人教版選修3 7 《3 .5 運動電荷在磁場受到的力》練習(xí)題

人教版選修37《3.5運動電荷在磁場受到的力》練習(xí)題⑴

一、單選題（本大題共9小題，共34.0分）

1.小丹同學(xué)正在學(xué)磁場，對磁場中的很多小實驗很入迷，她對下面小實驗的認識說法正確的是（）

A.圖甲中，當(dāng)兩平行直導(dǎo)線中通相同方向的電流時，兩導(dǎo)線將會因為相互排斥而彎曲

B.圖乙中，當(dāng)接通電源時，玻璃皿中導(dǎo)電液體將順時針旋轉(zhuǎn)

C.圖丙中，柔軟的彈簧下端剛好跟槽中的水銀接觸，通電后，將會出現(xiàn)彈簧不斷上下振動

D.圖丁中，當(dāng)線圈接通電源時，小磁針會發(fā)生轉(zhuǎn)動，靜止時小磁針的指向與線圈平面平行

2.如圖所示，邊長為/的等邊三角形AC。內(nèi)、外分布著方向相反的勻強磁

場，磁感應(yīng)強度大小均為B.頂點A處沿“4D的平分線方向發(fā)射不同速度

的粒子，粒子質(zhì)量均為〃八電荷量均為+q.不計粒子重力。粒子以下列速

度發(fā)射時其中不能通過。點的是（）

A幽B.空dD.%

4m2m4mm

3.圖中實線是一簇未標(biāo)明方向的由點電荷激發(fā)的電場的電場線，虛線是

某一帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運動軌跡，4、〃是軌跡上的兩點.若,八、、、

帶電粒子在運動中只受電場力的作用，根據(jù)此圖，下列判斷正確的是

A.產(chǎn)生電場的點電荷一定帶正電，粒子一定帶負電

B.帶電粒子在a點受到的電場力比在b點受到的電場力小

C.帶電粒子在4點的加速度比在b點的加速度大

D.帶電粒子在a點的速率比在b點的速率小

4.如圖所示，兩塊水平放置的平行正對的金屬板4、6與電池相連，在距二］-a

離兩板等遠的M點有一個帶電液滴處于靜止?fàn)顟B(tài).若人板不動，將a—?—b

板向下平移一小段距離，但仍在M點上方，穩(wěn)定后，下列說法中正確工―

的是（）

A.液滴將加速向下運動

B.M點電勢升高，液滴在M點時電勢能將減小

C.M點的電場強度變小了

D.在。板移動前后兩種情況下，若將液滴從。板移到b板，電場力做功不同

5.如圖所示。金屬板彷〃置于勻強磁場中，通以水平向左的恒定電流，當(dāng)

達到穩(wěn)定狀態(tài)后（）

A.電子向c,4邊偏轉(zhuǎn)，使外邊電勢高于M邊電勢

B.電子向cd邊偏轉(zhuǎn)，使“6邊電勢低于M邊電勢

C.電子不再發(fā)生偏轉(zhuǎn)，但外邊電勢高于cd邊電勢

D.電子不再發(fā)生偏轉(zhuǎn)，但岫邊電勢低于cd邊電勢

6.霍爾元件在電子線路中的應(yīng)用日益廣泛，如圖是某個霍爾元件接到電路中

時的示意圖，其中a面為上表面，Z?面為下表面，c面為前表面，d面為后

表面，所加磁場方向為垂直于。面向下?？紤]到霍爾元件有兩類，設(shè)4類

的載流子（即用來導(dǎo)電的自由電荷）為正電荷,8類的載流子為負電荷，當(dāng)通以從左到右的電流時,

下列說法中正確的是（）

A.在剛開始通電的很短時間內(nèi)，若是A類元件，則載流子向c面偏轉(zhuǎn)

B.在剛開始通電的很短時間內(nèi)，若是B類元件，則載流子向c面偏轉(zhuǎn)

