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人教版选择性必修二第一章检测试卷A卷
（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
一、选择题：本题共10小题，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1~8小题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9~10小题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的或不选的得0分。
1．如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，其正上方略偏右处固定一根直导线，导线和磁铁垂直，并通以垂直纸面向外的电流，则（ ）
A．磁铁对桌面的压力减小 B．磁铁对桌面的压力不变
C．桌面受向左的摩擦力 D．桌面受向右的摩擦力
【答案】D
【详解】在磁铁外部，磁感线从N极指向S极，导线所在处磁场向右斜向下，导线电流垂直于纸面向外，由左手定则可知，导线受到的安培力向右斜向上，由牛顿第三定律可知，导线对磁铁的作用力向左斜向下，磁铁保持静止，故磁铁对桌面的压力增大，有向左的运动趋势，磁铁受到向右摩擦力。
故选D。
2．磁电式电表原理示意图如图所示，两磁极装有极靴，极靴中间还有一个用软铁制成的圆柱。极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向，两者之间有可转动的线圈。a、b、c和d为磁场中的四个点。下列说法正确的是（ ）
A．图示左侧通电导线受到安培力向下 B．a、b两点的磁感应强度相同
C．圆柱内的磁感应强度处处为零 D．c、d两点的磁感应强度大小相等
【答案】A
【详解】A．由左手定则可知，图示左侧通电导线受到安培力向下，选项A正确；
B．a、b两点的磁感应强度大小相同，但是方向不同，选项B错误；
C．磁感线是闭合的曲线，则圆柱内的磁感应强度不为零，选项C错误；
D．因c点处的磁感线较d点密集，可知 c点的磁感应强度大于d点的磁感应强度，选项D错误。
故选A。
3．如图所示的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，共匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面．当线圈中通有顺时针方向的电流时，在天平左、右两边加上质量各为、的砝码，天平平衡．当电流反向（大小不变）时，左边再加上质量为的砝码后，天平重新平衡．由上可知（ ）
A．磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为
B．磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为
C．磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为
D．磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为
【答案】B
【详解】AD．当的方向垂直纸面向里，开始线圈所受安培力的方向向下，电流方向相反，则安培力方向反向，变为竖直向上，相当于右边少了两倍的安培力大小，所以右边应加砝码，与题干矛盾，故AD错误；
BC．当的方向垂直纸面向外，开始线圈所受安培力的方向向上，电流方向相反，则安培力方向反向，变为竖直向下，相当于右边多了两倍的安培力大小，也说明原来的安培力是向上的，需要在左边加砝码，设线框的质量为，则有
联立解得
故B正确，C错误。
故选B。
4．如图所示，一根不可伸长的细绳上端固定，下端系在一个边长为0.4m的正方形金属框上，悬挂点P与顶点A的距离为0.05m，金属框的质量均匀分布，重心O正好位于磁场边界MN上，电阻为8×10-3Ω。MN下方存在垂直纸面向里、大小随时间变化规律为B=0.4+0.1t的磁场，则t=2s时金属框受到的安培力大小为（ ）
A．0.3N B．0.48N C．0.6N D．
【答案】A
【详解】金属框内的感应电动势为
金属框内的电流为
根据余弦定理
金属框t=2s时金属框受到的安培力大小为
故选A。
