第一章2磁场对运动电荷的作用力同步练习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第一章2磁场对运动电荷的作用力同步练习（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 311.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-16 16:57:55 | ||
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文档简介
人教版（2019）选择性必修 第二册 第一章 2磁场对运动电荷的作用力 同步练习
一、单选题
1．关于静电力、安培力与洛伦兹力，下列说法正确的是（ ）
A．电荷放入静电场中一定会受静电力，静电力的方向与该处电场强度的方向相同
B．通电导线放入磁场中一定受安培力，安培力的方向与该处磁场方向垂直
C．电荷放入磁场中就会受到洛伦兹力，洛伦兹力的方向与该处磁场方向垂直
D．当电荷的速度方向与磁场方向垂直时受到的洛伦兹力最大，方向与磁场方向垂直
2．下面关于各种电器应用的电磁学原理的说法中，错误的是（ ）
A．微波炉是用电热棒加热食物的
B．变压器应用了电磁感应现象
C．电视机的显像管应用了磁场使电子束偏转的原理
D．电磁灶是利用电磁感应原理制成的
3．如图（甲）从阴极发射出来的电子束，在阴极和阳极间的高电压作用下，轰击到长条形的荧光屏上激发出荧光，可以显示出电子束运动的径迹．若把射线管放在如图（乙）蹄形磁铁的两极间，阴极接高压电源负极，阳极接高压电源正极，关于荧光屏上显示的电子束运动的径迹，下列说法正确的是
A．电子束向上弯曲 B．电子束沿直线前进
C．电子束向下弯曲 D．电子的运动方向与磁场方向无关
4．如图所示，带正电的小球在匀强磁场中静止释放后，沿光滑绝缘的圆弧形轨道的内侧来回往复运动，它向左或向右运动通过最低点P时（ ）
A．速度和加速度都相同 B．速度和加速度都不相同
C．轨道给它的弹力相同 D．向左时轨道给它的弹力比向右时大
5．若在如图所示的阴极射线管中部加竖直向上的电场，则应加什么方向的大小合适的磁场才能让阴极射线不偏转（ ）
A．竖直向上 B．竖直向下
C．垂直纸面向里 D．垂直纸面向外
6．如图所示是一种纳米粒子选择装置，待选“球形”粒子密度相同、大小不同、带正电且电量与其表面积成正比。待选粒子从O1进入小孔时可认为初速度为零，加速电场区域Ⅰ的板间电压为U1，粒子通过小孔O2射入正交的匀强电场、磁场区域Ⅱ，其中磁场的磁感应强度大小为B，左、右两极板间距为d。区域Ⅱ出口小孔O3与O1、O2在同一竖直线上。若半径为r0、质量为m0、电量为q0的纳米粒子刚好能沿直线通过，不计纳米粒子重力，则下列说法正确的是（ ）
A．半径大的纳米粒子到达O2处的速度大
B．区域Ⅱ中磁场与电场的强度的比值为
C．区域Ⅱ两极板的电势差为
D．若新待选纳米粒子的半径为2r0，仍要求沿直线通过，则区域Ⅱ的电场强度应变为原电场强度的倍
7．如图所示，一个带正电的粒子以一定速度进入匀强磁场中，匀强磁场的方向竖直向下，关于此时带电粒子所受的洛伦兹力的方向，下列说法正确的是（ ）
A．向左 B．向右 C．垂直纸面向里 D．垂直纸面向外
8．如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一长为L的悬线，拉一质量为m、带有+q的电荷量的小球，将摆球与悬线拉至右侧与磁感线垂直的水平位置由静止释放，则摆球通过最低位置时绳上的拉力为：
A．3mg+Bq
B．3mg+Bq
C．3mg-Bq
D．3mg-Bq
9．如图所示，甲是一个带正电的小物块，乙是一个不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起静置于粗糙的水平地板上，地板上方空间有水平方向的匀强磁场。现用水平恒力拉乙物块，使甲、乙无相对滑动地一起水平向左加速运动， 在加速运动阶段 ( )
A．甲、乙两物块做匀加速运动
B．甲、乙两物块间的摩擦力不断减小
C．乙物块与地板间的摩擦力大小不变
D．甲、乙两物块间的摩擦力不断增大