C.通電一段時間后，若是A類元件，則c面電勢較高

D.通電一段時間后，若是B類元件，則c面電勢較高

7.利用霍爾效應(yīng)測量磁感應(yīng)強度的原理如圖所示，元件中通以正x方向的電流/,置于沿z軸方向

的磁場中，其前、后表面垂直于z軸，在元件上、下表面之間產(chǎn)生電勢差U,若磁感應(yīng)強度8=

Bo+kz（Bo、k均為常數(shù)），由于沿z軸方向位置不同，電勢差U也不同，則下列說法錯誤的是（）

B.如果電流/不變，電勢差U越大，該處磁感應(yīng)強度B越大

C.在Z軸上某一位置處，電流/越大，元件上、下表面間的電勢差U越大

D4越大，在z軸上兩不同位置上測得的電勢差U的差值越大

8.如圖，Med是邊長為L且對角線如豎直的正方形區(qū)域，區(qū)域內(nèi)既存在

垂直于Hed平面的勻強磁場（圖中未畫出），也存在平行于仍邊斜向上

的勻強電場。一質(zhì)量為，小電荷量為q（q>0）的小球從a點正上方高h

處由靜止釋放后，恰好能沿直線這勻速穿過正方形區(qū)域。小球可視為

質(zhì)點，重力加速度大小為g。由此可知（）

A.磁場方向垂直于“bed平面向里B.磁場的磁感應(yīng)強度大小

為騎

C.電場的場強大小為詈D.從a至1]c,小球電勢能增加2mgL

9.關(guān)于電阻，下列說法中正確的是（）

A.銅導(dǎo)線的電阻比鐵導(dǎo)線的電阻小

B.導(dǎo)體的電阻越大，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多

C.某學(xué)校教學(xué)樓中，同時發(fā)光的電燈越多，電路的總電阻越小

D.導(dǎo)體兩端的電壓越大，導(dǎo)體的電阻越大

二、多選題（本大題共1小題，共3.0分）

10.如圖所示，質(zhì)量為根的通電細桿L置于傾角為8R的兩平行導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌寬度

為d,桿和導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為〃，有電流時，桿恰好在導(dǎo)軌上靜止.在

下列四個側(cè)視圖中，用帶箭頭的直線表示出了四種磁場方向，其中，桿L和/.?

導(dǎo)軌之間的摩擦力可能為零的是（）

三、簡答題（本大題共1小題，共3.0分）

11.金屬導(dǎo)體板垂直置于勻強磁場中，當(dāng)電流通過導(dǎo)體板時，外部磁

場的洛倫茲力使運動的電子聚集在導(dǎo)體板的一側(cè)，在導(dǎo)體板的另

一側(cè)會出現(xiàn)多余的正電荷，從而形成電場，該電場對運動的電子

有靜電力的作用，當(dāng)靜電力與洛倫茲力達到平衡時，在導(dǎo)體板這兩個表面之間就會形成穩(wěn)定的

電勢差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。利用霍爾效應(yīng)可以測量磁場的磁感應(yīng)強度。如圖所示，若磁

場方向與金屬導(dǎo)體板的前后表面垂直，通過的電流/,可測得導(dǎo)體板上、下表面之間的電勢差為

U,且下表面電勢高。已知導(dǎo)體板的長、寬、高分別為a、b、c,電子的電荷量為e,導(dǎo)體中單

位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為〃。求：

a.導(dǎo)體中電子定向運動的平均速率v；

6.磁感應(yīng)強度B的大小和方向。

四、計算題（本大題共5小題，共50.0分）

12.||:、在磁感應(yīng)強度是4.0x10-27的勻強磁場里,有一條與磁場方向垂直，長8c,"

的通電導(dǎo)線ab（如圖所示），通電導(dǎo)線"所受的安培力是lOx10-27，方向垂直紙面指向外，

求導(dǎo)線中電流的大小和方向.

13.赤道上的地磁場可以看成沿南北方向的勻強磁場，磁感應(yīng)強度的大小為0.50x10-4工如果赤道

上有一根沿東西方向的直導(dǎo)線，長為20優(yōu)，載有從西到東的電流504求：

（1）地磁場對這根通電導(dǎo)線的作用力的方向；

（2）地磁場對這根通電導(dǎo)線的作用力的大小.

