2017-2018学年高二物理寒假作业第08天安培力和洛伦兹力新人教版第08天 安培力和洛伦兹力考纲要求：难易程度： 如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A，A与螺线管垂直，A导线中的电流方向垂直纸面向里。开关S闭合，A受到通电螺线管磁场的作用力方向是 A水平向左 B水平向右C竖直向上 D竖直向下【参考答案】C【试题解析】首先根据安培定则判断通电螺线管中心产生的磁场方向向右，所以在A处产生的磁场方向水平向左，根据左手定则判断可知，A受到的安培力方向竖直向上，故选C。【知识补给】安培力与洛伦兹力1洛伦兹力与电场力的比较洛伦兹力电场力性质磁场对在其中运动的电荷的作用力电场对放入其中电荷的作用力产生条件v0且v不与B平行电场中的电荷一定受到电场力作用大小F=qvB（vB）F=qE力方向与场方向的关系一定是FB，Fv，与电荷电性无关正电荷受力与电场方向相同，负电荷受力与电场方向相反做功情况任何情况下都不做功可能做正功、负功，也可能不做功力为零时场的情况F为零，B不一定为零F为零，E一定为零作用效果只改变电荷运动的速度方向，不改变速度大小既可以改变电荷运动的速度大小，也可以改变电荷运动的方向2洛伦兹力与安培力的联系及区别（1）安培力是洛伦兹力的宏观表现，二者是相同性质的力，都是磁场力。（2）洛伦兹力对电荷不做功；安培力对通电导线可做正功，可做负功，也可不做功。 如图所示，一通电直导线位于匀强磁场中，导线与磁场方向垂直。磁场的磁感应强度B=0.1 T，导线长度L=0.2 m。当导线中的电流I=l A时，该导线所受安培力的大小为 A0.02 N B0.03 NC0.04 N D0.05 N如图所示，在光滑水平面上一轻质弹簧将挡板和一个条形磁铁连接起来，此时磁铁对水平面的压力为F1，现在磁铁左上方位置固定一根导体棒，当导体棒中通以垂直纸面向里的电流后，磁铁对水平面的压力为F2，则以下说法正确的是 A弹簧长度将变长B弹簧长度将不变CF1F2DF1 vbvcCvavb= vcDva=vc vb如图所示，带正电的小球通过绝缘柄固定在A处，匀强磁场方向垂直纸面向里。则有关洛伦兹力的分析，正确的是 A若将匀强磁场向右水平平移，由于带电小球静止，所以它不受洛伦兹力作用B若将匀强磁场向右水平平移，小球会受到洛伦兹力作用，其方向向上C若将匀强磁场向右水平平移，小球会受到洛伦兹力作用，其方向向下D若磁场沿垂直纸面的方向平移，则小球不受洛伦兹力作用如图所示，甲带正电，乙是不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起，置于粗糙的固定斜面上，地面上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场，现用平行于斜面的力F拉乙物块，使甲、乙一起无相对滑动沿斜面向上作匀加速运动的阶段中 A甲、乙两物块间的摩擦力不断增大B甲、乙两物块间的摩擦力保持不变C甲、乙两物块间的摩擦力不断减小D乙物块与斜面之间的摩擦力不断增大如图所示，用细棉线悬挂一水平放置的导线，已知匀强磁场的方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B，电流从左往右，大小为I，通电导线长为L，导线处于静止。则通电导线受到安培力大小为F=_。如果只减小电流，导线受到的安培力将_，细棉线受到的拉力将_。（填“增大”、“减小”或“不变”） 如图所示，电源电动势E=2 V，r=0.5 ，竖直导轨宽L=0.2 m，导轨电阻不计。另有一金属棒ab，质量m=0.1 kg，电阻R=0.5 ，它与轨道间的动摩擦因数=0.4，金属棒靠在导轨的外面。为使金属棒静止不下滑，施加一个与纸面夹角为30且方向向里的匀强磁场，g取10 m/s2。求：（1）磁场的方向；（2）磁感应强度B的取值范围。【参考答案】 D 根据题意可知，a球做自由落体运动，下落过程中只有重力做功；而b除竖直方向做自由落体运动外，水平方向受到电场力作用做初速度为零的匀加速运动，由于b在下落的过程中电场力对小球做正功，故根据动能定理知b球的落地速度大于a球的落地速度；c球在下落过程中经过磁场，c受到洛伦兹力作用，因洛伦兹力始终与速度垂直且对小球始终不做功，c球下落过程中只有重力对小球做功，根据动能定理知c球下落的末动能与a球的末动能相等，即速度大小大小相等，由此分析知，ABC错误，D正确。【名师点睛】考查球受到重力，或加之电场力，或洛伦兹力作用下的运动，掌握运动的合成与分解的方法，注意电场力做功与洛伦兹力不做功的区别。CD 匀强磁场向右水平移动，相当于带点小球水平向左移动，因此小球会受到洛伦兹力作用，方向向下，AB错误，C正确；若匀强磁场沿垂直纸面的方向平移，则相当于小球沿垂直纸面的方向移动，因此小球的运动方向平行磁场的方向，故不受洛伦兹力的作用，D正确。B 对整体，分析受力情况：重力、斜面的支持力和摩擦力、拉力F和洛伦兹力，洛伦兹力方向垂直于斜面向上，则由牛顿第二定律得：Fm总gsin FN=m总a；FN=m总gcos F洛，随着速度的增大，洛伦兹力增大，则由知：FN减小，乙所受的滑动摩擦力f=FN减小；以甲为研究对象，有：m甲gsin f=m甲a；由知，f减小，加速度不变，因此根据可知，甲乙两物块之间的摩擦力保持不变，故B正确，ACD错误。BIL 减小 减小由安培力定义式F=BIL可得，导线受到的安培力为BIL，如果只减小电流，导线受到的安培力将减小；导体棒受到安培力F，由左手定则可知安培力竖直向下，两条棉线拉力总和为T，大小等于重力和安培力之和：T=F+mg，故若拉力减小则棉线的拉力减小。（1）斜向下 （2）3.0 TB16.3 T 当ab棒有上滑的趋势时，受向下的静摩擦力为F2，如图所示，则有Fsin 30F2mg=0F=B2ILF2=Fcos30I=由以上各式，解得B216.3 T所以B的取值范围是3.0 TB16.3 T6 / 6