《磁场的基本性质、安培力和洛伦兹力》习题

第八章磁场一、磁场的基本性质、安培力和洛伦兹力

一、单选题

I.如图所示，在水平向右、磁感应强度大小为3的匀强磁场中，以0点为圆心在竖直平面

内的圆周上有用、N、P、Q四个点把圆周四等分，其中M、N与圆心等高，P、。分别位于

圆周的最高点和最低点。现将两根完全相回的长直导线亘直于纸面分别放在M、N处,并通

入相同的电流，测得。点处磁感应强度大小为3,则（）

-----------------P---------------►

Y十、、B

1

，/!」、4

用矽…-万，.....®N一

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\、=一/^

----------Q--------->

A.尸点磁感应强度大小也为8B.P点磁感应强度大小为36

C.M处长直导线所受安培力方向水平向右D.M处长直导线所受安培力方向斜向

右上方

2.如图所示，两根长直通电导线M、N,分别通有竖直向上的电流人和水平向右的电流人，

且4=34,直线电流在周围空间产生的磁场的磁感应强度与距离的关系为3=*',其为电

r

流，，•为周围空间的点到长直导线的距离，k为比例系数。在空间施加一垂直于纸面、磁感

应强度大小为稣的匀强磁场，此时。点的磁感应强度恰好为0。己知。点到通电导线M、N

的距离分别为2人r,〃点到通电导线M、N的距离分别为八2人下列说法正确的是（）

M

Aa

■

■

b

2

A.通电导线M在〃点的磁感应强度大小为不及B.通电导线N在。点的磁感应强度

大小为

7

C.。点的磁感应强度大小为三稣D.匀强磁场垂直纸面向里

3.安装适当的软件后，利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度A。如图所示，在

手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为宜方面。在某地对地磁场进行了测量，某次

测量数据如下：纥=0〃7,4=20",Bz=-40//To由此推知（）

A.该次测量时X轴正向指向北方B.该次测量时y轴正向指向南方

C.当地的地磁场与竖直方向夹角约为30。口.当地的地磁场的磁感应强度大小约为

45"