14,單位時間內(nèi)流過管道橫截面的液體體積叫做液體的體積流量（以下簡稱流量）.由一種利用電磁原

理測量非磁性導(dǎo)電液體（如自來水、啤酒等）流量的裝置，稱為電磁流量計.它主要由將流量轉(zhuǎn)

換為電壓信號的傳感器和顯示儀表兩部分組成.

傳感器的結(jié)構(gòu)如圖所示，圓筒形測量管內(nèi)壁絕緣，其上裝有一對電極〃和c,a,c間的距離等于測

量管內(nèi)徑。，測量管的軸線與a、c的連接放像以及通過電線圈產(chǎn)生的磁場方向三者相互垂直.當(dāng)

導(dǎo)電液體流過測量管時，在電極a、c的間出現(xiàn)感應(yīng)電動勢E,并通過與電極連接的儀表顯示出

液體流量。設(shè)磁場均勻恒定，磁感應(yīng)強度為B.

3

（1）己知D=0.4m,B=2.05xl0-3r,Q=O.12A?設(shè)液體在測量管內(nèi)各處流速相同，試求￡的大

?。巳?.0）

（2）一新建供水站安裝了電磁流量計，在向外供水時流量本應(yīng)顯示為正值.但實際顯示卻為負值.經(jīng)

檢查，原因是誤將測量管接反了，既液體由測量管出水口流入，從如水口流出.因為已加壓充

滿管道.不便再將測量管拆下重裝，請你提出使顯示儀表的流量指示變?yōu)檎钡暮啽惴椒ǎ?/p>

(3)顯示儀表相當(dāng)于傳感器的負載電阻，其阻值記為R。、c間導(dǎo)電液體的電阻r隨液體電阻率色變化

而變化，從而會影響顯示儀表的示數(shù).試以E、R.r為參量，給出電極“、c間輸出電壓U的表

達式，并說明怎樣可以降低液體電阻率變化對顯示儀表示數(shù)的影響.

15.利用如圖所示裝置可調(diào)控帶電粒子的運動，通過改變左端粒子入射速度的大小，可以控制粒子

到達右端接收屏上的位置，裝置的上下兩個相同的矩形區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小

均為8、方向與紙面垂直且相反，磁場區(qū)域的寬度均為江磁場區(qū)域長均為15兒P、。為接收

屏上的二點，P位于軸線部緲'上，Q位于下方磁場的下邊界上。在紙面內(nèi)，質(zhì)量為〃，、電荷量

為+q的粒子以某一速度從裝置左端的中點射入，方向與軸線成37°角，經(jīng)過上方的磁場區(qū)域一

次，恰好到達。點。不計粒子的重力(sin37°=0.6、cos370=0.8)?問：

(1)上下兩磁場間距x為多少？

(2)僅改變?nèi)肷淞Ｗ拥乃俣却笮。沽Ｗ幽艽虻狡辽螾點，求此情況下入射速度大小的所有可能值。

16.在水平路面上運動的汽車的額定功率為200AW,質(zhì)量為10000依，設(shè)阻力恒定，且為車重的看,

求：(g取lOm/s?)