5．如图所示，水平导线中有电流I通过，导线正下方电子的初速度方向与电流I的方向相同，均平行于纸面水平向左。下列四幅图是描述电子运动轨迹的示意图，正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【详解】由安培定则可知，在直导线的下方的磁场的方向为垂直纸面向外，根据左手定则可以得知电子受到的力向下，电子向下偏转；通电直导线电流产生的磁场是以直导线为中心向四周发散的，离导线越远，电流产生的磁场的磁感应强度越小，由半径公式
可知，电子的运动的轨迹半径越来越大，故C正确，ABD错误。
故选C。
6．武汉病毒研究所是我国防护等级最高的P4实验室，在该实验室中有一种污水流量计，其原理可以简化为如下图所示模型：废液内含有大量正、负离子，从直径为d的圆柱形容器右侧流入，左侧流出，流量值Q等于单位时间通过横截面的液体的体积。空间有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，下列说法正确的是（ ）
A．带负电粒子所受洛伦兹力方向向下
B．MN两点电压与液体流速无关
C．污水中离子数越多，两个电极间的电压U越大
D．只需要再测出MN两点电压就能够推算废液的流量
【答案】D
【详解】A．根据左手定则，负电荷受到竖直向上的洛伦兹力。A错误；
BC．根据
可得电压
则可知MN两点电压与液体流速有关。最终正负离子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，带电离子做匀速直线运动，由上式知两个电极间的电压与离子浓度无关。BC错误；
D．计算液体的流速，根据
可得流速
废液的流量为
即只需要再测量MN两点电压就能够推算废液的流量。D正确。
故选D。
7．如图所示，圆形区域内有一垂直纸面向里的匀强磁场，A为磁场边界上的一点。电子以相同的速率从A点射入磁场区域，速度方向沿位于纸面内的各个方向，这些电子射出边界的位置均处于边界的某一段弧上，这段圆弧的弧长是圆周长的六分之一。若仅将电子的速率变为，结果相应的弧长变为圆周长的四分之一，不计电子间的相互影响，则等于（ ）
A．3:2 B． C． D．
【答案】B
【详解】设圆形磁场的半径为R，当速率为时，从A点射入的电子与磁场边界的最远交点为M，如图
最远的点是轨迹上直径与磁场边界圆的交点，则电子做圆周运动的半径为
当速率为时，从A点射入的电子与磁场边界的最远交点为N，如图
最远的点是轨迹上直径与磁场边界圆的交点，则电子做圆周运动的半径为
由电子做圆周运动的半径为
则
=
故选B。
8．如图表示，在磁感强度为的水平匀强磁场中，有一足够长的绝缘细棒在竖直面内垂直磁场方向放置，细棒与水平面夹角为。一质量为、带电荷为的圆环套在棒上，圆环与棒间的动摩擦因数为，且。现让圆环由静止开始下滑，试问圆环在下滑过程中圆环的最大速率为（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【详解】由于，所以环将由静止开始沿棒下滑，设当环A的速度达到最大值vm时，环受杆的弹力为N，方向垂直于杆向下，摩擦力为
f=N
此时应有a=0，即
解得
故选C。
9．全超导托卡马克是研究核聚变的实验装置．为粗略了解等离子体在托卡马克环形真空室内的运动状况，某同学将一小段真空室内的电场和磁场理想化为方向均水平向右的匀强电场和匀强磁场（如图），电场强度大小为E，磁感应强度大小为B。若某电荷量为q的正离子在此电场和磁场中运动，其速度平行于磁场方向的分量大小为，垂直于磁场方向的分量大小为，不计离子重力，则（ ）
A．电场力的瞬时功率为
B．该离子受到的洛伦兹力大小为
C．该离子的加速度大小不变，方向变化
D．的比值不断增大
【答案】CD
【详解】A．根据功率的计算公式可知，电场力的瞬时功率为
故A错误；
B．由于与磁场平行，与磁场垂直，根据左手定则可知，离子受到的洛伦兹力为
故B错误；
C．离子的两个分运动分别是以速率在洛伦兹力作用下的匀速圆周运动，且该圆周运动在垂直于电场方向的平面内，而洛伦兹力作用下的向心加速度大小不变，方向时刻发生改变，但始终垂直于电场平面，另一分运动为以初速度在电场力作用下的匀加速直线运动，而电场力作用下的加速度恒定不变，且加速度始终平行于电场平面，由此可知离子的两个分加速度始终垂直且大小都不变，则可知合加速度大小不变，但方向变化，故C正确；
D．离子以分速度做匀速圆周运动，洛伦兹力不做功，分速度大小不变，同时离子以分速度为初速度在电场力的作用下做匀加速的直线运动，不断增大，由此可知的比值不断增大，故D正确。
故选CD。
