第一章安培力与洛伦兹力 单元练习题（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第一章安培力与洛伦兹力 单元练习题（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 1009.4KB | ||
| 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 13:47:14 | ||
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文档简介
第1章安培力与洛伦兹力练习题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．如图所示，在同一平面内，同心的两个导体圆环中通以异向的电流时（ ）
A．两环都有向内收缩的趋势
B．两环都有向外扩张的趋势
C．内环有收缩的趋势，外环有扩张的趋势
D．内环有扩张的趋势，外环有收缩的趋势
2．如图所示为一种自动跳闸的闸刀开关，O是转动轴，A是绝缘手柄，C是闸刀卡口，M、N接电源线，闸刀处于垂直纸面向里、磁感应强度大小B=0.5T的匀强磁场中，CO间的距离为10cm，当CO间闸片所受安培力为1N时，闸刀开关会自动跳开。则要使闸刀开关能跳开，CO中通过的电流的大小和方向为（ ）
A．电流大小为2A，方向为C→O B．电流大小为2A，方向为O→C
C．电流大小为20A，方向为O→C D．电流大小为20A，方向为C→O
3．仔细观察四幅图，你认为说法正确的是（ ）
①图（1）中是通电导线周围存在磁场的实验，这是物理学家法拉第通过实验首先发现
②图（2）中，标有“，”的电容器，极板上所带的电荷量最多为
③图（3）中的导电液体通电后在磁场中将会旋转，从上往下看做逆时针旋转
④图（4）是一只金属电阻温度计，其金属丝的电阻值随温度的升高而增大
A．③④ B．①② C．①③ D．②④
4．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．
5．如图所示，条形磁铁放在光滑斜面上，用平行于斜面的轻弹簧拉住处于静止状态。图中圆圈为垂直于纸面放置的直导线的横截面，当导线中无电流时，磁铁对斜面的压力为；当导线中有电流通过时，磁铁对斜面的压力为。下列说法正确的是( )
A．若导线位于图中位置1且电流方向向外，则
B．若导线位于图中位置1且电流方向向里，则弹簧伸长量增大
C．若导线位于图中位置2且弹簧伸长量增大，则导线中电流方向向里
D．若导线位于图中位置2且弹簧伸长量增大，则
6．如图所示，两个完全相同的闭合导线环挂在光滑绝缘的水平横杆上，当导线环中通有同向电流时，两导线环的运动情况是（ ）
A．互相吸引，电流大的环其加速度也大
B．互相排斥，电流小的环其加速度较大
C．互相吸引，两环加速度大小相同
D．互相排斥，两环加速度大小相同
7．如图所示，MN的右侧存在范围足够大、磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，MN右侧到MN的距离为L的O处有一个粒子源，可沿纸面内各个方向射出质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计重力及粒子间的相互作用），速度均为，则粒子在磁场中运动的最短时间为（ ）
A． B． C． D．
8．如图所示，一束由质子、电子和粒子组成的射线，在正交的电磁场中沿直线从点射入磁场形成3条径迹，下列说法正确的是（ ）
A．2是粒子的径迹 B．3是质子的径迹
C．1是粒子的径迹 D．2是质子的径迹
9．为监测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长方体流量计，其长、宽、高分别为L、d、h。当垂直于管道前后表面加上磁感应强度大小为B、方向向里的匀强磁场后，测得上下表面AA'之间的电势差为U。下列说法正确的是（ ）
A．上表面A的电势低于下表面A'的电势
B．污水中正负离子浓度越高，上下表面之间的电势差越大
C．污水的流速为v=
D．污水的流量（单位时间内排出的污水体积）为
10．如图所示，等腰直角三角形ABC区域中存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一质量为m，电荷量为q的正粒子沿AB方向射入磁场，不计粒子重力，下列说法正确的是（ ）
A．粒子射入速率越大，在磁场中运动时间越长
B．粒子射入速率越大，在磁场中运动的加速度越小
C．粒子在磁场中运动的最长时间为
D．若粒子射入速率不同，则射出磁场时速度的方向一定不同
11．如图所示，一重力不计的带电粒子以一定的速率从a点对准圆心射入一圆形匀强磁场，恰好从b点射出。减小粒子射入磁场的速率（速率不为0），下列判断正确的是（ ）
A．该粒子从ab间射出
B．该粒子从bc间射出
C．该粒子从ad间射出
D．该粒子从cd间射出
12．如图，粗细均匀的正六边形线框abcdef由相同材质的导体棒连接而成，直流电源的两端与顶点a、b相连，整个装置处于垂直于线框的匀强磁场中。若ab棒受到的安培力大小为2N，则六边形线框受到安培力的总和为（ ）
A．0N B．1.6N C．2.4N D．4N
二、填空题
13．______于磁场B的方向放置的长为l的通电导线，当通过的电流为I时，所受安培力为F＝______
14．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。
15．在某匀强磁场中,有两个电子以不同的速率在做匀速圆周运动.它们受到的洛伦兹力方向____(选填“一定”或“不一定”)跟速度方向垂直;它们受到的洛伦兹力大小一定______,做圆周运动的半径一定______,周期一定____(后三空均选填“相等”或“不相等”).