(1)汽車在運動過程中所能達到的最大速度為多大？

(2)若汽車以l?n/s2的加速度從靜止開始做勻加速直線運動，這一過程能維持多長時間？

(3)若汽車以額定功率從靜止啟動后，當(dāng)汽車的加速度為9m/s2時，速度多大？

【答案與解析】

1.答案：C

解析：解：A、依據(jù)“同向電流相吸，異向電流相斥”，當(dāng)導(dǎo)線中通相同方向的電流時，兩導(dǎo)線將因

相互吸引而彎曲，故A錯誤；

8、根據(jù)左手定則，當(dāng)接通電源時，電流方向由外沿著半徑方向流向圓心，而磁場方向由下向上，那

么液體受到逆時針方向（俯視）安培力，如果改變磁場方向，液體旋轉(zhuǎn)方向改變，故B錯誤；

C、當(dāng)有電流通過彈簧時，構(gòu)成彈簧的每一圈導(dǎo)線周圍都產(chǎn)生了磁場，根據(jù)安培定則知，各圈導(dǎo)線之

間都產(chǎn)生了相互的吸引作用，彈簧就縮短了，當(dāng)彈簧的下端離開水銀后，電路斷開，彈簧中沒有了

電流，各圈導(dǎo)線之間失去了相互吸引力，彈簧又恢復(fù)原長，使得彈簧下端又與水銀接觸，彈簧中又

有了電流，開始重復(fù)上述過程，故C正確；

。、依據(jù)左手定則，可知，安培力方向與磁場方向垂直，因此小磁針的指向與線圈平面垂直，故。

錯誤；

故選：Co

根據(jù)左手定則就可以判斷出相互作用力方向；再由左手定則，可知，安培力與磁場方向關(guān)系，從而

即可求解。

考查左手定則的應(yīng)用，理解各實驗的原理，并掌握安培力方向總垂直電流與磁場所構(gòu)成的平面。

2.答案：C

解析：解：設(shè)粒子在磁場中做圓周運動的半徑為R,根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得：qvB=m^...@

由左手定則可知：粒子在三角形內(nèi)做逆時針運動，在三角形外做順時針運動，并且粒子在兩側(cè)磁場

中做圓周運動的半徑相同，

根據(jù)幾何關(guān)系可得：粒子在同一條邊上相鄰兩次經(jīng)過邊界時在邊界上的距離為R,

根據(jù)幾何關(guān)系可知，要使粒子通過C點，需要滿足：1=幾/?（其中?=1,2,3

聯(lián)立①②式可知能通過C點的粒子速度大?。骸?翟（其中兀=1,2,3...）

所以速度為：〃=等的粒子不能通過C點，故C不能通過，48。能通過。

本題選不能通過，故選：Co

粒子運動過程只受洛倫茲力作用，做勻速圓周運動，根據(jù)洛倫茲力提供向心力結(jié)合幾何關(guān)系，聯(lián)立

即可求出能通過D點的速度V可能值。

本題考查帶電粒子在磁場中的運動，解題關(guān)鍵是要找到能通過。點粒子滿足的條件，利用洛倫茲力

提供向心力與幾何關(guān)系結(jié)合進行求解，注意粒子在兩側(cè)磁場中的周期性運動，存在多種可能。

3.答案：C

解析：解：A、曲線運動的物體所受合力大致指向軌跡凹的一向，根據(jù)軌跡的彎曲，可知電場力的方

向向左，由于帶電粒子電性未知，無法得出電場強度的方向，無法確定產(chǎn)生電場的電荷是正電荷還

是負電荷，故A錯誤.

8、電場線的疏密表示電場的強弱，可知〃點的電場強度大于匕點，則帶電粒子在。點所受電場力比

b點受到電場力大，故8錯誤.

C、因為粒子在。點所受電場力大于6點的電場力，根據(jù)牛頓第二定律知，帶電粒子在a點的加速度

比在6點的加速度大，故C正確.

D、粒子從〃點到〃點，電場力做負功，動能減小，則帶電粒子在a點的速率大于匕點的速率，故。

錯誤.

故選：C.

根據(jù)電場線的疏密比較電場的強弱，從而比較出帶電粒子所受電場力的大小，結(jié)合牛頓第二定律比

較加速度，根據(jù)動能定理比較帶電粒子在a點和b點的速率大小.

解決本題的關(guān)鍵知道電場線的疏密表示電場的強弱，通過軌跡的彎曲得出電場力的方向是突破口，

從而結(jié)合電場力做功分析動能的變化.

4.答案：B

解析：解：

A、C：原來液滴受力平衡，電場力向上，與場強方向相反，故液滴帶負電：

電容器板間的電壓不變，〃板下移時，兩板間的距離減小，則由U=Ed可知，E增大,所以粒子受

到的電場力增大，故液滴將向上加速運動；故A、C錯誤；

B、下極板接地，M點的電勢等于M與6之間的電勢差，因￡增大，d不變，由U=Ed可知，M點

的電勢增大；因帶電液滴帶負電，故電勢能將減小，故B正確；

D、因兩板間的電勢差不變，由皿=。4知，前后兩種狀態(tài)下移動電荷時，電場力做功相同，故。錯

誤：

故選：B。

電容器與電源相連，板間電壓不變；根據(jù)極板的移動方向可知電容器內(nèi)電場強度的變化，得出帶電

粒子的受力變化，從而判斷其運動狀態(tài)；由。=Ed判斷電勢的變化，從而得出電勢能的變化.