10．质谱仪是一种测定带电粒子质量或分析同位素的重要设备，它的构造原理如图所示，离子源S产生的比荷为k的离子束（速度可视为零），经M、N两板间大小为U的加速电压加速后从小孔S1垂直于磁感线进入匀强磁场，运转半周后到达照相底片上的P点。已知P点到小孔S1的距离为x，匀强磁场的方向垂直纸面向外，则下列说法不正确的是（ ）
A．N板带正电
B．粒子进入匀强磁场的速度大小为
C．匀强磁场的磁感应强度大小为
D．x相同，对应离子的比荷可能不相等
【答案】AD
【详解】A．由左手定则结合粒子在磁场中偏转方向可知带电粒子带正电，所以加速电场的N板带负电。故A错误，与题意相符；
B．由动能定理，可得
又
联立，解得
故B正确，与题意不符；
C．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，有
由几何关系，可得
联立，解得
由此可知x相同，磁感应强度B相同，则对应离子的比荷相等。故C正确，与题意不符；D错误，与题意相符。
本题选不正确的故选AD。
二、实验题（本题共2小题，共16分。）
11．磁体和电流之间、磁体和运动电荷之间、电流和电流之间都可通过磁场而相互作用，此现象可通过以下实验证明：
（1）如图（a）所示，在重复奥斯特的电流磁效应实验时，为使实验方便效果明显，通电导线应 ．此时从上向下看，小磁针的旋转方向是 （填顺时针或逆时针）．
A．平行于南北方向，位于小磁针上方
B．平行于东西方向，位于小磁针上方
C． 平行于东南方向，位于小磁针下方
D．平行于西南方向，位于小磁针下方
（2）如图（b）所示是电子射线管示意图.接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线.要使荧光屏上的亮线向下（z轴负方向）偏转，在下列措施中可采用的是 ．（填选项代号）
A．加一磁场，磁场方向沿z轴负方向 B．加一磁场，磁场方向沿y轴正方向
C． 加一电场，电场方向沿z轴负方向 D．加一电场，电场方向沿y轴正方向
（3）如图（c）所示，两条平行直导线，当通以相同方向的电流时，它们相互 （填排斥或吸引），当通以相反方向的电流时，它们相互 （填排斥或吸引），这时每个电流都处在另一个电流的磁场里，因而受到磁场力的作用．也就是说，电流和电流之间，就像磁极和磁极之间一样，也会通过磁场发生相互作用.
【答案】 A 逆时针 B 吸引 排斥
【详解】（1）无通电导线时小磁针S极向南，所以为使实验方便效果明显，导线应平行于南北方向位于小磁针上方，根据左手定则，可以判断出从上向下看小磁针旋转方向为逆时针，故选A；
（2）电子束运动径迹发生了弯曲，这表明运动电荷受到了磁场力，由左手定则知a为阴极；故B对．
（3）由图可知，当通入的电流方向相同时，导线靠拢，说明两导线相互吸引；当通入电流方向相反时，导线远离，说明两导线相互排斥；
12．图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场．现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向．所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱；为电流表；S为开关．此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线．
(1)在图中画线连接成实验电路图 ．
(2)完成下列主要实验步骤中的填空：
①按图接线．
②保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m1．
③闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D ；然后读出 ，并用天平称出 ．
④用米尺测量 ．
(3)用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B＝ ．
(4)判定磁感应强度方向的方法是：若 ，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里．
【答案】 (1)如图所示
重新处于平衡状态 电流表的示数I 此时细沙的质量m2 D的底边长度L
【详解】（1）[1]如图所示
（2）[2][3][4]③重新处于平衡状态；读出电流表的示数I；此时细沙的质量m2；④D的底边长度l;
（3）（4）[5] [6]开关S断开时，D中无电流，D不受安培力，此时D所受重力Mg=m1g；S闭合后，D中有电流，左右两边所受合力为0，D所受合力等于底边所受的安培力，如果m2＞m1，有
m2g= m1g+BIL
