第一章 安培力与洛伦兹力 单元练习 （word版含答案）

第1章 安培力与洛伦兹力 章末提升训练
一、单选题
1．（2022·福建省福州第一中学高二期末）一对平行金属板中存在匀强电场和匀强磁场，其中电场的方向与金属板垂直，磁场的方向与金属板平行且垂直纸面向里，如图所示。一氕核（）以速度v0自O点沿中轴线射入，恰沿中轴线做匀速直线运动。下列粒子分别自O点沿中轴线射入，能够做匀速直线运动的是（　　）
A．以速度2v0射入的氘核（） B．以速度9v0射入的核氚（）
C．以速度v0射入的核氚（） D．以速度v0射入的电子（）
2．（2022·云南·高二期末）一匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向里，其边界如图中虚线所示。为半径为的半圆，、与直径共线，、间的距离等于半圆的半径。一束质量为、电荷量均为的粒子，在纸面内从点垂直于以不同速度射入磁场，不计粒子所受重力及粒子间的相互作用。则在磁场中运动时间最短的粒子速度大小为（　　）
A． B． C． D．
3．（2022·江西抚州·高二期末）如图所示，固定在竖直平面内的边长为的菱形线框及其水平对角线是由完全相同的金属棒连接而成的，该空间内存在方向垂直于竖直面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，线框的顶点、通过导线与直流电源的正、负极相连，如果通过导体棒的电流强度为，则（　　）
A．导体棒和受到的安培力的合力大小为，方向水平向右
B．菱形线框受到的安培力的合力大小为0
C．导体棒和受到的安培力的合力大小为，方向竖直向上
D．对角线导体棒受到的安培力大小为0
4．（2022·山东·青岛西海岸新区第一高级中学高二期末）如图，半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，重力不计、电荷量一定的带电粒子以速度v正对着圆心O射入磁场。若粒子射入、射出磁场点间的距离为1.6R，则粒子在该磁场中做圆周运动的周期为（　　）
A． B． C． D．
5．（2022·四川广安·高二期末）如图所示，圆形区域和正方形区域存在着磁感应强度相同的匀强磁场，圆的直径等于正方形的边长，两个电子分别以相同的速度飞入两个磁场区域，速度方向均与磁场方向垂直，进入圆形磁场区域的电子速度方向指向圆心，进入正方形磁场区域的电子速度方向沿一边的中垂线，则下面判断正确的是（　　）
A．两电子在两磁场中运动时轨道半径可能不相同
B．电子在正方形磁场中运动的轨迹可能更长
C．进入圆形磁场区域的电子一定先飞离磁场
D．电子在正方形磁场中的偏转角度一定更大
6．（2022·浙江温州·高二期末）如图所示，在圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，是圆的一条直径。一带正电的粒子从点射入磁场，速度大小为，方向与成角时恰好从点飞出磁场，粒子在磁场中运动的时间为。若仅将速度大小改为，则粒子在磁场中运动的时间为（不计带电粒子所受重力）（ ）
A． B． C． D．
7．（2022·广东·深圳实验学校光明部高二期末）如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上（与纸面平行），磁场方向垂直纸面向里。在该区域内，三个质量相同的带正电的微粒甲、乙和丙；微粒甲静止不动，微粒乙在纸面内向左做匀速直线运动，微粒丙在纸面内做匀速圆周运动。已知微粒之间互不影响，下列关于甲、乙和丙带电量正确的是（　　）
A．q甲=q丙q乙>q丙 C．q甲>q乙=q丙 D．q甲二、多选题
8．（2022·江西抚州·高二期末）医用回旋加速器示意图如图所示，其核心部分是两个D形金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连。现分别加速氘核（）和氦核（）。下列说法中正确的是（　　）
A．它们的最大速度相等
B．它们的最大动能相等
C．两次所接高频电源的频率相同
D．粒子通过回旋加速器获得的最大动能与高频电源的电压大小无关
9．（2022·广西钦州·高二期末）如图所示，在中有一垂直纸面向里匀强磁场，质量和电荷量都相等的带电粒子a、b、c以不同的速率从O点沿垂直于的方向射入磁场，图中实线是它们的轨迹。已知O是的中点，不计粒子重力，下列说法中正确的是（　　）
A．粒子a带正电，粒子b、c带负电 B．粒子c在磁场中运动的时间最长
C．粒子a在磁场中运动的周期最小 D．射入磁场时粒子a的速率最小
