第1章 安培力与洛伦兹力 章末综合测试卷（Word版含答案）

第1章 安培力与洛伦兹力 章末综合测试卷
一、单选题
1．（2021·浙江·杭十四中高二开学考试）如图所示，把一导线用弹簧挂在蹄形磁铁磁极的正上方，当导线中通以图示电流时，导线的运动情况是（从上往下看）（　　）
A．顺时针方向转动，同时下降
B．顺时针方向转动，同时上升
C．逆时针方向转动，同时下降
D．逆时针方向转动，同时上升
2．（2022·全国·高三专题练习）用两根轻质柔软导线悬挂一根长为L、质量为m的导体棒MN在天花板上P、Q两点，空间存在磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场方向始终垂直于导体棒，对导体棒通入电流I，稳定后发现悬挂导体棒的导线偏离竖直方向某一夹角θ，如图所示。重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）
A．电流方向由M到N
B．磁场方向竖直向上时，有tan θ＝
C．磁场方向可能垂直于PQNM平面
D．若BIL3．（2022·福建省福州华侨中学高二期末）条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠近S极一侧悬挂一根与它垂直的导电棒，如图所示（图中只画出棒的截面图）。在棒中通以垂直纸面向里的电流的瞬间，可能产生的情况是（　　）
A．磁铁对桌面的压力减小 B．磁铁对桌面的压力增大
C．磁铁不受摩擦力作用 D．磁铁受到向右的摩擦力
4．（2022·全国·高二专题练习）现代质谱仪可用来分析比质子重很多的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定。质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12.5倍。此离子和质子的质量比约为（　　）
A．12 B．25 C．156 D．144
5．（2022·陕西·汉阴县汉阴中学高二期末）如图所示，匀强磁场的区域足够大，磁感应强度大小为B、方向水平向右，将一段圆弧形导体ab置于磁场中，圆弧的圆心为O，半径为r。现在导体ab中通以方向从的恒定电流I，则圆弧受到的安培力的方向和大小分别为（　　）
A．水平向左， B．垂直纸面向里，
C．垂直纸面向外， D．垂直纸面向外，
6．（2021·河北·衡水市冀州区第一中学高二期中）如图所示，通电导体棒静止于水平导轨上，棒的质量为m，长为L，通过的电流大小为I且垂直纸面向里，匀强磁场的磁感应强度B的方向与导轨平面成角，则导体棒受到的（　　）
A．安培力大小为BIL
B．安培力大小为BILsin
C．摩擦力大小为BILcos
D．支持力大小为mg+BILsin
7．（2021·内蒙古·霍林郭勒市第一中学高二阶段练习）有四条垂直于纸面的长直固定导线。电流方向如图所示，其中a、b、c三条导线到d导线的距离相等，三条导线与d的连线互成120°。四条导线的电流大小为都为I，其中d导线受到a导线的安培力为现突然把c导线的电流方向改为垂直于纸面向外，电流大小不变。此时d导线所受安培力的合力下列说法正确的是（　　）
A．0 B．大小为2F，方向沿dc指向c
C．大小为 ，方向沿cd延长线方向 D．大小为2F，方向沿cd指向d
8．（2021·广东·佛山一中高二阶段练习）如图所示，一小段通电直导线放置在粗糙的水平面上处于静止状态，电流方向垂直纸面向里。现把一条形磁铁控制在导线的正上方成水平状态，中点与导线的连线虚线正好沿竖直方向，下列说法正确的是（　　）
A．放上磁铁后，地面对导线产生摩擦力
B．放上磁铁后，地面对导线的支持力仍然等于重力
C．若把磁铁沿竖直方向向上移动，地面对导线的支持力越来越小
D．若把磁铁水平向右移动一小段距离，导线仍处于静止状态，则地面对导线的摩擦力向左
9．（2022·江苏省镇江第一中学高二期末）如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，AC是圆O的水平直径，P是圆周上的一点，P点离AC的距离为R，一个质量为m、电荷量为q的带负电粒子以一定的速度从A点沿AC方向射入，粒子在磁场中运动的偏向角为90°，保持粒子的速度大小、方向不变，让粒子从P点射入磁场，则粒子在磁场中运动的时间为（　　）
A． B． C． D．
10．（2021·山东省实验中学高二期中）如图所示，原来静止的圆形线圈通过逆时针方向的电流，在其直径上靠近b点有一长直导线垂直于圆形线圈平面被固定。今在长直导线中通以图示方向的电流时，在磁场力的作用下，圆形线圈将（　　）