10．磁流体发电机的原理如图所示．将一束等离子体连续以速度v垂直于磁场方向喷入磁感应强度为B的匀强磁场中，可在相距为d，面积为s的两平行金属板间产生电压．现把上、下板和电阻R连接，上、下板等效为直流电源的两极．等离子体稳定时在两板间均匀分布，电阻率为ρ．忽略边缘效应，下列判断正确的是
A．上板为正极，a、b两端电压U=Bdv
B．上板为负极，a、b两端电压U=
C．上板为正极，a、b两端电压U=
D．上板为负极，a、b两端电压U=
11．在“练习使用示波器”实验中，某同学将衰减调节旋钮置于最右边的“∞”挡，扫描范围旋钮置于“外X”档，“X输入”与“地”之间未接信号输入电压，他在示波器荧光屏上看到的图象可能是下图中的（ ）
A． B． C． D．
12．一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，图中标出了带电粒子所受洛伦兹力f的方向，其中正确的是
A． B． C． D．
13．为了测量某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口，加垂直于上下底面磁感应强度为B的匀强磁场，在前后两个面内侧固定有金属板作为电极，污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U。若用Q表示污水流量（单位时间内流出的污水体积），下列说法中正确的是（ ）
A．若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高
B．前表面的电势一定低于后表面的电势，与哪种离子较多无关
C．电压表的示数与污水中离子浓度有关
D．污水流量Q与U成正比，与a、b、c无关
二、多选题
14．目前世界上正在研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，如图所示表示它的发电原理：将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整体上来说呈电中性）喷入磁场，由于等离子体在磁场力的作用下运动方向发生偏转，磁场中的两块金属板A和B上就会聚集电荷，从而在两板间产生电压．在图示磁极配置的情况下，下列表述正确的是（ ）
A．金属板A的电势较高
B．通过电阻R的电流方向是b→R→a
C．等离子体在A、B间运动时，磁场力对等离子体做功
D．等离子体在A、B间运动时，磁场力对等离子体不做功
15．如图所示，图甲为磁流体发电机原理示意图，图乙为质谱仪原理图，图丙和图丁分别为速度选择器和回旋加速器的原理示意图，忽略粒子在图丁的D形盒狭缝中的加速时间，不计粒子重力，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中，将一束等离子体喷入磁场，A、B板间产生电势差，A板电势高
B．图乙中，两种氢的同位素从静止经加速电场射入磁场，打到A1位置的粒子比荷比较小
C．图丙中，粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的速度
D．图丁中，随着粒子速度的增大，交变电流的频率也应该增大
16．四根相互平行的通电长直导线a、b、c、d电流均为I，如图所示放在正方形的四个顶点上，每根通电直导线单独存在时，四边形中心O点的磁感应强度都是B，则四根通电导线同时存在时O点的磁感应强度的大小和方向为（ ）
A．大小为2B；
B．大小为2B；
C．方向向左；
D．方向向上．
三、解答题
17．（1）质点m绕定点O沿逆时针方向作匀速圆周运动，请在甲图上标出质点在位置A时的速度方向和所受向心力的方向．
（2）细绳的一端在外力作用下从t=0时刻开始做简谐振动（如图乙），激发出一列简谐波，在细绳上选取15个点，图1为t=0时刻各点所处的位置，图2为时刻的波形图．（T为波的周期），试在图中画出时刻的波形图．
甲 乙
18．如图所示,质量为的带正电小球能沿着竖直的绝缘墙竖直下滑,磁感应强度为B的匀强磁场方向水平,并与小球运动方向垂直.若小球带电荷量为q,球与墙间的动摩擦因数为,
求：（1）小球下滑的最大速度为多大？
（2）下滑过程中最大加速度为多大？
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
