第1章 安培力与洛伦兹力 单元质量检测试卷（Word版含答案）

第1章 安培力与洛伦兹力 单元质量检测试卷
一、单选题
1．（2022·广西·高三阶段练习）如图，虚线MN上、下两侧是磁感应强度大小均为B、方向相反的匀强磁场，一个质量为m、带电荷量为-q的带电粒子（不计重力）以速度v，从P点沿与界面成=30°角的方向垂直磁场射入MN上方。若从此刻开始计时，则粒子运动到虚线MN所用的时间不可能为（　　）
A． B． C． D．
2．（2021·山东·济南市天桥区黄河双语实验学校高二阶段练习）质量和电荷量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是（　　）
A．N的运行时间小于M的运行时间
B．N带负电，M带正电
C．N的速率大于M的速率
D．N的运行时间等于M的运行时间
3．（2022·全国·高三专题练习）如图，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，质量为m、电荷量为q（q>0）的带电粒子从圆周上的M点沿直径MON方向射入磁场。若粒子射入磁场时的速度大小为v1，离开磁场时速度方向偏转90°；若射入磁场时的速度大小为v2，离开磁场时速度方向偏转60°，不计重力，则为（　　）
A． B． C． D．3
4．（2022·北京市怀柔区教科研中心高二期末）三块相同的蹄形磁铁并列放置，可以认为磁极间的磁场是均匀的.将一根直导线悬挂在磁铁两极间，分别将“2、3”和“1、4”接到电源上，两次通过直导线的电流相同，这一操作探究的是（ ）
A．电流大小对安培力的影响
B．磁感应强度方向对安培力的影响
C．磁感应强度大小对安培力的影响
D．通电导线长度对安培力的影响
5．（2022·江西·高二期末）质量为m，电阻率为，横截面积为S，长度为L的粗细均匀的金属棒MN两端由等长的轻质绝缘细线悬挂，金属棒置于竖直方向的匀强磁场中，初始细线竖直，金属棒静止。现在MN两端加上大小为U的电压，使电流由M流向N，要使金属棒的绝缘细线静止时与竖直方向摆角成60°角，已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）
A．磁场方向竖直向上或向下，大小为
B．磁场方向竖直向上或向下，大小为
C．增长绝缘细线长度，其余条件不变，金属棒摆角将小于60°
D．增大金属棒长度，其余条件不变，金属棒摆角将大于60°
6．（2022·广东广州·高二期末）如图所示，质量为m、长为l的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O′，并处于匀强磁场中。当导线中通以沿x轴正方向的电流I，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为θ。有关磁感应强度方向正确的说法是（　　）
A．可能沿x轴正方向 B．可能沿y轴负方向
C．可能沿z轴负方向 D．可能沿悬线向上
7．（2022·四川省内江市第六中学高二开学考试）如图所示，纸面内A、B两点间连接有四段导线ACB、ADB、AEB、AFB，四段导线的粗细相同、材料相同，匀强磁场垂直于纸面向里。现给MN两端加上电压，则下列说法正确的是（ ）
A．四段导线受到的安培力的方向不相同
B．ADB段受到的安培力最大
C．AEB段受到的安培力最小
D．四段导线受到的安培力的大小相等
8．（2022·江苏苏州·高三期末）如图所示，圆形硬质金属导线M-a-N-b-M固定于水平桌面上，导线平面与匀强磁场方向垂直，圆弧MaN的长度为圆周长的，触头M、N与直流电源两端相接。已知圆弧导线MaN受到的安培力大小为F，则圆弧导线MbN因为安培力作用而受到的附加张力大小为（　　）
A． B． C． D．
9．（2022·北京·高二期末）在恒定的匀强磁场中固定一根通电直导线，导线的方向与磁场方向垂直，如图反映的是这根导线受到的磁场力大小F与通过导线的电流I之间的关系，M、N两点各对应一组F、I的数据，其中可能正确的是（　　）
A．B．C．D．
10．（2022·江苏徐州·高二期末）如图所示，质子以初速度v进入磁感应强度为B且足够大的匀强磁场中，速度方向与磁场方向的夹角为。已知质子的质量为m，电荷量为e。重力不计，则（　　）