4.如图所示，质量为M、倾角。=30。的绝缘斜面上表面光滑、下表面粗糙，始终静止于

粗糙水平地面上，空间中存在匀强磁场，通有电流/的金属细杆静止于斜面上，金属杆的质

量为机、长度为L。重力加速度为g,则以下说法正确的是（）

A.磁感应强度的最小值为臂B.磁感应强度的最小值为篝

C.地面对斜面的摩擦力为0D.地面对斜面的支持力小于（/〃+M）g

二、解答题

5.如图所示，平行光滑金属导轨倾斜放置，间距L=0.5m,导轨所在平面与水平面夹角

0=30。，导轨上端连接电动势不变、内阻,的电源，整个空间存在竖直向上的匀强磁

场，磁感应强度4=0.57,闭合开关，将长度为0.5m、质量6=0.1kg、电阻A=2H的金属

棒轻放在导轨上恰好保持并止。断开开关，取下金属棒，改变磁场方向，不改变磁感应强度

的大小，再次闭合开关，将金属棒轻放在导轨上，仍能保持静止，电流仍垂直于磁场方向。

重力加速度g=H）m/s：所的接触良好，不计具他电阻。求：

试卷第2页，共7页

⑴电源电动势大小；

(2)改变磁场方向后，导轨对金属棒支持力的大小。

6.2025年11月14日，全球首艘电磁弹射两栖攻击舰“四川舰”止式启航。电磁弹射简化模

型图如图所示，有一质量为，〃、长度为L的金属棒，垂直放置在足够长的水平固定导轨上,

导轨处在方向竖直向上、就感应强度大小为区的匀强磁场中。闭合开关S,电源控制回路电

流大小恒为/,金属棒由静止做匀加速运动至达到“弹射”速度％,即完成“弹射”。金属棒始

终与导轨接触良好，不计一切摩擦。求：

m

导轨

B

S

导轨

金属棒

(I)金属棒由静止匀加速到“弹射”速度的时间；

⑵金属棒由静止匀加速到‘'弹射”速度•半的过程中流过金属棒的电荷量。

三、单选题

7.如图，绝缘环久〃质量均为〃?，带电量均为+夕，分别套在固定的水平绝缘杆上，环的

直径略大于杆的直径，环与杆的动摩擦因数均为4,两杆分别处于竖直向下的匀强电场E和

匀强磁场8中，分别给两环水平向右的初速度％,两环向右运动直至停下，下列说法不正确

A.摩擦力对两环的冲量相同

B.摩擦力对两环做的功相同

C.若两环最终位移相同，则。环运动时间较短

D.若两环最终运动时间相同，则。环位移较短

四、多选题

8.如图所示，在磁感应强度大小4=0.27,方向水平向里的匀强磁场中，有一根长/=0.1m

的竖直光滑绝缘细杆细杆顶端套有一个质量〃?=40g、电荷量q=+0.5C的小环。现让

细杆以u=2m/s的速度沿垂直磁场方向水平匀速运动，同时释放小环（竖直方向初速度为0）,

小环最终从细杆底端飞出，g取lOm/s?。关于小环的运动下列说法正确的是（）

X收XXX

XXXX

-

XXXX

XNXXBX

A.洛伦兹力对小环做负功B.小环的轨迹是抛物线

C.小环在绝缘杆上运动时间为0.2sD.小环的机械能减少

9.如图所示，光滑水平地面上放置一足够长且上表面绝缘的小车，将带负电、电荷量"=Q5C,

质量6=0.05kg的滑块放在小车的左端，小车的质量M=0.05kg,滑块与绝缘小车之间的动

摩擦因数〃=0.4,它们所在空间存在磁感应强度8=1.07'的垂直于纸面向里的匀强磁场。

开始时小车和滑块静止，重力加速度g=10m/s2,下列说法正确的是（）

XXXX

B

XXXX

mpXXWmXX

X（®）X④X

A.若给小车一个向左的冲量/=0.08N-s,则小车与滑块因摩擦产生的热量为O.O32J

B.若给小车一个向左的冲量/=0.（）8N-s,则小车与滑块因摩擦产生的热量为0.03J

C.若给小车一个向左的冲量/=（）.12N-s,则小车与滑块因摩擦产生的热量为O.O72J

试卷第4页，共7页

D.若给小车一个向左的冲量/=0.12N・s,则小车与滑块因摩擦产生的热量为0.07J

五、单选题

10.某“冰箱贴”背面的磁性材料磁感线如图所示，下列判断正确的是（）

A.。点的磁感应强度大于。点B.〃点的磁感应强度大于c点

C.。点的磁感应强度大于。点D.a、b、c点的磁感应强度一样大

H.如图，两根长直细导线4、右平行放置，其所在平面上有M、。、N三点，。为线段MN

的中点，。、右分别处于线段OM、0V的中垂线上。当。、乙通有大小相等、方向相反的

电流时,M、。点的磁感应强度大小分别为耳、层。现保持。的电流不变，撤去右的电流，

此时N点的磁感应强度大小为（）

•----------•----------•

MON

LiL2

A.；B]B.C.BjD.B2-Bl

12.如图所示，匀强磁场的磁感应强度为8。L形导线道以恒定电流/,放置在磁场中。己

知ab边长为2/,与磁场方向垂宜，儿边长为/,与磁场方向平行。该导线受到的安培力为

（）

A.0B.BllC.28〃D.JSBIl

13.如图（a）,直导线MN被两等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴O。上，其所在区域存

在方向垂直指向的磁场，与0（）距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化,

其截面图如图（b）所示。导线通以电流/,静止后，悬线偏离竖直方向的夹角为8。下列

说法正确的是（）

A.当导线静止在图：a）右侧位置时，导线中电流方向由N指向M

B.电流/增大，静止后，导线对悬线的拉力不变

C.tan。与电流/成正比

D.sin。与电流/成正比

六、多选题

14.如图所示，一细金属导体棒PQ在匀强磁场中沿纸面由静止开始向右运动，磁场方向垂

直纸面向里。不考虑棒中自由电子的热运动。下列选项正确的是（）

XXpXX

XXXX

XXX—X

XXXX

XXX

XQ

A.电子沿棒运动时不受洛伦兹力作用B.棒运动时，P端比