ⅰ象限中的运动时间t2=QUOTE==,带电粒子在第Ⅳ象限中运动的时间t3=,故t总=QUOTE,D正确.7.BC[解析]由题意可知,粒子在加速电场中运动时,两板电势差不变,故场强不变,带电粒子所受电场力不变,加速度不变,而粒子进入电场时的初速度不断变大,故在两板间运动的时间不断变短,粒子进入磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力充当向心力,即qvB=mQUOTE,解得B=QUOTE,随着粒子速度不断增大,半径保持不变,故磁感应强度不断增大,又由圆周运动规律T=QUOTE可知,带电粒子在磁场中运动的周期不断减小.综上可知,B、C正确.8.(1)QUOTER(2)U=(3)6dQUOTE+QUOTE[解析](1)依据几何关系可得r=QUOTER(2)起先粒子在电场中做匀加速直线运动,故有a1=QUOTE=QUOTE依据运动学公式可得d=QUOTEa1QUOTE解得t1=QUOTE=dQUOTE故v1=QUOTE=QUOTE粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力供应向心力,则Bqv1=mQUOTE解得r=QUOTE又r=QUOTER联立解得U=(3)依据T=QUOTE,t2=QUOTET,θ=60°,可得t2=QUOTE=QUOTE所以t=6t1+3t2=6dQUOTE+QUOTE.9.QUOTEQUOTE[解析]设带电粒子经电压为U的电场加速后速度为v,由动能定理得qU=QUOTEmv2带电粒子进入磁场后,洛伦兹力供应向心力,由牛顿其次定律有qBv=mQUOTE由题意知r=d联立解得B=QUOTE带电粒子在电场中偏转,做类平抛运动,设经时间t从P点到达C点.由平抛运动规律得d=vtd=QUOTEat2又qE=ma联立解得E=QUOTE.专题训练(七)B1.(1)2×105m/s(2)5.2×10-3m[解析](1)能沿直线通过速度选择器的粒子所受电场力和洛伦兹力大小相等、方向相反,有qB1v=qE解得v=QUOTE=2×105m/s.(2)粒子进入偏转分别器后做圆周运动,洛伦兹力供应向心力,依据牛顿其次定律得qB2v=mQUOTE解得R=QUOTE设质子质量为m,则氘核质量为2m,故d=2R2-2R1=2×-2×QUOTE=5.2×10-3m.2.(1)QUOTE(2)QUOTE-QUOTE[解析](1)粒子运动半径为R时,有qvB=mQUOTE,又Ek=QUOTEmv2,解得Ek=QUOTE.(2)设粒子被加速n次达到动能Ek,则Ek=nqU0.粒子在狭缝间做匀加速运动,设n次经过狭缝的总时间为Δt,加速度a=QUOTE,粒子做匀加速直线运动,有nd=QUOTEa·(Δt)2,总时间t0=(n-1)·QUOTE+Δt,解得t0=QUOTE-QUOTE.3.(1)QUOTE(2)BLQUOTE[解析](1)粒子在磁场中做圆周运动,速度越大,则半径越大.速度最大的粒子刚好由P点射出,由牛顿其次定律得qvB=QUOTE,由几何关系知r=L,联立解得v=QUOTE.(2)粒子从P点离开后,垂直于x轴进入电场,在竖直方向做匀速直线运动,在水平方向做匀加速直线运动,由牛顿其次定律得a=QUOTE,在电场中运动时,有L=QUOTEat2,d=vt,联立解得d=BLQUOTE4.(1)QUOTE(2)(3)斜向下与x轴正方向夹角为30°或150°[解析](1)粒子经电场加速,由动能定理得qU0=QUOTEmv2解得v=QUOTE(2)撤去磁场后,粒子在电场中做类平抛运动.沿x轴方向,有L=vt沿y轴方向,有QUOTE=QUOTEat2由牛顿其次定律得a=QUOTE联立解得E=(3)设粒子从O点沿与x轴正方向夹角为θ的方向斜向下射出,运动轨迹如图所示,有2Rsinθ=L由洛伦兹力供应向心力,有qvB=mQUOTE又qvB=qE联立解得θ=30°或θ=150°5.(1)QUOTE(2)(3)QUOTE[解析](1)当UMN=0时,粒子沿O1O2方向射入磁场,轨迹如图甲所示,设其半径为R1,由几何关系得R1=R依据牛顿其次定律得Bv0q=mQUOTE解得B=QUOTE甲(2)在t=0时刻入射的粒子满意QUOTE=QUOTE×QUOTE×QUOTE×2解得U0=(3)经分析可知全部粒子经电场后其速度仍为v0t=(2k+1)QUOTE(k=0,1,2,3,…)时刻入射的粒子贴M板离开电场,轨迹如图乙所示,设偏转角为α.乙由几何学问可知四边形QOPO4为菱形,故α=120°粒子在磁场中运动的最长时间t1=QUOTEt=2kQUOTE(k=0,1,2,3,…)时刻入射的粒子贴N板离开电场,轨迹如图丙所示,设偏转角为β.由几何学问可知四边形SOTO5为菱形,故β=60°粒子在磁场中运动的最短时间t2=QUOTE又T=故Δt=t1-t2=QUOTE丙专题训练(八)1.D[解析]当粒子所受的洛伦兹力和电场力平衡时,粒子沿直线匀速通过该区域,有qvB=qE,所以E=Bv;假设粒子带正电,则受到向下的洛伦兹力,电场方向应当向上,而粒子带负电时,电场方向仍应向上,故D正确.2.AC[解析]沿ab方向抛出的带正电小球或沿ac方向抛出的带负电的小球在重力、电场力、洛伦兹力作用下都可能做匀速直线运动,A正确,B错误.在重力、电场力、洛伦兹力三力都存在时的直线运动肯定是匀速直线运动,C正确.两小球在运动过程中,除重力做功外,还有电场力做功,故机械能不守恒,D错误.3.CD[解析]带电小球进入复合场时受力状况如图所示,其中只有C、D两种状况下合外力可能为零或与速度的方向在一条直线上,所以有可能沿直线通过复合场区域;A项中洛伦兹力随速度v的增大而增大,所以三力的合力不会总保持在竖直方向,合力与速度方向将产生夹角,小球做曲线运动.4.C[解析]金属导体中的自由电荷是带负电的电子,由电流方向向右可知,电子的移动方向向左,依据左手定则知,这些自由电子受到向上的洛伦兹力而发生偏转,则上表面带负电,下表面带正电,下表面的电势高于上表面的电势,故A错误;稳定时,电子受到的洛伦兹力与电场力相平衡,有evB=eQUOTE,解得U=vBh,依据I=nevhd