6．如图6所示，一束正离子从S点沿水平方向射出，在没有电、磁场时恰好击中荧光屏上的坐标原点O；若同时加上电场和磁场后，正离子束最后打在荧光屏上坐标系的第Ⅲ象限中，则所加电场E和磁场B的方向可能是(不计离子重力及其间相互作用力)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　)

图6

A．E向上，B向上 　　　　　　B．E向下，B向下

C．E向上，B向下 　　　　　　D．E向下，B向上

解析：带电粒子在电场中沿y轴方向偏转，在磁场中沿x轴方向偏转，现带电粒子最后打在第Ⅲ象限中，故粒子偏向y轴负方向，则E向下；粒子还偏向x轴负方向，由　 左手定则可知B向下，因此选项B正确．

答案：B

5．如图5所示的虚线框为一长方形区域，

该区域内有一垂直于纸面向里的匀强

磁场，一束电子以不同的速率从O点

垂直于磁场方向、沿图中方向射入磁

场后，分别从a、b、c、d四点射出磁　　　　　 图5

场，比较它们在磁场中的运动时间t_a、

t_b、t_c、t_d，其大小关系是　　　 (　)

A．t_a<t_b<t_c<t_d 　　　　　　B．t_a＝t_b＝t_c＝t_d

C．t_a＝t_b<t_c<t_d 　　　　　　D．t_a＝t_b>t_c>t_d

解析：带电粒子的运动轨迹如图所示，由图可知，

从a、b、c、d四点飞出的电子对应的圆心角θ_a＝

θ_b>θ_c>θ_d，而带电粒子的周期T＝相同，其在

磁场中运动时间t＝T，故t_a＝t_b>t_c>t_d.D项正确．

答案：D

4．如图4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．宽度

为l，共N匝，线圈下端悬在匀强磁场中，

磁场方向垂直纸面．当线圈中通有电流I

时 (方向如图)，在天平左右两边加上质量　　　　　　 图4

各为m₁、m₂的砝码，天平平衡，当电流反向(大小不变)时，右边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡，由此可知　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　)

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里，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外，大小为

解析：由题意可知，当电流方向改变反向时右边需要再加质量为m的砝码后，天平才能平衡，由此可知，电流反向，安培力由向下改为向上，所以磁场方向是垂直纸面向里的，设矩形线圈的重力为G₀，第一次平衡时，左边盘中砝码的质量为m₁，右边砝码质量为m₂，由力矩平衡原理得m₁g＝m₂g+NBIl+G₀，电流反向后，达到平衡时m₁g＝m₂g+mg－NBIl+G₀，由上述两式可得B＝，故B正确．

答案：B

3．(2008·广东高考)带电粒子进入云室会使云室中

的气体电离，从而显示其运动轨迹．图3所示

是在有匀强磁场的云室中观察到的粒子的轨迹，

a和b是轨迹上的两点，匀强磁场B垂直于纸

面向里．该粒子在运动时，其质量和电荷量不

变，而动能逐渐减少，下列说法正确的是(　) 　　　　图3

A．粒子先经过a点，再经过b点

B．粒子先经过b点，再经过a点

C．粒子带负电

D．粒子带正电

2．物理学家法拉第在研究电磁学时，亲手做过许多

实验，如图2所示的实验就是著名的电磁旋转实

验，这种现象是：如果载流导线附近只有磁铁的

一个极，磁铁就会围绕导线旋转；反之，载流导

线也会围绕单独的某一磁极旋转．这一装置实际

上就是最早的电动机．图中A是可动磁铁，B是　　　　　 图2

固定导线，C是可动导线，D是固定磁铁．图中黑色部分表示汞(磁铁和导线的下半部分都浸没在汞中)，下部接在电源上．请你判断这时自上向下看，A和C转动方向为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　)

A．顺时针、顺时针　　　 B．顺时针、逆时针

C．逆时针、顺时针 　　　　　　D．逆时针、逆时针

解析：根据电流的方向判定可以知道B中的电流方向是向上的，那么在B导线附近的磁场方向为逆时针方向，即为A磁铁N极的受力方向；由于D磁铁产生的磁场呈现出由N极向外发散，C中的电流方向是向下的，由左手定则可知C受到的安培力方向为顺时针．故选项C正确．