则安培力方向向下，根据左手定则可知，磁感应强度方向向外；如果m2＜m1，有
m2g= m1g-BIL
则安培力方向向上，根据左手定则可知，磁感应强度方向向里；综上所述，则
．
三、计算题（本题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
13．光滑的金属导轨相互平行，它们在平面与水平面夹角为45°，磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场竖直向上穿过导轨，此时导轨上放一重0.1N、电阻0.2Ω的金属棒，导轨间距L=0.4m，导轨中所接电源的电动势为6V，内阻0.5Ω，其它的电阻不计，则欲使金属棒在导轨上保持静止，求：
（1）画出金属棒ab的截面（由b向a看）受力示意图，并标明其中电流的方向；
（2）金属棒ab受到的安培力大小；
（3）电阻的阻值R应为多大？
【答案】（1）见解析；（2）0.1N；（3）11.3Ω
【详解】（1）电流由b流向a，根据左手定则可知金属棒所受安培力F方向为水平向右，此外金属棒还受导轨支持力N和重力mg，受力分析如图所示。
（2）根据平衡条件有
解得
（3）根据安培力公式可知回路中电流为
根据闭合电路欧姆定律有
解得
R=11.3Ω
14．如图所示，在平面直角坐标系I象限中存在一个半径为R的圆形磁场区域，磁场边界与坐标轴相切，磁场方向垂直纸面向外。在Ⅱ象限中存在沿x轴正方向的匀强电场，一个质量为m 。电荷量为q （q>0）的带电粒子从A点以v0速度沿y轴正方向射入电场中，从y轴上的C点离开电场之后能够进入磁场，并从磁场中的D点离开磁场，已知A、C、D三点的坐标分别为（ -2L， 0）、（0， 3L）和（R， R）。不考虑重力作用，求：
(1) 电场强度的大小E；
(2)磁感应强度的大小；
(3)若另一个质量为m电荷量为q的带负电的粒子以的速度从D点沿y铀正方向射入磁场，求该粒子运动到x轴的时间。
【答案】(1)；(2) ；(3)
【详解】解：(1)在电场中
上式联立解得
(2) 由平抛运动规律得
在磁场中
有几何关系得
上式联立解得
(3)该负电荷以初速度从D点射入磁场，如下图所示，在磁场中运动的半径是r＇
由几何关系可知
≈37°
负电荷从D点射入磁场，在F点射出磁场所经时间
15．有一长为、质量为10g的通电导线cd，由两根绝缘细线水平悬挂在匀强磁场中的x轴上，如图所示，x轴垂直纸面向外，x轴水平向右，。
(1)当磁感应强度，方向与z轴负方向相同时，要使悬线中张力为零，求cd的电流的大小和方向；
(2)若cd中通入方向由c到d的的电流，磁感应强度，方向与z轴正方向相同，求当cd静止时悬线中的张力大小；
(3)若cd中通入方向由c到d的的电流，磁场方向垂直z轴，且与y轴负方向夹角为30°，与x轴正方向夹角为60°，磁感应强度，求导线cd静止时悬线中的张力大小。
【答案】(1)，由c到d；(2)；(3)
【详解】(1)要使悬线中的张力为零，导线cd受到的安培力必须与重力平衡，由
得
由左手定则可判定cd中的电流方向为由c到d。
(2)根据题意，由左手定则可判定此时cd受到竖直向下的安培力，当cd静止时，有
所以
。
(3)根据题意，这时cd受到的安培力大小为
所以
又因与垂直，因此与mg的夹角为45°
所以悬线中的张力满足
，。
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人教版选择性必修二第一章检测试卷A卷
（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
一、选择题：本题共10小题，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1~8小题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9~10小题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的或不选的得0分。
1．如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，其正上方略偏右处固定一根直导线，导线和磁铁垂直，并通以垂直纸面向外的电流，则（ ）
A．磁铁对桌面的压力减小 B．磁铁对桌面的压力不变
C．桌面受向左的摩擦力 D．桌面受向右的摩擦力
