专题 5 磁场的描述，安培力，洛伦兹力
一、单选题（本大题共 14 小题，共 56.0 分）
1. 如图，在磁感应强度大小为 的匀强磁场中，两长直导线 P
和 Q 垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为 .在两导线中
均通有方向垂直于纸面向里的电流 I 时，纸面内与两导线距
离均为l 的a 点处的磁感应强度为零.如果让P 中的电流反向、
其他条件不变，则 a 点处磁感应强度的大小为
A. 0 B. 
C. 
D. 
2. 如图，一束电子沿 z 轴正向流动，则在图中 y 轴上 A
点的磁场方向是
A. 
方向 B. 
方向
C. 
方向 D. 
方向
3. 如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨
之间接有电阻 .金属棒 ab 与两导轨垂直并保持良
好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直
于导轨平面向下.现使磁感应强度随时间均匀减小
ab 始终保持静止，下列说法正确的是
A. ab 中的感应电流方向由 b 到 a B. ab 中的感应电流逐渐减小
C. ab 所受的安培力保持不变 D. ab 所受的静摩擦力逐渐减小
4. 将一段导线绕成图甲所示的闭合电路，并固定在水平面 纸面 内，回路的 ab 边 置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中.回路的圆形区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ，以 向里为磁场Ⅱ的正方向，其磁感应强度 B 随时间 t 变化的图象如图乙所示.用 F
表示 ab 边受到的安培力，以水平向右为 F 的正方向，能正确反映 F 随时间 t 变
化的图象是
A. 
B. 
C. 
D. 
5. 图中曲线 a、b、c、d 为气泡室中某放射物发生衰变
放出的部分粒子的径迹，气泡室中磁感应强度方向垂
直于纸面向里.以下判断可能正确的是
A. a、b 为 粒子的径迹
B. a、b 为 粒子的径迹
C. c、d 为 粒子的径迹
D. c、d 为 粒子的径迹
6. 如图，MN 为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场 未
画出 ，一带电粒子从紧贴铝板上表面的 P 点垂直于铝板向上射出，从 Q 点穿越
铝板后到达 PQ 的中点 .已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和
电荷量不变，不计重力，铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为
A. 2 B. 
C. 
D. 
7. 关于洛伦兹力的作用.下列表述正确的是
A. 洛伦兹力对带电粒子做功
B. 洛伦兹力不改变带电粒子的动能
C. 洛伦兹力的大小与带点粒子速度无关
D. 洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向
8. 如图所示，通电螺线管中放入一小磁针，则通电后小磁
针的 N 极指向及螺线管两端相当于磁场的极性分别为
A. 小磁针的 N 极指向 a 端，a 端为 N 极
B. 小磁针的 N 极指向 a 端，a 端为 S 极 C. 小磁针的 N 极指向 b 端，a 端为 N 极 D. 小磁针的 N 极指向 b 端，a 端为 S 极
9. 如图所示，一带负电的金属环绕轴OO’角速度
匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的
位置是
A. N 极竖直向上 B. N 极竖直向下 C. S 极沿轴线向左 D. S 极沿轴线向右
10. 两条导线互相垂直，如图所示，但相隔一段小距离，其中一条 AB 是固定的，另
一条 CD 能自由活动，当直流电流按图方向通与两条导线时，导线 CD 将 从纸
外向纸内看
A. 顺时针方向转动，同时靠近导线 AB B. 逆时针方向转动，同时靠近导线 AB C. 逆时针方向转动，同时离开导线 AB D. 顺时针方向转动，同时离开导线 AB
11. 如图所示，在倾角为 的光滑斜面上，放置一根长为 L，质量为 m，通过电流 I
的导线，若使导线静止，应该在斜面上施加匀强磁场 B 的大小和方向为
A. 
，方向垂直斜面向上
B. ，方向垂直水平面向上
C. 
，方向竖直向下
D．，方向水平向左
1 . 长为 4L 的直导线等分成四等份，拆成如图所示的图形，其中的 V 形导线夹角为
6 ，整个图形置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为 B，
当在该导线中通以大小为 I 的电流时，该 V 形通电导线受到的安培力大小为
A. BIL B. 2BIL C. 3BIL D. 4BIL
1 . 有关磁场的物理概念，下列说法中正确的是
A. 磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，是标量
B. 磁感应强度的方向跟产生磁场的电流方向无关
C. 磁感应强度的方向跟放入磁场中的受磁场力作用的电流有关
D. 磁场中某个位置的磁感应强度方向就是放置于此处的小磁针北极的受力方向
14. 为了解释地球的磁性，19 世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形 电流 I 引起的.在下列四个图中，能正确表示安培假设中环形电流方向的是
A. 
B. 
C. 
D. 
