1、选择题  关于洛伦兹力的方向，正确的说法是?
A．洛伦兹力的方向就是磁场中电荷运动的方向?
B．洛伦兹力的方向开始时与电荷运动的方向垂直，以后与电荷运动的方向成某一个小于90°的角?
C．洛伦兹力的方向始终与电荷运动的方向垂直?
D．洛伦兹力的方向始终与磁感应强度的方向垂直

参考答案：CD

本题解析：

本题难度：简单

2、计算题  科学家推测，宇宙中可能有由反粒子组成的反物质存在，反粒子与正粒子有相同的质量，却带有等量的异号电荷..1998年6月，我国科学家研制的阿尔法磁谱仪由美国“发现号”航天飞机搭载升空，寻找宇宙中反物质存在的证据.磁谱仪的核心部分如图所示，PQ、MN是两个平行板，它们之间存在匀强磁场区，磁场方向与两板平行.宇宙射线中的各种粒子从板PQ中央的小孔O垂直PQ进入匀强磁场区，在磁场中发生偏转，并打在附有感光底片的板MN上，留下痕迹.假设宇宙射线中存在氢核、反氢核、氦核、反氦核四种粒子，它们以相同速度v从小孔O垂直PQ板进入磁谱仪的磁场区，并打在感光底片上的a、b、c、d四点，已知氢核质量为m，电荷量为e，PQ与MN间的距离为L，磁场的磁感应强度为B.
（1）指出a、b、c、d四点分别是由哪种粒子留下的痕迹?（不要求写出判断过程）
（2）求出氢核在磁场中运动的轨道半径.
（3）反氢核在MN上留下的痕迹与氢核在MN上留下的痕迹之间的距离是多少?

参考答案：（1）由左手定则可判定偏转方向，从而判断出a,b为反粒子，由半径公式R=mv/Bq可确定a、b、c、d四点分别是反氢核、反氦核、氦核和氢核留下的痕迹. （2分）
（2）对氢核，在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：
?（2分）
得：?（2分）
（3）由图中几何关系知：
?（2分）
所以反氢核与氢核留下的痕迹之间的距离
?（2分）

本题解析：略

本题难度：简单

3、计算题  为了降低潜艇噪音，提高其前进速度，可用电磁推进器替代螺旋桨。潜艇下方有左、右两组推进器，每组由6个相同的用绝缘材料制成的直线通道推进器构成，其原理示意图如下。在直线通道内充满电阻率ρ=0.2Ω?m的海水，通道中a×b×c=0.3m×0.4m×0.3m的空间内，存在由超导线圈产生的匀强磁场，其磁感应强度B=6.4T、方向垂直通道侧面向外。磁场区域上、下方各有a×b=0.3mx0.4m的金属板M、N，当其与推进器专用直流电源相连后，在两板之间的海水中产生了从N到M，大小恒为I=1.0×103A的电流，设电流只存在于磁场区域。不计电源内阻及导线电阻，海水密度ρ=1.0×103kg/m3。

（1）求一个直线通道推进器内磁场对通电海水的作用力大小，并判断其方向。
（2）在不改变潜艇结构的前提下，简述潜艇如何转弯？如何倒车？
（3）当潜艇以恒定速度v0=30m/s前进时，海水在出口处相对于推进器的速度v=34m/s，思考专用直流电源所提供的电功率如何分配，求出相应功率的大小。

参考答案：（1）?用左手定则判断磁场对海水作用力方向向右（或与海水出口方向相同）
（2）根据受力情况，通过开启、关闭推进器实现“转弯”，通过改变磁场力的方向实现“倒车”。
（3）4.6104W

本题解析：
【解题思路】（1）海水作为通电直导线，长度为c，根据安培力公式F=BIL求解。
（2）根据受力情况，通过开启、关闭推进器实现“转弯”，通过改变磁场力的方向实现“倒车”。
（3）功率分为三部分：牵引力功率，由题意可得船受到的牵引力，由功率公式可求得牵引力的功率。热功率，电流流过导体必产生焦耳热，根据焦耳热公式，可求热功率。功率的第三部分是单位时间内海水动能的增加量，建立物理模型，设时间内喷出海水的质量为m，求出m质量的海水在时间内的动能增量，根据公式，可求解功率。
（1）将通电海水看成导线，所受磁场力： F=IBL，代入数据得：F=IBc=
用左手定则判断磁场对海水作用力方向向右（或与海水出口方向相同）
（2）考虑到潜艇下方有左、右2组推进器，可以开启或关闭不同个数的左、右两侧的直线通道推进器，实施转弯。改变电流方向，或者磁场方向，可以改变海水所受磁场力的方向，根据牛顿第三定律，使潜艇“倒车”。
（3）电源提供的电功率中的第一部分：牵引功率?，根据牛顿第三定律：=12IBL
当时，代入数据得：
第二部分：海水的焦耳热功率
对单个直线推进器，根据电阻定律：
代入数据得：
由热功率公式，
代入数据得：

第三部分：单位时间内海水动能的增加值
设时间内喷出海水的质量为m，
考虑到海水的初动能为零，
m=
=12=4.6104W
【考点定位】本题考查的是带点粒子在磁场中的运动、电功率、热功率等知识，考查电磁感应及安培力在生产生活中的应用，解题的关键在于明确题意，并要求学生能正确理解立体图形的含义，题目巧设问题情境，用活知识规律，使所学知识鲜活了起来。着眼于科技前沿，立足于高中课本知识的考题，一方 面考查了学生联想、迁移、分析的能力和科学素养、思维、学习习惯，另一方面也使学生感到：高新技术虽然“高”，而且“新”，可是同样是依赖于我们熟悉的传统的基础知识，并非 空中楼阁，高不可攀。本题对学生空间想象能力要求较高．题型新颖，综合性强，难度很大。

本题难度：一般

4、填空题  磁场对运动电荷有力的作用，这种力叫做______力．电视机显象管就是利用了______的原理．

参考答案：当运动电荷进入磁场时，若磁场方向与电荷运动方向不在同一直线上，则将受到磁场的作用力，叫做洛伦兹力，电视机的显像管就是利用了当电子进入磁场时，受到洛伦兹力而发生偏转制成的．
故答案为：洛伦兹力，电子受到洛伦兹力作用而发生偏转．

本题解析：

本题难度：一般

5、选择题  把金属块放在匀强磁场中，如图所示，磁场方向垂直于内、外表面水平向外，金属块中有电流通过。设金属块上、下两表面的电势分别是U上、U下，则

[? ]
A．U上>U下
B．U上=U下
C．U上<U下
D．不能判断哪一面电势较高

参考答案：A

本题解析：

本题难度：一般