2．磁电式电表原理示意图如图所示，两磁极装有极靴，极靴中间还有一个用软铁制成的圆柱。极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向，两者之间有可转动的线圈。a、b、c和d为磁场中的四个点。下列说法正确的是（ ）
A．图示左侧通电导线受到安培力向下 B．a、b两点的磁感应强度相同
C．圆柱内的磁感应强度处处为零 D．c、d两点的磁感应强度大小相等
3．如图所示的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，共匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面．当线圈中通有顺时针方向的电流时，在天平左、右两边加上质量各为、的砝码，天平平衡．当电流反向（大小不变）时，左边再加上质量为的砝码后，天平重新平衡．由上可知（ ）
A．磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为
B．磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为
C．磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为
D．磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为
4．如图所示，一根不可伸长的细绳上端固定，下端系在一个边长为0.4m的正方形金属框上，悬挂点P与顶点A的距离为0.05m，金属框的质量均匀分布，重心O正好位于磁场边界MN上，电阻为8×10-3Ω。MN下方存在垂直纸面向里、大小随时间变化规律为B=0.4+0.1t的磁场，则t=2s时金属框受到的安培力大小为（ ）
A．0.3N B．0.48N C．0.6N D．
5．如图所示，水平导线中有电流I通过，导线正下方电子的初速度方向与电流I的方向相同，均平行于纸面水平向左。下列四幅图是描述电子运动轨迹的示意图，正确的是（ ）
A． B．
C． D．
6．武汉病毒研究所是我国防护等级最高的P4实验室，在该实验室中有一种污水流量计，其原理可以简化为如下图所示模型：废液内含有大量正、负离子，从直径为d的圆柱形容器右侧流入，左侧流出，流量值Q等于单位时间通过横截面的液体的体积。空间有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，下列说法正确的是（ ）
A．带负电粒子所受洛伦兹力方向向下
B．MN两点电压与液体流速无关
C．污水中离子数越多，两个电极间的电压U越大
D．只需要再测出MN两点电压就能够推算废液的流量
7．如图所示，圆形区域内有一垂直纸面向里的匀强磁场，A为磁场边界上的一点。电子以相同的速率从A点射入磁场区域，速度方向沿位于纸面内的各个方向，这些电子射出边界的位置均处于边界的某一段弧上，这段圆弧的弧长是圆周长的六分之一。若仅将电子的速率变为，结果相应的弧长变为圆周长的四分之一，不计电子间的相互影响，则等于（ ）
A．3:2 B． C． D．
8．如图表示，在磁感强度为的水平匀强磁场中，有一足够长的绝缘细棒在竖直面内垂直磁场方向放置，细棒与水平面夹角为。一质量为、带电荷为的圆环套在棒上，圆环与棒间的动摩擦因数为，且。现让圆环由静止开始下滑，试问圆环在下滑过程中圆环的最大速率为（ ）
A． B．
C． D．
9．全超导托卡马克是研究核聚变的实验装置．为粗略了解等离子体在托卡马克环形真空室内的运动状况，某同学将一小段真空室内的电场和磁场理想化为方向均水平向右的匀强电场和匀强磁场（如图），电场强度大小为E，磁感应强度大小为B。若某电荷量为q的正离子在此电场和磁场中运动，其速度平行于磁场方向的分量大小为，垂直于磁场方向的分量大小为，不计离子重力，则（ ）
A．电场力的瞬时功率为
B．该离子受到的洛伦兹力大小为
C．该离子的加速度大小不变，方向变化
D．的比值不断增大
10．质谱仪是一种测定带电粒子质量或分析同位素的重要设备，它的构造原理如图所示，离子源S产生的比荷为k的离子束（速度可视为零），经M、N两板间大小为U的加速电压加速后从小孔S1垂直于磁感线进入匀强磁场，运转半周后到达照相底片上的P点。已知P点到小孔S1的距离为x，匀强磁场的方向垂直纸面向外，则下列说法不正确的是（ ）
A．N板带正电
B．粒子进入匀强磁场的速度大小为
C．匀强磁场的磁感应强度大小为
D．x相同，对应离子的比荷可能不相等
二、实验题（本题共2小题，共16分。）
11．磁体和电流之间、磁体和运动电荷之间、电流和电流之间都可通过磁场而相互作用，此现象可通过以下实验证明：
