25-26学年物理(人教版)选择性必修二课件：第1章 周测1 磁场对运动电荷的作用力（含答案）

周测1　磁场对通电导线的作用力 磁场对运动电荷的作用力第一章　安培力与洛伦兹力(时间：40分钟　满分：100分)C一、单项选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)1.如图所示是一个电视机显像管的原理示意图,要使电子束在竖直方向偏离中心O,打在荧光屏上的A点,那么偏转磁场的方向是(　　)A.沿着纸面向上B.沿着纸面向下C.垂直纸面向外D.垂直纸面向里解析　电子带负电,根据左手定则,磁场方向垂直纸面向外,故C正确。D2.图甲所示为磁电式电流表的结构示意图,图乙所示为极靴和铁芯间的磁场均匀辐向分布示意图。边长为L的正方形线圈中通以电流I,线圈中的a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B,则(　　)A.在线圈转动的范围内,各处的磁场都是匀强磁场B.该线圈的磁通量为BL2C.线圈转动时,螺旋弹簧被扭动,其螺旋弹簧带动线圈转动D.在线圈转动的范围内,线圈所受安培力大小与电流大小有关,而与所处位置无关解析　根据磁感线疏密代表磁场强弱可知,在线圈转动的范围内磁感应强度大小处处相等,方向不同,故A错误;线圈与磁感线平行,故磁通量为零,故B错误;线圈转动时,螺旋弹簧被扭动,阻碍线圈转动,故C错误;在线圈转动的范围内,磁感应强度和线圈长度不变,根据公式F=ILB可知,线圈所受安培力大小与电流大小有关,而与所处位置无关,故D正确。B3.在水平光滑桌面上平放一根条形磁体,在S极(右端)的上方有一根垂直于纸面放置的长直导线A,如图所示。当导线中通有垂直纸面向外的电流时,条形磁体(　　)A.对桌面的压力减小,同时向左加速运动B.对桌面的压力增大,同时向左加速运动C.对桌面的压力减小,同时向右加速运动D.对桌面的压力增大,同时向右加速运动解析　在条形磁体外部,磁感线从N极指向S极,长直导线在条形磁体的右上方,导线所在处磁场方向斜向右下方,导线中电流垂直于纸面向外,由左手定则可知,导线受到的安培力斜向右上方,由牛顿第三定律可知,导线对条形磁体的作用力斜向左下方,将该力分解为竖直向下和水平向左,故桌面对条形磁体的支持力增大,同时向左加速度运动。故B正确。B4.(2025·辽宁高二期末)一个半径为R的金属圆环悬挂在弹簧测力计下端,圆环中通有大小恒定的电流,圆环下半部分处在垂直于圆环平面向里的匀强磁场中,圆环静止时弹簧测力计示数为F,如图甲所示;现将圆环缓慢向下移动0.8R,圆环静止时弹簧测力计的示数为1.2F,如图乙所示。下列判断正确的是(　　)A.圆环中电流沿顺时针方向B.圆环中电流沿逆时针方向C.圆环的重力大小为FD.圆环的重力大小为2F C5.如图所示,水平平面内放置一个薄圆盘和一根通电软直导线,圆盘上均匀分布着电子,圆盘绕着圆心O顺时针匀速转动。某时刻,给导线中通上如图所示的电流,通电直导线会发生的变化情况是(　　)A.保持静止B.水平向右凸起C.水平向左凸起D.垂直纸面向外凸起解析　电子为负电荷,当带负电荷的圆盘顺时针转动,圆盘产生的电流为逆时针方向,由右手螺旋定则知此电流在通电直导线处产生的磁场方向垂直纸面向里;再利用左手定则,通电直导线受到的安培力水平向左,则通电直导线会水平向左凸起,故C正确。A6.如图所示,一个质量为m的带电小滑块,放置在倾角α的光滑绝缘斜面上,斜面固定且一半置于垂直纸面向里的匀强磁场中。小滑块由静止开始从斜面顶端沿斜面滑下,进入磁场后,下列情况不可能出现的是(　　)A.小滑块沿斜面匀速滑到斜面底端B.小滑块沿斜面匀加速滑到斜面底端C.小滑块脱离斜面做曲线运动D.