第一章安培力与洛伦兹力 复习题（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第一章安培力与洛伦兹力 复习题（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 539.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-19 10:53:29 | ||
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文档简介
第1章安培力与洛伦兹力复习题2021-2022学年高二下学期物理鲁科版（2019）选择性必修第二册
一、单选题
1．洛伦兹力的方向可以用左手定则来判断。如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，一正电荷垂直磁场方向向右运动时，该电荷所受洛伦兹力的方向（ ）
A．向上 B．向下 C．向左 D．向右
2．图中的带电粒子在磁场中运动时，所受洛伦兹力的方向水平向左的是（ ）
A．B．C． D．
3．通电直导线水平放置，且是虚线圆的圆心，是其一条直径。现将另一小段通电直导线由A点沿虚线圆顺时针缓慢移动到点，始终与平行，横截面示意图如图所示。该过程中受到的安培力（ ）
A．大小为零 B．方向始终背离圆心指向圆外
C．先增大后减小 D．先减小后增大
4．如图所示，空间存在水平向右的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，一质量为m的带电小球以初速度沿与电场方向成45°夹角射入场区，当其沿直线运动到某一位置时，电场方向突然变为竖直向上。已知带电小球的比荷为k，则下列有关说法正确的是（ ）
A．小球一定带负电 B．电场方向改变后小球做匀速圆周运动
C．电场强度大小为gk D．电场强度与磁感应强度之比为
5．如图所示，直导线通入垂直纸面向里的电流，在下列匀强磁场（磁感线只画一条）中，直导线能静止在光滑斜面上的是（ ）
A． B．
C． D．
6．如图所示，直角坐标系平面内有垂直纸面向外的足够大的匀强磁场（未画出），磁感应强度，y轴上P处有一个粒子源，可在此平面内沿范围内发射速度v大小不等的正电荷（）。是一块置于x轴上无限长的粒子收集板。已知比荷，，则能够被板收集到的粒子的最长运动时间为（ ）
A． B． C． D．
7．如图所示，一倾角为θ＝53°（图中未标出）的斜面固定在水平面上，在其所在的空间存在方向竖直向上、场强大小E＝2×106 V/m的匀强电场和方向垂直于竖直面向里、磁感应强度大小B＝4×105 T的匀强磁场．现让一质量m＝4 kg、电荷量q＝＋1.0×10－5 C的带电小球从斜面上某点（足够高）由静止释放，当沿斜面下滑位移大小为3 m时，小球开始离开斜面。g取10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6。下列说法错误的是（ ）
A．小球离开斜面时的动能为18 J
B．小球从释放至刚要离开斜面的过程中，重力势能减小96 J
C．小球从释放至刚要离开斜面的过程中，电势能增加了60 J
D．小球从释放至刚要离开斜面的过程中，由于摩擦而产生的热量为30 J
8．如图所示，两平行光滑金属导轨、与电源相连，金属棒垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面成角，为使棒静止，在空间施加垂直于回路平面向下的匀强磁场，加磁场后安培力的方向为（ ）
A．水平向左 B．水平向右 C．沿轨道平面向下 D．沿轨道平面向上
9．如图所示，四根长直导线垂直纸面放置，其横截面位于一边长为a的正方形顶点A、C、D、E上.四根导线中均通以大小为的恒定电流，电流方向如图所示，已知载流长直导线周围某点的磁感应强度，式中k为常量，I为导线中的电流，r为该点到导线的距离。下列说法正确的是（ ）
A．A处导线所受安培力方向从A指向D
B．A处长为L的一段导线所受安培力大小为
C．若仅改变D处导线中的电流方向，A处导线所受安培力大小变为原来的2倍
D．若仅改变E处导线中的电流方向，A处导线所受安培力大小变为原来的倍
10．图所示，直线OM上方存在着垂直纸面方向的匀强磁场（未画出），一电子从O点垂直OM射入磁场，经过时间t0从O点右侧某位置射出磁场．现使电子从O点向左上方射入磁场，速度方向与OM成150°角，则（ ）