（1）如图（a）所示，在重复奥斯特的电流磁效应实验时，为使实验方便效果明显，通电导线应 ．此时从上向下看，小磁针的旋转方向是 （填顺时针或逆时针）．
A．平行于南北方向，位于小磁针上方
B．平行于东西方向，位于小磁针上方
C． 平行于东南方向，位于小磁针下方
D．平行于西南方向，位于小磁针下方
（2）如图（b）所示是电子射线管示意图.接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线.要使荧光屏上的亮线向下（z轴负方向）偏转，在下列措施中可采用的是 ．（填选项代号）
A．加一磁场，磁场方向沿z轴负方向 B．加一磁场，磁场方向沿y轴正方向
C． 加一电场，电场方向沿z轴负方向 D．加一电场，电场方向沿y轴正方向
（3）如图（c）所示，两条平行直导线，当通以相同方向的电流时，它们相互 （填排斥或吸引），当通以相反方向的电流时，它们相互 （填排斥或吸引），这时每个电流都处在另一个电流的磁场里，因而受到磁场力的作用．也就是说，电流和电流之间，就像磁极和磁极之间一样，也会通过磁场发生相互作用.
12．图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场．现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向．所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱；为电流表；S为开关．此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线．
(1)在图中画线连接成实验电路图 ．
(2)完成下列主要实验步骤中的填空：
①按图接线．
②保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m1．
③闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D ；然后读出 ，并用天平称出 ．
④用米尺测量 ．
(3)用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B＝ ．
(4)判定磁感应强度方向的方法是：若 ，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里．
三、计算题（本题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
13．光滑的金属导轨相互平行，它们在平面与水平面夹角为45°，磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场竖直向上穿过导轨，此时导轨上放一重0.1N、电阻0.2Ω的金属棒，导轨间距L=0.4m，导轨中所接电源的电动势为6V，内阻0.5Ω，其它的电阻不计，则欲使金属棒在导轨上保持静止，求：
（1）画出金属棒ab的截面（由b向a看）受力示意图，并标明其中电流的方向；
（2）金属棒ab受到的安培力大小；
（3）电阻的阻值R应为多大？
14．如图所示，在平面直角坐标系I象限中存在一个半径为R的圆形磁场区域，磁场边界与坐标轴相切，磁场方向垂直纸面向外。在Ⅱ象限中存在沿x轴正方向的匀强电场，一个质量为m 。电荷量为q （q>0）的带电粒子从A点以v0速度沿y轴正方向射入电场中，从y轴上的C点离开电场之后能够进入磁场，并从磁场中的D点离开磁场，已知A、C、D三点的坐标分别为（ -2L， 0）、（0， 3L）和（R， R）。不考虑重力作用，求：
(1) 电场强度的大小E；
(2)磁感应强度的大小；
(3)若另一个质量为m电荷量为q的带负电的粒子以的速度从D点沿y铀正方向射入磁场，求该粒子运动到x轴的时间。
15．有一长为、质量为10g的通电导线cd，由两根绝缘细线水平悬挂在匀强磁场中的x轴上，如图所示，x轴垂直纸面向外，x轴水平向右，。
(1)当磁感应强度，方向与z轴负方向相同时，要使悬线中张力为零，求cd的电流的大小和方向；
(2)若cd中通入方向由c到d的的电流，磁感应强度，方向与z轴正方向相同，求当cd静止时悬线中的张力大小；
(3)若cd中通入方向由c到d的的电流，磁场方向垂直z轴，且与y轴负方向夹角为30°，与x轴正方向夹角为60°，磁感应强度，求导线cd静止时悬线中的张力大小。
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