电荷放入静电场中一定会受静电力，正电荷受到的静电力的方向与该处电场强度的方向相同，负电荷受到的静电力的方向与该处电场强度的方向相反，故A错误；通电导线放入磁场中不一定受安培力，例如电流方向与磁场方向平行时不受安培力，故B错误；静止的电荷放入磁场中不受洛伦兹力，运动电荷的速度方向与磁感应线平行时也不受洛伦兹力，故C错误；当电荷的速度方向与磁场方向垂直时受到的洛伦兹力最大，即F＝qvB，方向与磁场方向垂直，故D正确．故选D．
2．A
【解析】
【详解】
微波炉是利用电磁波来加热食物中水，利用的是水和微波的共振，从而受热，A错误；变压器应用了电磁感应现象，B正确；电视机的显像管应用了磁场使电子束偏转的原理，C正确；电磁灶是利用电磁感应原理制成的，D正确．
3．C
【解析】
【详解】
试题分析：电子束向右运动，磁场向里，由左手定则可判断出电子束向下弯曲．
故选C
考点：左手定则判断洛伦兹力的方向
点评：注意电子带负电，由左手定则判断洛伦兹力的方向时，四指应指向负电荷运动的反方向．
4．D
【解析】
【详解】
在整个运动的过程中，洛伦兹力不做功，只有重力做功，所以向左或向右通过最低点时的速率大小相等，但速度的方向不同，所以速度不同，电荷受到的合外力提供向心力：，可知加速度相同，故A B错误；向左通过最低点时，根据左手安培定则可知受到的安培力向下，根据牛顿第二定律可得：，解得：，向右通过最低点时，根据左手安培定则可知受到的安培力向上，根据牛顿第二定律可得：，解得：，由此可知向左时轨道给它的弹力比向右时大，故C错误，D正确．所以D正确，ABC错误．
5．D
【解析】
【详解】
因为加竖直向上的电场，所以阴极射线所受电场力竖直向下，若阴极射线不偏转，那么洛伦兹力方向竖直向上，根据左手定则可知，磁场方向应该垂直纸面向外，故D正确，ABC错误。
故选D。
6．D
【解析】
【详解】
A．球形粒子的质量
电荷量
加速过程中
可得
因此半径大的纳米粒子到达O2处的速度小，故A错误；
B．匀速直线运动过程中
可得
故B错误。
C．区域Ⅱ两极板的电势差
故C错误；
D．因为
即若新待选纳米粒子的半径为2r0，仍要求沿直线通过，则区域Ⅱ的电场强度应变为原电场强度的倍，故D正确。
故选D。
7．C
【解析】
【详解】
带正电的粒子向右运动，所以电流的方向就是向右的，磁场的方向是向下的，根据左手定则可知，受到的洛伦兹力的方向是垂直纸面向里，故C正确．ABD错误．
故选C
8．B
【解析】
【详解】
令小球摆到最低点时的速度为v，根据动能定理：，小球带正电，在最低点受向下的洛伦兹力f=qBv，由牛顿第二定律得：，联立以上解得：，故B正确，ACD错误．
9．B
【解析】
【分析】
【详解】
AC．甲带正电，在向左运动的过程中，受到的洛伦兹力的方向竖直向下，所以对乙的压力变大，乙与地面之间的为滑动摩擦力，压力变大，所以乙与地面之间的滑动摩擦力也变大，甲、乙两物块间没有相对的滑动，是静摩擦力，由于乙与地面之间的滑动摩擦力增大，而拉力不变，根据牛顿第二定律，整体的加速度减小，AC错误；
BD．对于甲来说，静摩擦力作为合力产生加速度，由于整体的加速度减小，所以甲、乙两物块间的摩擦力不断减小，B正确，D错误，
故选B。
10．C
【解析】
【分析】
根据左手定则可知，等离子体射入两板之间时，正离子偏向a板，即上板为正极；当稳定时电场力等于洛伦兹力，结合电阻定律以及闭合电路欧姆定律求解ab之间的电压.
【详解】
根据左手定则可知，等离子体射入两板之间时，正离子偏向a板，负离子偏向b板，即上板为正极；稳定时满足，解得U′=Bdv；根据电阻定律可知两板间的电阻为，根据闭合电路欧姆定律：，a、b两端电压，联立解得；故选C.
11．B
【解析】
【详解】
试题分析：由于该同学将衰减调节旋钮置于最右边的“∞”挡，此时由机内自行提供竖直方向按正弦规律变化的交流电压，屏上的亮斑发生竖直方向的移动；扫描范围旋钮置于“外X”挡，此时机内没有扫描电压，“x输入”与“地”之间未接信号输入电压，水平方向也没有外接电压，所以水平方向没有电压，屏上的亮斑不会发生水平方向的移动．所以看到的图象应该是B图中的图象．
考点：练习使用示波器
【名师点睛】此题考查了示波器的使用问题；关键是掌握示波器的构造及原理，知道面板上各个按钮的作用，最好在示波器上练习一下；此题难度中等，意在考查学生对仪器的使用的熟练程度，此问题一直是考试的热点.