A．磁场方向垂直纸面向里，电子在磁场中经历的时间为 t0
B．磁场方向垂直纸面向外，电子在磁场中经历的时间为t0
C．磁场方向垂直纸面向里，电子在磁场中经历的时间为 t0
D．磁场方向垂直纸面向外，电子在磁场中经历的时间为t0
11．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），磁场方向垂直于纸面向里。三个带正电的微粒a、b、c电荷量相等，质量分别为、、。已知在该区域内，a在纸面内做匀速圆周运动，b在纸面内向左做匀速直线运动，c在纸面内向右做匀速直线运动。下列选项正确的是（ ）
A． B． C． D．
12．坐标原点O处有一粒子源，沿xOy平面向第一象限的各个方向以相同速率发射带正电的同种粒子。有人设计了一个磁场区域，区域内存在着方向垂直于xOy平面向里的匀强磁场，使上述所有粒子从该区域的边界射出时均能沿y轴负方向运动。不计粒子的重力和粒子间相互作用，则该匀强磁场区域面积最小时对应的形状为（ ）
A． B．
C． D．
二、填空题
13．安培力：______在磁场中受的力。
14．如图为放置在水平桌面上，测 U 型磁铁两磁极间磁感应强度的实验装置。现将质量为 M、宽度为 d 的 U 型磁铁开口向上放置在电子天平上；匝数为 n、宽度为 d 的矩形线框用导线静止悬挂在绝缘支架上。当通以大小为 I，方向如图所示的电流时，稳定后读得天平的示数为 m，则线框所受安培力方向为______，U 型磁铁两极间的磁感应强度 B=_______只考虑线框下边沿的水平边在磁场中所受的安培力）。
15．根据公式，说明带电粒子在匀强磁场中的运动周期与成反比． ( )
16．如图，一条型磁铁放在水平桌面上，在其左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线．当导线中通以图示方向的电流时，磁铁对桌面的压力____（填增大，减小或不变）且受到向____（填左或右）的摩擦力 ．
17．如图，为了研究磁体S极附近Q点的磁场强弱，在该处垂直于磁场方向放置“很短”的一小段通电导线，设导线中的电流为I，导线的长为l，受到的磁场力为F。若改变I或l，则比值将______（选填“发生变化”或“保持不变”）。试问通电导线为什么要取得“很短”？______。
三、解答题
18．质量为m，带电量为q的带电粒子以速度v垂直于磁场的方向射入磁感应强度为B的匀强磁场中，则带电粒子在洛伦兹力的作用下，将作匀速圆周运动。那么，它做圆周运动的
（1）半径r为多大？
（2）周期T为多大？
19．在磁场中放置一条直导线，导线的方向与磁场方向垂直。先后在导线中通入不同的电流，导线所受的力也不一样。图中的图像表现的是导线受力的大小与通过导线的电流的关系。、各代表一组、的数据。在甲、乙、丙、丁四幅图中，正确的是哪一幅或哪几幅？说明道理。
20．如图所示的坐标系，虚线位于x轴上方h处，虚线与x轴之间存在水平向右的匀强电场，x轴下方有一半径为R的圆形匀强磁场与x轴相切于O点，为磁场的圆心，磁场方向垂直于纸面向外（图中未画出）。S处有一粒子源，某时刻沿y轴负方向发射一质量为m、电荷量为q的正电粒子，粒子的发射速度大小为，经过一段时间粒子由坐标原点以大小为的速度进入磁场，且粒子的轨迹刚好通过y轴上的P点，不考虑粒子的重力。求：
（1）匀强电场的电场强度E的大小；
（2）磁感应强度B的大小；
（3）粒子从S运动到P点的总时间。
21．如图所示，在平面直角坐标系xOy中，x轴上方有平行于y轴向上的匀强电场，下方有垂直xOy平面向里的匀强磁场。在y轴上的A点有一个质量为m=1g、带电荷量为q=-0.1C的带电粒子以的初速度沿x轴正方向射出，恰好通过x轴上的C点进入x轴下方的匀强磁场，然后再进入匀强电场，再进入匀强磁场……，如此反复运动，发现带电粒子每次经过x、y轴正半轴都过C点和A点。已知A、C两点到坐标原点O的距离分别为、，不计粒子重力，（π取3.14）求：
（1）匀强电场的场强E；
（2）匀强磁场的磁感应强度B；
（3）粒子从A点出发到再回到A所用的最短时间。（保留两位有效数字）
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
2．A
3．B
4．B
5．C
6．D
7．C
8．D
9．D
10．A
11．A
12．D
13．通电导线
14． 竖直向上
15．×
16． 增大 左