答案：C

1．如图1所示，通电导线均置于匀强磁场中，其中导线受安培力作用的是　　　 (　)

图1

12．在水平面上平行放置着两根长度均为L的金属导轨MN和PQ，导轨间距为d，导轨和电路的连接如图10所示．在导轨的MP端放置着一根金属棒，与导轨垂直且接触良

好．空间中存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B.将开关S₁闭合，S₂断开，电压表和电流表的示数分别为U₁和I₁，金属棒仍处于静止状态；再将开关S₂闭合，电压表和电流表的示数分别为U₂和I₂，金属棒在导轨上由静止开始运动，运动过程中金属棒始终与导轨垂直．设金属棒的质量为m，金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ.忽略导轨的电阻以及金属棒运动过程中产生的感应电动势，重力加速度为g，求：

图10

(1)金属棒到达NQ端时的速度大小；

(2)金属棒在导轨上运动的过程中，电流在金属棒中产生的热量．

　(2)当金属棒静止不动时，金属棒的电阻r＝，设金属棒在导轨上运动的时间为t，电流在金属棒中产生的热量为Q，根据焦耳定律，Q＝Irt

根据运动学公式，L＝t，将(1)的结果代入，解得

Q＝I .

答案：(1)

(2)I

11．如图9所示，将长为50 cm、质量为10 g的

均匀金属棒ab的两端用两只相同的弹簧悬

挂成水平状态，位于垂直于纸面向里的匀强

磁场中，当金属棒中通以0.4 A电流时，弹簧

恰好不伸长，求：　　　　　　　　　　　　　　　　　 图9

(1)匀强磁场的磁感应强度是多大？

(2)当金属棒中通过大小为0.2 A，方向由a到b的电流时，弹簧伸长1 cm，如果电流方向由b到a，而电流大小不变，弹簧伸长又是多少？

解析：(1)当ab棒受到向上的安培力BIL和向下的重力mg大小相等时，弹簧不伸长，由BIL＝mg可得出磁感应强度：

B＝＝ T＝0.49 T

(2)当大小为0.2 A的电流由a流向b时，ab棒受到两根弹簧向上的拉力2kx₁及向上的安培力BI₁L和向下的重力mg作用，处于平衡状态．

根据平衡条件有：2kx₁＝mg－BI₁L①

当电流反向后，ab棒在两个弹簧向上的拉力2kx₂及向下的安培力BI₂L和重力mg作用下处于平衡，有：

2kx₂＝mg+BI₂L②

①②两式相除并整理，得弹簧伸长x₂为：

x₂＝x₁

＝×1 cm

＝3 cm.

答案：(1)0.49 T　(2)3 cm

10．三根平行的直导线，分别垂直地通过一个等腰

直角三角形的三个顶点，如图8所示，现使每

条通电导线在斜边中点O所产生的磁感应强度

的大小均为B，则该处的磁感应强度的大小和

方向如何？　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 图8

解析：根据安培定则，I₁与I₃在O点处产生的磁感应强度相同，I₂在O点处产生的磁感应强度的方向与B₁(B₃)相垂直，又知B₁、B₂、B₃的大小相等均为B，根据矢量的运

算可知O处的实际磁感应强度大小B_O＝＝B.方向在三角形平面内与斜边夹角为θ，tanθ＝2，如图所示．

答案：B，与斜边夹角为θ(tanθ＝2)斜向下

9．如图7甲所示，电流恒定的通电直导线MN垂直平放在两条相互平行的水平光滑长导轨上，电流方向由M指向N，在两导轨间存在着竖直磁场，取垂直于纸面向里的方向为磁感应强度的正方向，当t＝0时导线恰好静止，若B按如图乙所示的余弦规律变化，下列说法正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　)

图7

A．在最初的一个周期内，导线在导轨上做往复运动

B．在最初的一个周期内，导线一直向左运动

C．在最初的半个周期内，导线的加速度先增大后减小

D．在最初的半个周期内，导线的速度先增大后减小