12．D
【解析】
【详解】
A．A图磁场方向向上，正电荷运动方向向上，磁场方向和电荷运动方向平行，电荷所受的洛伦兹力为零，故A错误；
B．B图磁场方向垂直纸面向外，正电荷运动方向向下，根据左手定则可知，电荷所受的洛伦兹力水平向左，故B错误；
C．C图磁场方向水平向右，正电荷运动方向向左，磁场方向和电荷运动方向平行，电荷所受的洛伦兹力为零，故C错误；
D．D图磁场方向垂直纸面向里，正电荷运动方向向右上方，根据左手定则可知，电荷所受的洛伦兹力方向与速度方向垂直指向左上方，故D正确．
故选D。
13．B
【解析】
【分析】
【详解】
AB．正、负离子从左向右移动，根据左手定则，正离子所受的洛伦兹力指向后表面，负离子所受的洛伦兹力指向前表面，所以后表面电极的电势比前表面电极的电势高，且电势的高低与哪种离子较多无关，故A错误，B正确。
C．最终稳定时，离子受洛伦兹力和静电力平衡，有
求得
可知电压表的示数U与v成正比，与离子浓度无关，故C错误。
D．污水的流量
Q与电压表的示数U和该装置高度c成正比，与a、b无关，故D错误。
故选B。
14．AD
【解析】
【详解】
试题分析：大量带正电和带负电的微粒射入磁场时，由左手定则可以判断正电荷受到的洛伦兹力向上，所以正电荷会聚集的A板上，负电荷受到的洛伦兹力向下，负电荷聚集到B板上，故B板相当于电源的负极，A板相当于电源的正极，所以通过电阻R的电流由a→R→b，金属板A的电势UA高于金属板B的电势UB，所以A正确B错误；等离子体在A、B间运动时，磁场力总是与离子体的运动方向垂直，所以磁场力不做功，故C错误D正确．故选AD．
考点：霍尔效应
【名师点睛】根据左手定则判断洛伦兹力的方向，即可判断电荷的偏转方向，考查对磁流体发电机的理解能力．此题还可以等效成流体切割磁感线，由E=Bvd求得发电机的电动势．
15．BC
【解析】
【详解】
A．由左手定则知正离子向下偏转，所以下极板带正电，A板是电源的负极，B板是电源的正极，B板电势高，故A错误；
B．带电粒子经过加速电场
进入磁场根据洛伦兹力提供向心力有
解得
可知，R越大，荷质比越小，故B正确；
C．电场的方向与B的方向垂直，带电粒子进入复合场，受电场力和安培力，且二力是平衡力，即
所以
故C正确；
D．根据带电粒子在磁场中做圆周运动的公式
可得
随着粒子速度的增大，圆周运动的半径也应该增大，与交变电流的频率无关，故D错误。
故选BC。
16．AC
【解析】
【分析】
正方形中心O点到四根导线的距离相等．根据安培定则判断四根导线在O点产生的磁感应强度的方向，根据平行四边形定则进行合成，求出四根导线同时存在时的磁感应强度大小．
【详解】
根据安培定则判断得知：四根导线在O点产生的磁感应强度的方向分别为：a导线产生的磁场方向为bd，大小为B；c导线产生的磁场方向bd，大小为B；同理，b导线产生的磁场方向ca，大小为B，d导线产生的磁场方向ca，大小为B，则根据平行四边形定则进行合成可知，所以四根导线同时存在时的磁感应强度大小为2B，方向水平向左．选项AC正确，BD错误；故选AC．
【点睛】
本题首先运用安培定则判断B的方向，其次要利用平行四边形定则进行合成，同时要利用好几何关系．
17．(1)
(2)
【解析】
【详解】
（1）质点在位置A的速度方向沿切线方向，向心力方向指向圆心．如图所示．
（2）时刻波形已知，可知在时刻波形向前移动半个波长，如图所示．
18．（1） （2）
【解析】
【分析】
对小球进行受力分析，再根据各力的变化，可以找出合力及加速度的变化，即可以找出小球最大速度及最大加速度的状态；
【详解】
（1）小球沿墙竖直下滑，由左手定则可知小球所受洛伦兹力方向向左，对小球进行受力分析，小球受重力mg、洛伦兹力、墙面给小球的支持力和摩擦力，如图所示：
根据平衡可得：
摩擦力：
根据牛顿第二定律可得：
整理得：
可知，当时，最大，
解得最大速度为：；
（2）由可知，刚开始时，加速度最大，即只受重力作用时的加速度最大，此时最大加速度为：
【点睛】
本题考查力的动态分析，解题时要注意分析带电小球的运动过程，属于牛顿第二定律的动态应用与磁场结合的题目，此类问题要求能准确找出物体的运动过程，并能分析各力的变化．