17． 保持不变 为了研究磁场中较精确地属于某一点的磁场强弱
18．（1）；（2）
19．乙丙正确
20．（1）；（2）；（3）
21．（1） 250 V/m；（2）2.5 T；（3）2.7×10-2 s
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．洛伦兹力的方向可以用左手定则来判断。如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，一正电荷垂直磁场方向向右运动时，该电荷所受洛伦兹力的方向（ ）
A．向上 B．向下 C．向左 D．向右
2．图中的带电粒子在磁场中运动时，所受洛伦兹力的方向水平向左的是（ ）
A．B．C． D．
3．通电直导线水平放置，且是虚线圆的圆心，是其一条直径。现将另一小段通电直导线由A点沿虚线圆顺时针缓慢移动到点，始终与平行，横截面示意图如图所示。该过程中受到的安培力（ ）
A．大小为零 B．方向始终背离圆心指向圆外
C．先增大后减小 D．先减小后增大
4．如图所示，空间存在水平向右的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，一质量为m的带电小球以初速度沿与电场方向成45°夹角射入场区，当其沿直线运动到某一位置时，电场方向突然变为竖直向上。已知带电小球的比荷为k，则下列有关说法正确的是（ ）
A．小球一定带负电 B．电场方向改变后小球做匀速圆周运动
C．电场强度大小为gk D．电场强度与磁感应强度之比为
5．如图所示，直导线通入垂直纸面向里的电流，在下列匀强磁场（磁感线只画一条）中，直导线能静止在光滑斜面上的是（ ）
A． B．
C． D．
6．如图所示，直角坐标系平面内有垂直纸面向外的足够大的匀强磁场（未画出），磁感应强度，y轴上P处有一个粒子源，可在此平面内沿范围内发射速度v大小不等的正电荷（）。是一块置于x轴上无限长的粒子收集板。已知比荷，，则能够被板收集到的粒子的最长运动时间为（ ）
A． B． C． D．
7．如图所示，一倾角为θ＝53°（图中未标出）的斜面固定在水平面上，在其所在的空间存在方向竖直向上、场强大小E＝2×106 V/m的匀强电场和方向垂直于竖直面向里、磁感应强度大小B＝4×105 T的匀强磁场．现让一质量m＝4 kg、电荷量q＝＋1.0×10－5 C的带电小球从斜面上某点（足够高）由静止释放，当沿斜面下滑位移大小为3 m时，小球开始离开斜面。g取10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6。下列说法错误的是（ ）
A．小球离开斜面时的动能为18 J
B．小球从释放至刚要离开斜面的过程中，重力势能减小96 J
C．小球从释放至刚要离开斜面的过程中，电势能增加了60 J
D．小球从释放至刚要离开斜面的过程中，由于摩擦而产生的热量为30 J
8．如图所示，两平行光滑金属导轨、与电源相连，金属棒垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面成角，为使棒静止，在空间施加垂直于回路平面向下的匀强磁场，加磁场后安培力的方向为（ ）
A．水平向左 B．水平向右 C．沿轨道平面向下 D．沿轨道平面向上
9．如图所示，四根长直导线垂直纸面放置，其横截面位于一边长为a的正方形顶点A、C、D、E上.四根导线中均通以大小为的恒定电流，电流方向如图所示，已知载流长直导线周围某点的磁感应强度，式中k为常量，I为导线中的电流，r为该点到导线的距离。下列说法正确的是（ ）
A．A处导线所受安培力方向从A指向D
B．A处长为L的一段导线所受安培力大小为
C．若仅改变D处导线中的电流方向，A处导线所受安培力大小变为原来的2倍
D．若仅改变E处导线中的电流方向，A处导线所受安培力大小变为原来的倍
10．图所示，直线OM上方存在着垂直纸面方向的匀强磁场（未画出），一电子从O点垂直OM射入磁场，经过时间t0从O点右侧某位置射出磁场．现使电子从O点向左上方射入磁场，速度方向与OM成150°角，则（ ）
A．磁场方向垂直纸面向里，电子在磁场中经历的时间为 t0
B．磁场方向垂直纸面向外，电子在磁场中经历的时间为t0
C．磁场方向垂直纸面向里，电子在磁场中经历的时间为 t0
D．磁场方向垂直纸面向外，电子在磁场中经历的时间为t0