10．（2022·长水教育控股集团（云南）衡水实验中学管理有限公司高二期末）电磁炮的基本原理如图所示，一质量为M的弹体（包括金属杆EF的质量）静置于水平平行金属导轨最左端，金属杆与导轨垂直并接触良好，导轨宽为d，长为L，处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。现使金属杆通过的电流恒为I，把弹体从静止释放，金属杆与轨道摩擦及空气阻力不计，则弹体能获得的最大速度（　　）
A．磁场不做功，弹体最大速度与磁场无关
B．弹体最大速度与磁场和电流大小都有关
C．
D．
11．（2022·浙江金华·高二期末）如图所示，倾角为30°的光滑斜面上放置一质量为m，长为L的通电直导线，导线内电流大小为I，方向垂直纸面向里，空间内存在平行纸面的匀强磁场，导线受到安培力作用且保持静止，已知重力加速度为g，磁感应强度大小可能是（　　）
A． B． C． D．
三、填空题
12．（2020·河北武强中学高二阶段练习）如图所示，一根质量为m的金属棒AC用长短相同的软线悬挂在磁感应强度为B的匀强磁场中，通入A到C方向的电流时，AC受到的安培力方向向______（选填“上”、“下”、“左”、“右”），若改变电流的方向，悬线受到的张力将______（选填“变大”、“变小”或“不变”），若同时改变电流方向和磁场方向，金属棒受到的安培力方向______（选填“改变”或“不变”）
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·全国·高二课时练习）如图所示，质量为m的U型导线框，其质量均匀分布，与长度均为l，宽度为s，导线框置于竖直向上的匀强磁场中，可绕水平轴转动，现给导线框通以方向、电流强度为I的恒定电流，导线框由静止开始从竖直平面向纸外偏转，在达到最大角度为的过程中，安培力对导线框做的功为__________；导线框最终静止时与竖直平面夹角为，则匀强磁场的磁感强度B为__________。
四、解答题
15．（2022·陕西咸阳·高二期末）如图甲所示，固定的两光滑导体圆环相距。圆环通过导线与灯泡（额定电压为）及电源相连，电源的电动势，内阻。在两圆环上放置一导体棒，导体棒质量为，接入电路的电阻，圆环电阻不计，匀强磁场竖直向上。开关闭合后，灯泡恰好正常发光，导体棒可以静止在圆环上某位置，该位置对应的半径与水平方向的夹角为，如图乙所示，取，，。求此时：
（1）导体棒所受安培力的大小；
（2）导体棒中的电流大小；
（3）匀强磁场的磁感应强度大小。
16．（2021·江苏·南京市中华中学高三阶段练习）如图所示，在xOy平面内x轴与MN边界之间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场域的宽度为d．x轴下方和MN边界上方的空间有两个匀强电场，场强大小相等，方向与y轴平行。t＝0时刻，一质量为m、电荷量为＋q的粒子从P点沿x轴正方向射入电场，从x轴上Q点进入磁场，进入磁场时速度大小为v，方向与x轴正方向夹角为60°，然后垂直于MN边界进入上方电场，Q点坐标为（d，0），粒子重力不计。求：
（1）匀强电场的场强大小E；
（2）匀强磁场的磁感应强度大小B；
（3）粒子第二次经过x轴的时刻t。
17．（2022·安徽黄山·一模）如图所示，在坐标系xOy的第二象限存在匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面向里；第三象限内有沿x轴正方向的匀强电场；第四象限的某圆形区域内存在一垂直于xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为第二象限磁场磁感应强度的2倍。一质量为m、带电荷量为q（q>0）的粒子以速率v自y轴的A点沿x轴负方向射入磁场，经x轴上的C点以沿y轴负方向的速度进入电场，然后从y轴负半轴上的D点射出，最后粒子以沿着y轴正方向的速度经过x轴上的Q点。已知OA=OC=d，OD=，OQ=4d，不计粒子重力。求：
（1）第二象限磁感应强度B的大小与第三象限电场强度E的大小；
（2）粒子由A至D过程所用的时间；
（3）第四象限圆形磁场区域的最小面积。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．D
3．D
4．D
5．B
6．C
7．A
8．ACD
9．AB
10．BC
11．BCD
12． 上 变大 不变
13． 0.2N
14．
15．（1）；（2）；（3）
16．（1）；（2）；（3）
17．（1），；（2）；（3）
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