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．关于静电力、安培力与洛伦兹力，下列说法正确的是（ ）
A．电荷放入静电场中一定会受静电力，静电力的方向与该处电场强度的方向相同
B．通电导线放入磁场中一定受安培力，安培力的方向与该处磁场方向垂直
C．电荷放入磁场中就会受到洛伦兹力，洛伦兹力的方向与该处磁场方向垂直
D．当电荷的速度方向与磁场方向垂直时受到的洛伦兹力最大，方向与磁场方向垂直
2．下面关于各种电器应用的电磁学原理的说法中，错误的是（ ）
A．微波炉是用电热棒加热食物的
B．变压器应用了电磁感应现象
C．电视机的显像管应用了磁场使电子束偏转的原理
D．电磁灶是利用电磁感应原理制成的
3．如图（甲）从阴极发射出来的电子束，在阴极和阳极间的高电压作用下，轰击到长条形的荧光屏上激发出荧光，可以显示出电子束运动的径迹．若把射线管放在如图（乙）蹄形磁铁的两极间，阴极接高压电源负极，阳极接高压电源正极，关于荧光屏上显示的电子束运动的径迹，下列说法正确的是
A．电子束向上弯曲 B．电子束沿直线前进
C．电子束向下弯曲 D．电子的运动方向与磁场方向无关
4．如图所示，带正电的小球在匀强磁场中静止释放后，沿光滑绝缘的圆弧形轨道的内侧来回往复运动，它向左或向右运动通过最低点P时（ ）
A．速度和加速度都相同 B．速度和加速度都不相同
C．轨道给它的弹力相同 D．向左时轨道给它的弹力比向右时大
5．若在如图所示的阴极射线管中部加竖直向上的电场，则应加什么方向的大小合适的磁场才能让阴极射线不偏转（ ）
A．竖直向上 B．竖直向下
C．垂直纸面向里 D．垂直纸面向外
6．如图所示是一种纳米粒子选择装置，待选“球形”粒子密度相同、大小不同、带正电且电量与其表面积成正比。待选粒子从O1进入小孔时可认为初速度为零，加速电场区域Ⅰ的板间电压为U1，粒子通过小孔O2射入正交的匀强电场、磁场区域Ⅱ，其中磁场的磁感应强度大小为B，左、右两极板间距为d。区域Ⅱ出口小孔O3与O1、O2在同一竖直线上。若半径为r0、质量为m0、电量为q0的纳米粒子刚好能沿直线通过，不计纳米粒子重力，则下列说法正确的是（ ）
A．半径大的纳米粒子到达O2处的速度大
B．区域Ⅱ中磁场与电场的强度的比值为
C．区域Ⅱ两极板的电势差为
D．若新待选纳米粒子的半径为2r0，仍要求沿直线通过，则区域Ⅱ的电场强度应变为原电场强度的倍
7．如图所示，一个带正电的粒子以一定速度进入匀强磁场中，匀强磁场的方向竖直向下，关于此时带电粒子所受的洛伦兹力的方向，下列说法正确的是（ ）
A．向左 B．向右 C．垂直纸面向里 D．垂直纸面向外
8．如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一长为L的悬线，拉一质量为m、带有+q的电荷量的小球，将摆球与悬线拉至右侧与磁感线垂直的水平位置由静止释放，则摆球通过最低位置时绳上的拉力为：
A．3mg+Bq
B．3mg+Bq
C．3mg-Bq
D．3mg-Bq
9．如图所示，甲是一个带正电的小物块，乙是一个不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起静置于粗糙的水平地板上，地板上方空间有水平方向的匀强磁场。现用水平恒力拉乙物块，使甲、乙无相对滑动地一起水平向左加速运动， 在加速运动阶段 ( )
A．甲、乙两物块做匀加速运动
B．甲、乙两物块间的摩擦力不断减小
C．乙物块与地板间的摩擦力大小不变
D．甲、乙两物块间的摩擦力不断增大
10．磁流体发电机的原理如图所示．将一束等离子体连续以速度v垂直于磁场方向喷入磁感应强度为B的匀强磁场中，可在相距为d，面积为s的两平行金属板间产生电压．现把上、下板和电阻R连接，上、下板等效为直流电源的两极．等离子体稳定时在两板间均匀分布，电阻率为ρ．忽略边缘效应，下列判断正确的是
A．上板为正极，a、b两端电压U=Bdv
B．上板为负极，a、b两端电压U=
C．上板为正极，a、b两端电压U=