11．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），磁场方向垂直于纸面向里。三个带正电的微粒a、b、c电荷量相等，质量分别为、、。已知在该区域内，a在纸面内做匀速圆周运动，b在纸面内向左做匀速直线运动，c在纸面内向右做匀速直线运动。下列选项正确的是（ ）
A． B． C． D．
12．坐标原点O处有一粒子源，沿xOy平面向第一象限的各个方向以相同速率发射带正电的同种粒子。有人设计了一个磁场区域，区域内存在着方向垂直于xOy平面向里的匀强磁场，使上述所有粒子从该区域的边界射出时均能沿y轴负方向运动。不计粒子的重力和粒子间相互作用，则该匀强磁场区域面积最小时对应的形状为（ ）
A． B．
C． D．
二、填空题
13．安培力：______在磁场中受的力。
14．如图为放置在水平桌面上，测 U 型磁铁两磁极间磁感应强度的实验装置。现将质量为 M、宽度为 d 的 U 型磁铁开口向上放置在电子天平上；匝数为 n、宽度为 d 的矩形线框用导线静止悬挂在绝缘支架上。当通以大小为 I，方向如图所示的电流时，稳定后读得天平的示数为 m，则线框所受安培力方向为______，U 型磁铁两极间的磁感应强度 B=_______只考虑线框下边沿的水平边在磁场中所受的安培力）。
15．根据公式，说明带电粒子在匀强磁场中的运动周期与成反比． ( )
16．如图，一条型磁铁放在水平桌面上，在其左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线．当导线中通以图示方向的电流时，磁铁对桌面的压力____（填增大，减小或不变）且受到向____（填左或右）的摩擦力 ．
17．如图，为了研究磁体S极附近Q点的磁场强弱，在该处垂直于磁场方向放置“很短”的一小段通电导线，设导线中的电流为I，导线的长为l，受到的磁场力为F。若改变I或l，则比值将______（选填“发生变化”或“保持不变”）。试问通电导线为什么要取得“很短”？______。
三、解答题
18．质量为m，带电量为q的带电粒子以速度v垂直于磁场的方向射入磁感应强度为B的匀强磁场中，则带电粒子在洛伦兹力的作用下，将作匀速圆周运动。那么，它做圆周运动的
（1）半径r为多大？
（2）周期T为多大？
19．在磁场中放置一条直导线，导线的方向与磁场方向垂直。先后在导线中通入不同的电流，导线所受的力也不一样。图中的图像表现的是导线受力的大小与通过导线的电流的关系。、各代表一组、的数据。在甲、乙、丙、丁四幅图中，正确的是哪一幅或哪几幅？说明道理。
20．如图所示的坐标系，虚线位于x轴上方h处，虚线与x轴之间存在水平向右的匀强电场，x轴下方有一半径为R的圆形匀强磁场与x轴相切于O点，为磁场的圆心，磁场方向垂直于纸面向外（图中未画出）。S处有一粒子源，某时刻沿y轴负方向发射一质量为m、电荷量为q的正电粒子，粒子的发射速度大小为，经过一段时间粒子由坐标原点以大小为的速度进入磁场，且粒子的轨迹刚好通过y轴上的P点，不考虑粒子的重力。求：
（1）匀强电场的电场强度E的大小；
（2）磁感应强度B的大小；
（3）粒子从S运动到P点的总时间。
21．如图所示，在平面直角坐标系xOy中，x轴上方有平行于y轴向上的匀强电场，下方有垂直xOy平面向里的匀强磁场。在y轴上的A点有一个质量为m=1g、带电荷量为q=-0.1C的带电粒子以的初速度沿x轴正方向射出，恰好通过x轴上的C点进入x轴下方的匀强磁场，然后再进入匀强电场，再进入匀强磁场……，如此反复运动，发现带电粒子每次经过x、y轴正半轴都过C点和A点。已知A、C两点到坐标原点O的距离分别为、，不计粒子重力，（π取3.14）求：
（1）匀强电场的场强E；
（2）匀强磁场的磁感应强度B；
（3）粒子从A点出发到再回到A所用的最短时间。（保留两位有效数字）
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
2．A
3．B
4．B
5．C
6．D
7．C
8．D
9．D
10．A
11．A
12．D
13．通电导线
14． 竖直向上
15．×
16． 增大 左
17． 保持不变 为了研究磁场中较精确地属于某一点的磁场强弱
18．（1）；（2）
19．乙丙正确
20．（1）；（2）；（3）
21．（1） 250 V/m；（2）2.5 T；（3）2.7×10-2 s
答案第1页，共2页
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