A．质子运动的轨迹为螺旋线，螺旋线的中轴线方向垂直于纸面向里
B．质子做螺旋线运动的半径为
C．质子做螺旋线运动的周期为
D．一个周期内，质子沿着螺旋线轴线方向运动的距离（即螺距）为
11．（2022·重庆南开中学高二期末）如图所示为一个边界为等边三角形abc的磁场区域，该区域内存在磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场，三角形abc的边长为L。在c处一个电荷量为+q、质量为m的带电粒子（重力不计），沿垂直于ab的方向射入磁场，下列说法中正确的是（　　）
A．若该带电粒子从ac边上离开磁场，在磁场中运动的时间为
B．若该带电粒子从ac边上离开磁场，在磁场中运动的时间为
C．若该粒子恰能从距a点处的O点射出，入射速度为
D．若该粒子恰能从距a点处的O点射出，入射速度为
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·江西·南昌市八一中学高二期末）如图所示，用长为L的轻绳，悬挂一质量为m的带电小球，放在磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中。现将小球拉到与悬点等高处由静止释放，小球便在垂直于磁场的竖直面内摆动，当小球第一次摆到最低点时，轻绳的拉力恰好为零，重力加速度为g，忽略空气阻力，由此可知小球___________（选填“带正电”“不带电”或“带负电”）当小球第二次经过最低点时轻绳拉力等于___________。
14．（2020·全国·高二课时练习）如图所示，利用电流天平可以测量匀强磁场的磁感应强度，电流天平的右臂挂着矩形线圈，匝数为n，线圈的水平边长为L，bc边处于匀强磁场内，磁感应强度B的方向与线圈平面垂直，当线圈中通过电流I时，调节砝码使两臂达到平衡，然后使电流反向；大小不变，这时需要在左盘中增加质量为m的砝码，才能使两臂达到新的平衡。
（1）用已知量和可测量n、m、L、I计算B的表达式为______；
（2）当，，，时，磁感应强度为______T。（重力加速度g取）
三、解答题
15．（2022·河南平顶山·高二期末）宽度为的区域内左边一半有垂直纸面向里的匀强磁场，右边一半是场强方向与纸面平行的匀强电场（未画出），电场与磁场分界线与边平行。一质量为、电荷量为、不计重力的粒子从点以初速度沿方向射入到磁场中，若磁感应强度大小为，粒子离开磁场进入电场后沿直线运动且恰好能够到达区域的右边界线。
（1）求粒子通过磁场所用的时间（用、表示）；
（2）确定电场的方向并求电场强度的大小。
16．（2022·山西·高二开学考试）如图所示，纸面内存在半径为的圆形和直角三角形ABC的两匀强磁场（图中均未画出，方向均垂直纸面），AB边长为L，现有一质量为m。电荷量为q的带电粒子从圆形磁场边界上的P点正对圆心O垂直磁场射入，且∠EOP= 60° ，经偏转恰好从D点飞出，并沿DA方向从A点进入三角形区域且恰好不从BC边界射出。已知E、O、D、AB在同一直线上，粒子重力不计。求：
（1）两区域磁感应强度大小的比值；
（2）粒子在两区域运动时间的比值。
17．（2022·山东·青岛二中高三开学考试）如图甲所示，长为L、间距也为L的平行正对金属极板垂直纸面放置，接有如图乙所示的电压（U、T均为已知），以极板右端为边界右侧的足够大空间中存在垂直纸面的匀强磁场（图中未画出）。位于极板左端中点O处的粒子源不断沿纸面平行于极板方向射出质量、电荷量、速度均相同的带正电粒子。已知t=0时刻从粒子源射出的粒子恰好在时刻从上极板右端M点离开电场进入磁场，再从下极板右端N点离开磁场，不计粒子重力。求：
（1）匀强磁场的磁感应强度大小；
（2）时刻从粒子源射出的粒子离开磁场时的位置与N点的距离。
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参考答案：
1．B
2．D
3．B
4．D
5．B
6．C
7．B
8．A
9．C
10．D
11．C
12． 向右 1 0.15
13． 带负电 6mg
14． 1
15．（1）；（2）方向与直线成角斜向左上，
16．（1）；（2）
17．（1） ；（2）
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