D．上板为负极，a、b两端电压U=
11．在“练习使用示波器”实验中，某同学将衰减调节旋钮置于最右边的“∞”挡，扫描范围旋钮置于“外X”档，“X输入”与“地”之间未接信号输入电压，他在示波器荧光屏上看到的图象可能是下图中的（ ）
A． B． C． D．
12．一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，图中标出了带电粒子所受洛伦兹力f的方向，其中正确的是
A． B． C． D．
13．为了测量某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口，加垂直于上下底面磁感应强度为B的匀强磁场，在前后两个面内侧固定有金属板作为电极，污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U。若用Q表示污水流量（单位时间内流出的污水体积），下列说法中正确的是（ ）
A．若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高
B．前表面的电势一定低于后表面的电势，与哪种离子较多无关
C．电压表的示数与污水中离子浓度有关
D．污水流量Q与U成正比，与a、b、c无关
二、多选题
14．目前世界上正在研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，如图所示表示它的发电原理：将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整体上来说呈电中性）喷入磁场，由于等离子体在磁场力的作用下运动方向发生偏转，磁场中的两块金属板A和B上就会聚集电荷，从而在两板间产生电压．在图示磁极配置的情况下，下列表述正确的是（ ）
A．金属板A的电势较高
B．通过电阻R的电流方向是b→R→a
C．等离子体在A、B间运动时，磁场力对等离子体做功
D．等离子体在A、B间运动时，磁场力对等离子体不做功
15．如图所示，图甲为磁流体发电机原理示意图，图乙为质谱仪原理图，图丙和图丁分别为速度选择器和回旋加速器的原理示意图，忽略粒子在图丁的D形盒狭缝中的加速时间，不计粒子重力，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中，将一束等离子体喷入磁场，A、B板间产生电势差，A板电势高
B．图乙中，两种氢的同位素从静止经加速电场射入磁场，打到A1位置的粒子比荷比较小
C．图丙中，粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的速度
D．图丁中，随着粒子速度的增大，交变电流的频率也应该增大
16．四根相互平行的通电长直导线a、b、c、d电流均为I，如图所示放在正方形的四个顶点上，每根通电直导线单独存在时，四边形中心O点的磁感应强度都是B，则四根通电导线同时存在时O点的磁感应强度的大小和方向为（ ）
A．大小为2B；
B．大小为2B；
C．方向向左；
D．方向向上．
三、解答题
17．（1）质点m绕定点O沿逆时针方向作匀速圆周运动，请在甲图上标出质点在位置A时的速度方向和所受向心力的方向．
（2）细绳的一端在外力作用下从t=0时刻开始做简谐振动（如图乙），激发出一列简谐波，在细绳上选取15个点，图1为t=0时刻各点所处的位置，图2为时刻的波形图．（T为波的周期），试在图中画出时刻的波形图．
甲 乙
18．如图所示,质量为的带正电小球能沿着竖直的绝缘墙竖直下滑,磁感应强度为B的匀强磁场方向水平,并与小球运动方向垂直.若小球带电荷量为q,球与墙间的动摩擦因数为,
求：（1）小球下滑的最大速度为多大？
（2）下滑过程中最大加速度为多大？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
电荷放入静电场中一定会受静电力，正电荷受到的静电力的方向与该处电场强度的方向相同，负电荷受到的静电力的方向与该处电场强度的方向相反，故A错误；通电导线放入磁场中不一定受安培力，例如电流方向与磁场方向平行时不受安培力，故B错误；静止的电荷放入磁场中不受洛伦兹力，运动电荷的速度方向与磁感应线平行时也不受洛伦兹力，故C错误；当电荷的速度方向与磁场方向垂直时受到的洛伦兹力最大，即F＝qvB，方向与磁场方向垂直，故D正确．故选D．