A．向左平动 B．向右平动
C．仍然静止 D．绕轴转动
11．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，L1和L2为平行线，L1上方和L2下方都是垂直纸面向里的磁感应强度相同的匀强磁场，A、B两点都在L2线上，带电粒子从A点以初速度v与L2线成θ＝30°角斜向上射出，经过偏转后正好过B点，经过B点时速度方向也斜向上，不计粒子重力，下列说法中不正确的是（　　）
A．带电粒子一定带正电
B．带电粒子经过B点时的速度一定跟在A点的速度相同
C．若将带电粒子在A点时的初速度变大（方向不变）它仍能经过B点
D．若将带电粒子在A点时的初速度方向改为与L2线成60°角斜向上，它就不再经过B点
二、填空题
12．（2020·吉林市第五十五中学高二期末）如图，每根轻质弹簧的劲度系数均为100N/m，金属棒ab的长度为50cm，质量为0.02kg，垂直纸面向里的匀强磁场的磁感应强度为0.4T，若要使弹簧处于原长，则中要通以______________方向的电流，电流强度为__________A；若中通以ba方向、电流强度为0.5A的电流时，每根弹簧的伸长量为____________cm。（g取10m/s2）
13．（2022·全国·高二专题练习）将一根长10cm、通有电流为2A的导线的一半垂直磁场方向放入匀强磁场中，已知磁感应强度大小为2T，则该通电导线所受安培力大小为______N；一电荷量为q=8.010-10C的带电粒子，以速度v=5m/s垂直磁感应强度方向射入匀强磁场中，磁感应强度的大小为10T，则该粒子所受洛伦兹力大小为______N。
14．（2020·陕西省宝鸡市金台区教育局高二期中）目前，世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机。如图所示表示出了它的原理：将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的微粒，而从整体来说呈中性）喷射入磁场，磁场中有两块金属A、B，这时金属板上就会聚集电荷，从而在两板之间形成一定的电压，A、B两板就相当于一个电源，则图中A板是电源的________（选填“正极”或“负极”）。
三、解答题
15．（2022·安徽黄山·高二期末）如图，在平面直角坐标系xoy中，在的区域内有沿轴负方向的匀强电场，在 的区域内有垂直坐标平面向外的匀强磁场。一带正电的粒子（质量为、电荷量大小为q）从轴上点以沿轴正方向的初速度开始运动。当粒子第一次穿越轴时，恰好经过轴上的点，当粒子第二次穿越轴时，恰好经过轴上的点。不计带电粒子的重力。求：
（1）电场强度的大小；
（2）磁感应强度的大小。
16．（2022·全国·高三课时练习）如图所示，两个同心圆半径分别为r和2r，在两圆之间的环形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。圆心O处有一放射源，放射出的粒子质量均为m、电荷量均为-q，假设粒子速度方向都和纸面平行，不计粒子重力。
（1）图中箭头表示某一粒子初速度的方向，OA与初速度方向的夹角为60°，要想使该粒子经过环形区域磁场一次后通过A点，则初速度的大小是多少
（2）要使粒子不穿出环形区域，则粒子的初速度不能超过多少
17．（2022·福建·模拟预测）如图所示，在x>0的区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场；紧挨着y轴有一个平行的金属板，板长L，板间距d，两板间电压为U， 上极板带正电，中线与x轴重合，两个正粒子a和b先后以v0和2v0从极板左边缘中间射入电场，速度方向沿x轴正方向。已知a进入磁场后，从坐标原点O处射出磁场。a的比荷为k，b的比荷为2k，不计粒子的重力。粒子都不能打在极板上，求：
（1）匀强磁场强度B的大小？
（2）b粒子进入磁场后再次到达y轴时距离坐标原点O的距离S。
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参考答案：
1．A
2．D
3．A
4．C
5．D
6．A
7．B
8．C
9．C
10．D
11．A
12． 向右 1 0.15
13． 0.2N
14．负极
15．（1）；（2）；
16．（1）；（2）
17．（1）；（2）
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