广东学业水平测试物理冲A学案 第7章7.4安培力、洛伦兹力 Word版含答案

安培力、洛伦兹力
[基础知识填充]
1．磁场对通电导体的作用力称为安培力．平行同向通电导线之间存在相互吸引的作用力，平行异向通电导线之间则存在相互排斥的作用力．
2．利用左手定则，可以判断通电导体在磁场中的安培力的方向：伸开左手，使拇指与四指在同一平面内，并与四指垂直，让磁感线垂直穿入手心，使四指指向电流方向，这时大拇指所指的方向就是安培力的方向．
3．当通电导体的电流方向与磁场方向平行时，通电导体所受安培力的大小为零．
4．安培力的大小与磁感应强度、电流强度、导体长度有关．
注：在匀强磁场中，通电直导线与磁场方向垂直的情况下，电流所受的安培力F等于磁感应强度B、电流I和导线长度L三者的乘积，即F＝BIL.
5．运动电荷在磁场中受到的力叫洛伦兹力，安培力是它的宏观表现，它是安培力的微观形式．
6．洛伦兹力的方向一定与磁感应强度方向垂直、与运动电荷的速度方向垂直．可用左手定则来判定．当电荷的速度方向与磁场方向平行时，洛伦兹力等于零．
注：(1)洛伦兹力一定垂直于B和v所决定的平面．
(2)四指的指向是正电荷的运动方向或负电荷运动的反方向．
[学考真题对练]
1．(2019·广东学业水平考试)如图所示，在水平向右的匀强磁场中，有一通电直导线，电流方向垂直纸面向里，则直导线所受的安培力方向是(　　)
A．水平向左
B．竖直向上
C．竖直向下
D．水平向右
答案：C
2．(2019·广东学业水平考试)如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，一带正电的粒子某时刻速度方向刚好水平向左，则此时该粒子受到的洛伦兹力的方向垂直磁场(　　)
A．水平向左 B．水平向右
C．竖直向下 D．竖直向上
答案：C
3．(2019·广东学业水平考试)如图所示，将一根通以强电流I的长直导线，平行放置在阴极射线管的正上方，则阴极射线将(　　)
A．向上偏转 B．向下偏转
C．向纸内偏转 D．向纸外偏转
答案：B
4.(2017·广东学业水平考试)如图所示为一半圆形的匀强磁场B，当一束粒子对着圆心射入该磁场，发现所有粒子都从M点射出，下列说法正确的是(　　)
A．这束粒子全部带负电荷
B．这束粒子全部带正电荷
C．这束粒子全部不带电
D．这束粒子中有的带正电荷，有的带负电荷
B　[粒子对着圆心射入磁场，所有粒子都从M点射出，粒子向上偏，根据左手定则可知，粒子带正电，B正确．]
5．(2017·广东学业水平考试)一根通电直导线垂直放在匀强磁场中，关于它受到的安培力，下列说法正确的是(　　)
A．安培力方向与磁场方向相同
B．安培力方向与电流方向相同
C．安培力的大小与磁场强弱有关
D．安培力的大小与电流大小无关
C　[一根通电直导线垂直放在匀强磁场中，受到的安培力方向与磁场和电流方向垂直，大小与磁场强弱和电流大小有关，C正确．]
6．(2016·广东学业水平考试)如图所示，运动电荷在磁场中没有受到洛伦兹力的是(　　)
D　[运动方向与磁感线的方向平行时，磁场中的运动电荷不受洛伦兹力作用．]
7.(2016·广东学业水平考试)(多选)如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一根用绝缘线悬挂的通电金属棒MN，电流由M流向N，欲使线的张力变小，下列措施有效的有(　　)
A．只改变磁场方向
B．只改变电流方向
C．只增大电流强度
D．只增大磁感应强度
AB　[原安培力方向向下，故B正确．当磁场的方向与MN平行时或垂直纸面向里时，安培力等于零或方向向上，A正确．]
(2016·广东学业水平考试)在下列匀强磁场中，通电导线受到安培力的方向正确的是(　　)
A　[由左手定则判断可知，A正确．]
8．(2015·广东学业水平考试)如图所示，通有直流电的两平行金属杆MN和PQ放置在匀强磁场中，杆与磁场垂直，受到的安培力分别为F1、F2.关于力的方向，下列判断正确的是(　　)
A．F1、F2都向下 B．F1、F2都向上
C．F1向下，F2向上 D．F1向上，F2向下
答案：D
(2015·广东学业水平考试1月)如图所示，带电粒子垂直进入匀强磁场．下列判断正确的是(　　)
A．粒子向左偏转
B．粒子向右偏转
C．粒子垂直纸面向里偏转
D．粒子垂直纸面向外偏转
D　[根据左手定则可以判断粒子所受洛伦兹力垂直纸面向外，所以粒子会垂直纸面向外偏转．]
　(2015·广东学业水平考试)如图所示，通电直导线放在匀强磁场中，“?”表示导线中电流I的方向垂直纸面向里，“⊙”表示导线中电流I的方向垂直纸面向外．下图标出导线所受安培力F方向正确的是 (　　)
A　　　　B　 　　　C　　　　　D
B　[由左手定则可知B是正确的．]
1.奥斯特实验发现了电流的磁效应，说明电流能够产生磁场，它使人们第一次认识到电与磁之间确实存在着某种联系．电流周围的磁场方向用安培定则判断．
2．磁场对通电导体(导线)的作用力叫做安培力，其方向判断方法是左手定则，影响安培力大小的因素有B、I、L和通电导线在磁场中的放置方式．
(1)安培力的计算公式：F＝BILsin α；通电导线与磁场方向垂直时，此时安培力有最大值F＝BIL；通电导线与磁场方向平行时，此时安培力有最小值F＝0.