2．A
【解析】
【详解】
微波炉是利用电磁波来加热食物中水，利用的是水和微波的共振，从而受热，A错误；变压器应用了电磁感应现象，B正确；电视机的显像管应用了磁场使电子束偏转的原理，C正确；电磁灶是利用电磁感应原理制成的，D正确．
3．C
【解析】
【详解】
试题分析：电子束向右运动，磁场向里，由左手定则可判断出电子束向下弯曲．
故选C
考点：左手定则判断洛伦兹力的方向
点评：注意电子带负电，由左手定则判断洛伦兹力的方向时，四指应指向负电荷运动的反方向．
4．D
【解析】
【详解】
在整个运动的过程中，洛伦兹力不做功，只有重力做功，所以向左或向右通过最低点时的速率大小相等，但速度的方向不同，所以速度不同，电荷受到的合外力提供向心力：，可知加速度相同，故A B错误；向左通过最低点时，根据左手安培定则可知受到的安培力向下，根据牛顿第二定律可得：，解得：，向右通过最低点时，根据左手安培定则可知受到的安培力向上，根据牛顿第二定律可得：，解得：，由此可知向左时轨道给它的弹力比向右时大，故C错误，D正确．所以D正确，ABC错误．
5．D
【解析】
【详解】
因为加竖直向上的电场，所以阴极射线所受电场力竖直向下，若阴极射线不偏转，那么洛伦兹力方向竖直向上，根据左手定则可知，磁场方向应该垂直纸面向外，故D正确，ABC错误。
故选D。
6．D
【解析】
【详解】
A．球形粒子的质量
电荷量
加速过程中
可得
因此半径大的纳米粒子到达O2处的速度小，故A错误；
B．匀速直线运动过程中
可得
故B错误。
C．区域Ⅱ两极板的电势差
故C错误；
D．因为
即若新待选纳米粒子的半径为2r0，仍要求沿直线通过，则区域Ⅱ的电场强度应变为原电场强度的倍，故D正确。
故选D。
7．C
【解析】
【详解】
带正电的粒子向右运动，所以电流的方向就是向右的，磁场的方向是向下的，根据左手定则可知，受到的洛伦兹力的方向是垂直纸面向里，故C正确．ABD错误．
故选C
8．B
【解析】
【详解】
令小球摆到最低点时的速度为v，根据动能定理：，小球带正电，在最低点受向下的洛伦兹力f=qBv，由牛顿第二定律得：，联立以上解得：，故B正确，ACD错误．
9．B
【解析】
【分析】
【详解】
AC．甲带正电，在向左运动的过程中，受到的洛伦兹力的方向竖直向下，所以对乙的压力变大，乙与地面之间的为滑动摩擦力，压力变大，所以乙与地面之间的滑动摩擦力也变大，甲、乙两物块间没有相对的滑动，是静摩擦力，由于乙与地面之间的滑动摩擦力增大，而拉力不变，根据牛顿第二定律，整体的加速度减小，AC错误；
BD．对于甲来说，静摩擦力作为合力产生加速度，由于整体的加速度减小，所以甲、乙两物块间的摩擦力不断减小，B正确，D错误，
故选B。
10．C
【解析】
【分析】
根据左手定则可知，等离子体射入两板之间时，正离子偏向a板，即上板为正极；当稳定时电场力等于洛伦兹力，结合电阻定律以及闭合电路欧姆定律求解ab之间的电压.
【详解】
根据左手定则可知，等离子体射入两板之间时，正离子偏向a板，负离子偏向b板，即上板为正极；稳定时满足，解得U′=Bdv；根据电阻定律可知两板间的电阻为，根据闭合电路欧姆定律：，a、b两端电压，联立解得；故选C.
11．B
【解析】
【详解】
试题分析：由于该同学将衰减调节旋钮置于最右边的“∞”挡，此时由机内自行提供竖直方向按正弦规律变化的交流电压，屏上的亮斑发生竖直方向的移动；扫描范围旋钮置于“外X”挡，此时机内没有扫描电压，“x输入”与“地”之间未接信号输入电压，水平方向也没有外接电压，所以水平方向没有电压，屏上的亮斑不会发生水平方向的移动．所以看到的图象应该是B图中的图象．
考点：练习使用示波器
【名师点睛】此题考查了示波器的使用问题；关键是掌握示波器的构造及原理，知道面板上各个按钮的作用，最好在示波器上练习一下；此题难度中等，意在考查学生对仪器的使用的熟练程度，此问题一直是考试的热点.