對于電容器的動態(tài)分析問題，關(guān)鍵在于明確電容器是斷開電源還是與電源相連；然后再由電容的定

義式有決定式進行分析求解.

5.答案：D

解析：解：金屬導(dǎo)體中的自由電荷是自由電子，電子在磁場中運動，受到洛倫茲力作用，根據(jù)左手

定則可知，電子向外邊偏轉(zhuǎn)，故加邊的電勢低于cd邊電勢，上下邊產(chǎn)生電勢差，最終電子在電場

力和洛倫茲力的作用下處于平衡，電子不再偏轉(zhuǎn)，故O正確，ABC錯誤。

故選：。。

自由電子在磁場中運動，受到洛倫茲力作用，根據(jù)左手定則判斷洛倫茲力的方向，從而得出電子的

偏轉(zhuǎn)方向，確定出上下邊電勢的高低。最終電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡。

解決本題的關(guān)鍵掌握左手定則判斷洛倫茲力的方向，以及抓住離子在電場力和洛倫茲力作用下平衡

進行求解。

6.答案：D

解析：

霍爾元件中移動的是自由電子還是正電荷，根據(jù)左手定則來判定受到洛倫茲力發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從而可知

道上下表面電勢的高低，從而即可求解。

解決本題的關(guān)鍵知道霍爾元件中移動的是自由電子，還是正電荷，同時還要掌握左手定則的內(nèi)容，

注意與右手定則的區(qū)別。

4c.若是4類元件，通電的很短時間內(nèi)，霍爾元件中移動的是正電荷，根據(jù)左手定則，正電荷向d表

面偏轉(zhuǎn)，所以4表面電勢高，故AC錯誤；

BD.若是B類元件，通電的很短時間內(nèi)，霍爾元件中移動的是負電荷，根據(jù)左手定則，負電荷向d

表面偏轉(zhuǎn)，所以c表面電勢高，故B錯誤，。正確。

故選Do

7.答案：A

解析：解：A、霍爾元件中移動的是自由電子，根據(jù)左手定則，電子向下表面偏轉(zhuǎn)，所以上表面電勢

高。故A錯誤，符合題意。

8、最終電子在電場力和洛倫茲力的作用下處于平衡，設(shè)霍爾元件的長寬高分別為a、〃、c,有q?=q〃B,

電流的微觀表達式為/=nqvS=nqvbc,所以U=急.上、下表面的電勢差。越大，則8越大；當(dāng)電

流越大，上、下表面的電勢差。越大。故BC正確，不符合題意。

。、上越大，根據(jù)磁感應(yīng)強度B=B0+kz可知8隨z的變化越大，根據(jù)。=焉可知：。隨z的變化越

大，測得的電勢差U越大，故。正確，不符合題意。

故選：Ao

在霍爾元件中可以運用左手定則判斷電荷的受力方向，從而確定其偏轉(zhuǎn)方向，其中電勢差U可通過

電荷在電場力和洛倫茲力的作用下處于平衡來判斷。

霍爾元件中電荷最終在電場力和洛倫茲力的作用下處于平衡，要注意理解電流的微觀表達式為/=

nqvSo

8.答案：B

解析：解：A、由題知，帶正電的小球通過復(fù)合場時恰能沿直線砒勻速穿過正方形區(qū)域，故小球不

僅受重力和電場力作用，還受洛倫茲力作用，為保證小球做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，故洛倫