15. 如图所示，有一通电直导线放在蹄形电磁铁的正上方，导线可以自由移动，当 电磁铁线圈与直导线中通以图示的电流时，有关直导线运动情况的说法中正确 的是（从上往下看）
A．顺时针方向转动，同时下降 B．顺时针方向转动，同时上升
C．逆时针方向转动，同时下降 D．逆时针方向转动，同时上升
16. 如图所示，条形磁铁放在光滑斜面上，被平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡，A 为水 平放置的固定直导线的截面，导线中无电流时磁铁对斜面的压力为 FN1；当导线中 有垂直纸面向里的电流时，磁铁对斜面的压力为 FN2，下列表述正确的是（ ） A．FNl＜FN2，弹簧的伸长量减小
B．FN1=FN2，弹簧的伸长量减小 C．FNl＞FN2，弹簧的伸长量增大 D．FNl＞FN2，弹簧的伸长量减小
二、多选题（本大题共 3 小题，共 12.0 分）
17. （多选） 如图，三根相互平行的固定长直导线L1 、L2和L3两两等距，均通有电流I ，L1中电流方向与L2中的相同，与L3中的相 反.下列说法正确的是
A. L1所受磁场作用力的方向与L2、L3 所在平面垂直
B. L2所受磁场作用力的方向与L1、L3 所在平面垂直
C. L1、L2和L3 单位长度所受的磁场作用力大小之比为 1：1：
D. L1 、L2 和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为 
18.如图，两根平行长直导线相距 2l，通有大小相等、方向相同的恒
定电流，a、b、c 是导线所在平面内的三点，左侧导线与它们的距离
分别为
、l 和3 l .关于这三点处的磁感应强度，下列判断正确的是
A. a 处的磁感应强度大小比 c 处的大 B. b、c 两处的磁感应强度大小相等
C. a、c 两处的磁感应强度方向相同 D. b 处的磁感应强度为零
19 如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上在其左上方固定一根 与磁铁垂直的长直导线，当导线通以如图所示方向电流时
A. 磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力作用
B. 磁铁对桌面的压力减小，且受到向右的摩擦力作用
C. 若将导线移至磁铁中点的正上方，电流反向，磁铁对桌面的压力会减小
D. 若将导线移至磁铁中点的正上方，磁铁不受摩擦力
20．1922 年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔 化学奖．若速度相同的同一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图 6 所示，则 下列相关说法中正确的是 ( )．
图 6
A．该束带电粒子带负电
B．速度选择器的 P1 极板带正电
C．在 B2 磁场中运动半径越大的粒子，质量越大
D．在 B2 磁场中运动半径越大的粒子，荷质比 
越小
21. 为了测量某地地磁场的磁感应强度的水平分量，课外兴趣小组进行了如图所示的实
验：在横截面为长方形、只有上下表面 A、B 为金属板的导管中通以带电液体，将导管 按东西方向放置时，A、B 两面出现电势差，测出相应的值就可以求出地磁场的水平分 量。假如在某次实验中测得液体的流动速度为 v、导管横截面的宽为 a、导管横截面的 高为 b，A、B 面的电势差为 U。则下列判断正确的是（ ）
A．若溶液带正电，则 B 面的电势高于 A 板
B．若溶液带负电，则 A 面的电势高于 B 板
C．地磁场的水平分量为 B＝
D．地磁场的水平分量为 B＝
三、计算题
22. 如图所示，PQ 和 MN 为水平、平行放置的金属导轨，相距
1m，导体棒 ab 跨放在导轨上，导体棒的质量m=0.2kg，导体 棒的中点用细绳经滑轮与物体相连，物体质量M=0.3kg，导 体棒与导轨间的动摩擦因数
= 0.5.匀强磁场的磁感应强度
B=2T，方向竖直向下，为了使物体匀速上升，应在导体
中通入多大的电流？方向如何？
23. 如图所示，电阻不计的平行金属导轨 MN 和 OP 放置在水平面内，MO 间接有阻值
为
的电阻，导轨相距d= 1m，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T .
质量为0.1kg，电阻为
的导体棒 CD 垂直于导轨放置，并接触良好.用平行
于 MN 的恒力F= 1N向右拉动CD，CD 受摩擦阻力 f 恒为0.5 N ．
求： (1) CD运动的最大速度；
(2)当 CD 达到最大速度后，电阻 R 消耗的电功率．
24.如图所示，质量为 m 的直导体杆 ab 水平放置在倾角为 
、 间距为 l 的光滑平行导轨上，导体杆中通有图示方向的电流， 电流强度为 I，现在空间加上匀强磁场使导体杆 ab 静止在导
轨上.问：
(1)若磁场方向竖直向上，求磁感应强度B1 的大小；
(2)若磁场方向垂直导轨平面向上，求磁感应强度 B2的大小．
25.电阻可忽略的光滑平行金属导轨长1.4m ，两导轨间距 L = 0 .75 m ，导轨倾角
为
，导轨上端 ab 接一阻值
的电阻，磁感应强度B=0.8T的匀强磁场
垂直轨道平面向上.阻值
，质量m=0.2kg的金属棒与轨道垂直且接触良好，从轨道上端 ab 处由静止开始下滑至底端，在此过程中电阻 R 产生的焦耳热 Q=0.3J.
g取 10m/s2，求：
(1) 金属棒在此过程中克服安培力的功 W；
(2)金属棒下滑速度
时的加速度；
(3)为求金属棒下滑的最大速度 ，有同学解答如下：由动能定理
，… .
由此所得结果是否正确 (只要回答“正确”或“错误”，无须说明理由 )？若正确，继
续完成本小题；若不正确，给出正确的解答．
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