12．D
【解析】
【详解】
A．A图磁场方向向上，正电荷运动方向向上，磁场方向和电荷运动方向平行，电荷所受的洛伦兹力为零，故A错误；
B．B图磁场方向垂直纸面向外，正电荷运动方向向下，根据左手定则可知，电荷所受的洛伦兹力水平向左，故B错误；
C．C图磁场方向水平向右，正电荷运动方向向左，磁场方向和电荷运动方向平行，电荷所受的洛伦兹力为零，故C错误；
D．D图磁场方向垂直纸面向里，正电荷运动方向向右上方，根据左手定则可知，电荷所受的洛伦兹力方向与速度方向垂直指向左上方，故D正确．
故选D。
13．B
【解析】
【分析】
【详解】
AB．正、负离子从左向右移动，根据左手定则，正离子所受的洛伦兹力指向后表面，负离子所受的洛伦兹力指向前表面，所以后表面电极的电势比前表面电极的电势高，且电势的高低与哪种离子较多无关，故A错误，B正确。
C．最终稳定时，离子受洛伦兹力和静电力平衡，有
求得
可知电压表的示数U与v成正比，与离子浓度无关，故C错误。
D．污水的流量
Q与电压表的示数U和该装置高度c成正比，与a、b无关，故D错误。
故选B。
14．AD
【解析】
【详解】
试题分析：大量带正电和带负电的微粒射入磁场时，由左手定则可以判断正电荷受到的洛伦兹力向上，所以正电荷会聚集的A板上，负电荷受到的洛伦兹力向下，负电荷聚集到B板上，故B板相当于电源的负极，A板相当于电源的正极，所以通过电阻R的电流由a→R→b，金属板A的电势UA高于金属板B的电势UB，所以A正确B错误；等离子体在A、B间运动时，磁场力总是与离子体的运动方向垂直，所以磁场力不做功，故C错误D正确．故选AD．
考点：霍尔效应
【名师点睛】根据左手定则判断洛伦兹力的方向，即可判断电荷的偏转方向，考查对磁流体发电机的理解能力．此题还可以等效成流体切割磁感线，由E=Bvd求得发电机的电动势．
15．BC
【解析】
【详解】
A．由左手定则知正离子向下偏转，所以下极板带正电，A板是电源的负极，B板是电源的正极，B板电势高，故A错误；
B．带电粒子经过加速电场
进入磁场根据洛伦兹力提供向心力有
解得
可知，R越大，荷质比越小，故B正确；
C．电场的方向与B的方向垂直，带电粒子进入复合场，受电场力和安培力，且二力是平衡力，即
所以
故C正确；
D．根据带电粒子在磁场中做圆周运动的公式
可得
随着粒子速度的增大，圆周运动的半径也应该增大，与交变电流的频率无关，故D错误。
故选BC。
16．AC
【解析】
【分析】
正方形中心O点到四根导线的距离相等．根据安培定则判断四根导线在O点产生的磁感应强度的方向，根据平行四边形定则进行合成，求出四根导线同时存在时的磁感应强度大小．
【详解】
根据安培定则判断得知：四根导线在O点产生的磁感应强度的方向分别为：a导线产生的磁场方向为bd，大小为B；c导线产生的磁场方向bd，大小为B；同理，b导线产生的磁场方向ca，大小为B，d导线产生的磁场方向ca，大小为B，则根据平行四边形定则进行合成可知，所以四根导线同时存在时的磁感应强度大小为2B，方向水平向左．选项AC正确，BD错误；故选AC．
【点睛】
本题首先运用安培定则判断B的方向，其次要利用平行四边形定则进行合成，同时要利用好几何关系．
17．(1)
(2)
【解析】
【详解】
（1）质点在位置A的速度方向沿切线方向，向心力方向指向圆心．如图所示．
（2）时刻波形已知，可知在时刻波形向前移动半个波长，如图所示．
18．（1） （2）
【解析】
【分析】
对小球进行受力分析，再根据各力的变化，可以找出合力及加速度的变化，即可以找出小球最大速度及最大加速度的状态；
【详解】
（1）小球沿墙竖直下滑，由左手定则可知小球所受洛伦兹力方向向左，对小球进行受力分析，小球受重力mg、洛伦兹力、墙面给小球的支持力和摩擦力，如图所示：
根据平衡可得：
摩擦力：
根据牛顿第二定律可得：
整理得：
可知，当时，最大，
解得最大速度为：；
（2）由可知，刚开始时，加速度最大，即只受重力作用时的加速度最大，此时最大加速度为：
【点睛】
本题考查力的动态分析，解题时要注意分析带电小球的运动过程，属于牛顿第二定律的动态应用与磁场结合的题目，此类问题要求能准确找出物体的运动过程，并能分析各力的变化．
答案第1页，共2页
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