茲力方向必須水平向左，根據(jù)左手定則可知，磁場方向垂直于必cd平面向外，故A錯誤；

BC、小球從a點正上方高力處由靜止釋放，根據(jù)自由落體運動規(guī)律有

v2—2gh

解得"=J2gh

對小球受力分析，如圖所示

設(shè)電場力與豎直線ac的夾角。，由幾何關(guān)系可知0=45。

由受力分析圖，根據(jù)平衡條件可得

Eqcosd~mg,Eqsind=Bqv

聯(lián)立解得后=等,解，故8正確，C錯誤；

￡＞、小球從。到c,沿電場力方向做負功，則有

W=-EqL=~\[2mgL

故電勢能增加了魚mgL,故。錯誤。

故選：B。

帶電小球恰好能沿直線ac勻速穿過正方形區(qū)域，小球不僅受重力和電場力作用,還受洛倫茲力作用，

受力平衡，確定洛倫茲力方向，根據(jù)左手定則判斷磁場方向。根據(jù)平衡條件和洛倫茲力公式相結(jié)合

求磁場的磁感應(yīng)強度大小和電場強度的大小。根據(jù)電場力做功求電勢能的變化量。

對于帶電粒子在復(fù)合場中運動類型，關(guān)鍵要正確分析小球的運動情況，來判斷其受力情況，采用力

學(xué)的處理方法，由平衡條件和功能關(guān)系進行處理。

9.答案：C

解析：解：人根據(jù)電阻定律R=pg可知，銅導(dǎo)線與鐵導(dǎo)線長度和橫截面積關(guān)系均不知，無法判斷

電阻關(guān)系，故A錯誤；

B、根據(jù)焦耳定律Q=/2Rt可知，電流越大，電阻越大，時間越長，導(dǎo)體中產(chǎn)生的焦耳熱才越多，故

B錯誤；

C、某學(xué)校教學(xué)樓中，同時發(fā)光的電燈并聯(lián)，并聯(lián)電阻越多，并聯(lián)等效電阻越小，故C正確；

。、導(dǎo)體電阻與電壓和通過的電流無關(guān)，故。錯誤；

故選：Co

根據(jù)電阻定律分析電阻關(guān)系；根據(jù)焦耳定律Q=/2Rt分析焦耳熱；學(xué)校教學(xué)樓內(nèi)電燈并聯(lián)，根據(jù)并

聯(lián)電路電阻特點分析等效電阻；導(dǎo)體電阻與電壓無關(guān)。

本題考查電阻定律、焦耳定律和歐姆定律，關(guān)鍵是知道電阻和產(chǎn)生焦耳熱的影響因素，并能熟練應(yīng)

用。

10.答案：AB

解析：解：A、由圖可知，金屬棒受重力和豎直向上的安培力，若安培力等于重力，則和斜面間一定

沒有支持力和摩擦力；故A正確；

從由圖可知，金屬棒受重力、水平向右的安培力以及支持力；若能使安培力與支持力的合力與重力

平衡，則一定不會有摩擦力；故B正確；

C、由圖可知，金屬棒受重力和豎直向下的安培力，故一定受支持力；同時為了保持平衡，一定有摩

擦力的作用；故C錯誤；

。、由圖可知，金屬棒受重力、向左的安培力以及支持力；若要使棒平衡，則一定受摩擦力；故。

錯誤;

故選：AB.

首先根據(jù)左手定則判斷出安培力的方向，然后通過對桿而受力分析，根據(jù)共點力平衡判斷桿子是否

受摩擦力。

解決本題的關(guān)鍵掌握安培力方向的判斷，以及會根據(jù)共點力平衡判斷是否受摩擦力，注意A選項，

有摩擦力，但題目強調(diào)摩擦力可能為零的。

11.答案：解：a.根據(jù)電流的微觀表達式可知，/=neSv=nebcv,

則電子平均速率：

nebc

b.電子通過金屬板，受到的電場力與洛倫茲力大小相等，方向相反，

則：evB=e-,

c

磁感應(yīng)強度：B=華，

導(dǎo)體板下表面電勢高，則下極板帶正電，上極板帶負電，電子聚集在上極板上，

電子受到的洛倫茲力向上，由左手定則可知，磁場方向為垂直于前后表面向里。

答：a.導(dǎo)體中電子定向運動的平均速率為一?。

nebc

b.磁感應(yīng)強度B的大小為半，方向為垂直于前后表面向里。

解析：(1)由電流的微觀表達式求出電子的平均速率。

(2)應(yīng)用平衡條件求出磁感應(yīng)強度大小，應(yīng)用左手定則判斷出磁場方向。

此題考查了霍爾效應(yīng)及其應(yīng)用，熟練掌握電流的微觀表達式，明確電子在極板間的運動和受力情況

即可正確解題。

12.答案：解：由尸=8〃得：

7F1.0X10-2.o

I=—=---------；------A=3.125A

Bl4.0x10-2x0.08

由左手定則判定電流方向由6到a.