(2)左手定则：伸开左手，使拇指跟其余的四指垂直，且与手掌都在同一平面内，让磁感线穿入手心，并使四指指向电流方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向．
3．洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力．
4．安培力是洛伦兹力的宏观表现．
5．左手定则判定洛伦兹力的方向：伸开左手，使拇指跟其余的四指垂直，且与手掌都在同一平面内，让磁感线穿入手心，并使四指指向正电荷运动的方向(与负电荷运动的方向相反)，这时拇指所指的方向就是运动的电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向．
6．洛伦兹力的方向既与磁场方向垂直，也与电荷的运动方向垂直．
[最新模拟快练]
1．(2018·吴川学考模拟)下列说法中正确的是(　　)
A．运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力作用
B．运动电荷在某处不受洛伦兹力作用，则该处的磁感应强度一定为零
C．洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能，也不能改变带电粒子的速度
D．洛伦兹力对带电粒子永不做功
答案：D
2.(2019·阳江学测模拟)匀强磁场中有一通电直导线，电流I的方向如图所示，则该导线所受安培力的方向(　　)
A．向上 B．向下
C．垂直纸面向里 D．垂直纸面向外
答案：A
3．(2018·潮州学考模拟) 在无限大的匀强磁场中，给不计重力的带电粒子一个与磁场方向垂直的初速度，该带电粒子(　　)
A．做匀速直线运动 B．做匀速圆周运动
C．做平抛运动 D．做往复直线运动
答案：B
4.(2019·汕尾学测模拟)探究影响安培力大小因素的实验装置如图所示，直导线垂直磁场方向置于磁场中某处．当导线中电流为I时，导线所受安培力大小为F；现仅将导线中电流减小为时，导线所受安培力大小为(　　)
A．2F B．F
C. D.
答案：C
5．(2019·清远学测模拟)如图所示，电子e向上射入匀强磁场中，此时该电子所受洛伦兹力的方向是(　　)
A．向左 B．向右
C．垂直于纸面向里 D．垂直于纸面向外
B　[应用左手定则判断运动电荷所受洛伦兹力的方向，让磁感线垂直穿过手心，本题中四指指向电子运动的反方向，大拇指指向右侧，该电子所受洛伦兹力的方向向右，B正确．]
6．(2019·揭阳学测模拟)图中分别标出了在匀强磁场中的通电直导线的电流I，磁场的磁感应强度B和所受安培力F的方向，其中正确的是(　　)
A　　　　　　　　　B
C　　　　　　　　　D
B　[运用左手定则判断，A、D中通电直导线不受力，C中通电直导线受力向下，B正确．]
7．(2018·中山学考模拟)一个不计重力的带正电荷的粒子，沿图中箭头所示方向进入磁场，磁场方向垂直于纸面向里，则粒子的运动轨迹(　　)
A．可能为圆弧a
B．可能为直线b
C．可能为圆弧c
D．a、b、c都有可能
答案：A
8．(2018·台山学考模拟)(多选)如图所示，在水平匀强磁场中，用两根相同的细绳水平悬挂一条粗细均匀的直导线，导线中通以从右到左的电流，此时两根细绳受力都是T.为使T＝0可采用下列方法中的(　　)
A．把电流强度增大到某一值
B．把电流强度减小到某一值
C．使电流I反向
D．使磁场B反向
答案：CD