小滑块先沿斜面下滑一小段距离后脱离斜面做曲线运动解析　若小滑块带正电,进入磁场后,受洛伦兹力垂直斜面向下,此后小滑块会沿斜面匀加速滑到斜面底端;若小滑块带负电,进入磁场后,受洛伦兹力垂直斜面向上,若速度较小,则洛伦兹力较小,此时小滑块先沿斜面下滑一小段距离后脱离斜面做曲线运动,若速度较大,则洛伦兹力较大,小滑块脱离斜面做曲线运动;分析可知小滑块不会沿斜面匀速滑到斜面底端,故A正确。BC二、多项选择题(本题共3小题,每小题8分,共24分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对的得8分,选对但选不全的得4分,有选错的得0分。)7.如图是安培研究通电导体间相互作用的简化示意图。甲、乙、丙三个圆形线圈的圆心在同一水平轴线上,轴线垂直线圈平面。甲和丙固定且用导线串联,并通有电流I1,乙通有电流I2,电流方向在图中标出,则乙线圈(　　)A.圆心处的磁感应强度方向水平向左B.圆心处的磁感应强度方向水平向右C.受到甲对它的吸引力D.受到丙对它的排斥力解析　根据右手螺旋定则可知,乙线圈圆心处的磁感应强度方向水平向右,故A错误,B正确;三个线圈的电流方向相同,同向电流相互吸引,则乙受到甲和丙对它的吸引力,故C正确,D错误。BD   AC9.如图所示,用绝缘细绳悬挂一矩形导线框且导线框底边水平,导线框通有逆时针方向的电流(从右侧观察),在导线框的正下方,垂直于导线框平面有一直导线PQ,现在PQ中通以水平向左的电流,在短时间内,下列说法正确的是(　　)A.从上往下观察导线框逆时针转动B.从上往下观察导线框顺时针转动C.细绳受力会变得比导线框重力大D.细绳受力会变得比导线框重力小解析　由安培定则判断出通电导线PQ在线框处的磁场方向平行于线框平面从外向里,根据左手定则,可知线框外侧电流受安培力向右,线框内侧电流受安培力向左,从上往下看,导线框将逆时针转动,A正确,B错误;线框沿逆时针方向转动一个小角度后,线框靠近导线PQ处的电流方向向左,由左手定则可知,其受到的安培力的方向向下,线框上边的电流的方向向右,由左手定则可知,其受到的安培力的方向向上,由于导线在线框上边产生的磁感应强度小于导线在线框下边产生的磁感应强度,所以整体受安培力向下,细绳受力会变得比导线框重力大,C正确,D错误。三、非选择题(本题共2小题,共40分)10.(20分) (2025·福建高二期末)倾角θ=37°的光滑金属导轨M、N的上端接入一电动势E=6 V、内阻r=0.5 Ω的电源,导轨间距L=1 m,导轨周围存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场,导轨电阻不计。将一个质量m=0.03 kg、电阻R=5.5 Ω的金属棒水平放置在导轨上,当闭合开关S后,金属棒恰好静止在导轨上,如图所示。重力加速度g取10 m/s2(已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)。求:(1)通过金属棒的电流I;(2)匀强磁场的磁感应强度B;(3)若仅将匀强磁场方向变为垂直于导轨平面向下,此时金属棒的加速度大小a。答案　(1)1 A　(2)0.18 T　(3) 12 m/s2 11.(20分)如图所示,一根足够长的光滑绝缘杆MN,与水平面的夹角为37°,固定在竖直平面内,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场充满杆所在的空间,杆与磁场方向垂直。质量为m的带电小环沿杆下滑到图中的P处时,对杆有垂直杆向下的压力作用,压力大小为0.4mg。已知小环的电荷量为q,重力加速度大小为g,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。问: 解析　(1)假如没有磁场,小环对杆的压力大小为mgcos 37°=0.8mg然而此时小环对杆的压力大小为0.4mg,说明小环受到垂直杆向上的洛伦兹力作用,根据左手定则可知,小环带负电。(2)设小环滑到P处时的速度大小为vP,在P处小环的受力如图所示