答:電流的大小為3.1254,方向由〃到a.

解析：根據(jù)F=B/L求出電流的大小，通過左手定則，結(jié)合磁場的方向、安培力的方向判斷出電流的

方向.

13.答案：解：(1)勻強磁場方向為由南向北，而電流方向為從西向東.則由左手定則可得安培力的

方向為豎直向下.

(2)安培力的公式可得：

F==50x20x0.5x10-4N=0.05N

答：(1)地磁場對這根通電導(dǎo)線的作用力的方向豎直向上；

(2)地磁場對這根通電導(dǎo)線的作用力的大小為0.05N.

解析：(1)根據(jù)左手定則，讓磁感線從掌心進入，并使四指指向電流的方向，這時拇指所指的方向就

是導(dǎo)線受的安培力的方向.

(2)根據(jù)F=B/L來計算安培力的大小即可，同時注意該公式成立的條件.

考查左手定則，注意要將其與右手定則區(qū)分開來.在使用安培力公式時，注意通電導(dǎo)線要與磁場垂

直.

14.答案：解：(1)導(dǎo)電液體通過測量管時，相當(dāng)于導(dǎo)線做切割磁感線的運動，在電極“、c間切割感

應(yīng)線的液柱長度為。，設(shè)液體的流速為丫，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：

E=BDv...①

由流量的定義，有:

Q=Sv=—4—②

聯(lián)立①②式解得:

(2)能使儀表顯示的流量變?yōu)檎档姆椒ê啽悖侠砑纯?，如：改變通電線圈中電流的方向，使磁場

B反向，或?qū)鞲衅鬏敵龆藢φ{(diào)接入顯示儀表.

(3)傳感器的顯示儀表構(gòu)成閉合電路，有閉合電路歐姆定律：

R

輸入顯示儀表是4、C間的電壓U,流量示數(shù)和U——對應(yīng)，E與液體電阻率無關(guān)，而『隨電阻率的

變化而變化，由③式可看出，，?變化相應(yīng)的U也隨之變化.在實際流量不變的情況下，儀表顯示的

流量示數(shù)會隨八c?間的電壓U的變化而變化，增大R,使R?r,則U=這樣就可以降低液體

電阻率的變化對顯示儀表流量示數(shù)的影響.

答：(1)E的大小為8.2x10-4匕

(2)使顯示儀表的流量指示變?yōu)檎钡暮啽惴椒▽⒋艌鯞反向，或?qū)鞲衅鬏敵龆藢φ{(diào)接入顯示儀表.

(3)電極a、c間輸出電壓U的表達式為(/=整.增大R,使R>>r,U*E,可以降低液體電阻率的

變化對顯示儀表流量示數(shù)的影響.

解析：(1)導(dǎo)電液體通過測量管時，相當(dāng)于長為。的導(dǎo)線做切割磁感線的運動，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢.

(2)在速度方向不變時，改變磁場方向可改變感應(yīng)電動勢的方向或改變顯示儀的兩極.

(3)根據(jù)歐姆定律推導(dǎo)電極〃、c間輸出電壓U的表達式，并分析如何液體降低電阻率對U的影響.

本題是理論聯(lián)系實際的問題，關(guān)鍵是建立模型：液體流過磁場相當(dāng)于導(dǎo)體切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電

動勢，測量管相當(dāng)于電源，顯示儀相當(dāng)于外電路.

_.hBq5hBq

15.答案：(1)3/I(2)vr=——-=——-

1.2m6m

解析：

試題分析：

(1)設(shè)粒子磁場中圓周運動半徑為R15/i=3/?sm37°+3(-COt37)h=-cos37。)得x=

3h(2)—情況：設(shè)粒子經(jīng)過上方磁場〃次，下方磁場“次后到達P點，由題意可知：15/i=4n(

xcr。、“皿(15—8n)hBq

—COt37)+4nRNsin37°解得：=---------------討論：又15-8n>0,即n<15/

2*2Anm

IhBq35hBq

8故n=l,v=------=-----