16．如图所示，在既有与水平面成30°角斜向下的匀强电场E、又有沿水平方向的匀强磁场B的空间中，有一质量为m的带电体竖直向下做匀速运动，则此带电体带________(填“正”或“负”)电荷，带电荷量为________.
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．如图甲，坐标系xOy，x轴水平向右，y轴竖直向上，空间存在着磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直xOy平面向里，沿y轴存在一匀强电场(图中未画出）。一质量为M、长度为L的光滑绝缘杆CD，放置于y轴，杆的中点位置恰好与坐标原点O重合，现有一质量为m，带+q的小环套在杆的中点位置，恰好处于静止状态，重力加速度为g。
(1)求匀强电场的电场强度大小和方向；
(2)若杆以速度v沿+x方向匀速运动，求小环离开杆的上端C时的位置坐标；
(3)若t=0时刻撤去电场，同时有一外力F（未知）使杆沿+x方向平移，发现小环沿y方向运动的加速度ay随时间t变化如图乙（图中坐标值为已知量），t2时刻小环离开杆的上端C；请你写出杆沿+x方向运动时速度vx随时间L变化的关系式，并求出0~t2时间内外力F做的功。
19．已知氚核的质量约为质子质量的3倍，带正电荷，电荷量为一个元电荷；α粒子即氦原子核，质量约为质子质量的4倍，带正电荷，电荷量为e的2倍。现在质子、氚核和α粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动。求下列情况中它们运动的半径之比：
（1）它们的速度大小相等；
（2）它们由静止经过相同的加速电场加速后进入磁场。
20．如图所示，在垂直纸面向外的匀强磁场和水平向右的匀强电场中，磁感应强度大小为B，电场强度大小为E。小球A套在一竖直足够长的固定绝缘杆PQ上，已知小球A带的电荷量为+q、质量为m，小球与杆间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g。小球由静止开始下滑直到稳定的过程中，求小球加速度的最大值及此时的速度大小，并说明小球的加速度大小如何变化。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．C
3．A
4．C
5．C
6．C
7．B
8．D
9．D
10．C
11．A
12．C
13． 垂直 IlB
14． 0.2N
15． 一定 不相等 不相等 相等
16． 负
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），方向为+y方向（2）（，）
（3）
19．（1）1∶3∶2；（2）1∶∶
20．；；先增大后减小
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．如图所示，在同一平面内，同心的两个导体圆环中通以异向的电流时（ ）
A．两环都有向内收缩的趋势
B．两环都有向外扩张的趋势
C．内环有收缩的趋势，外环有扩张的趋势
D．内环有扩张的趋势，外环有收缩的趋势
2．如图所示为一种自动跳闸的闸刀开关，O是转动轴，A是绝缘手柄，C是闸刀卡口，M、N接电源线，闸刀处于垂直纸面向里、磁感应强度大小B=0.5T的匀强磁场中，CO间的距离为10cm，当CO间闸片所受安培力为1N时，闸刀开关会自动跳开。则要使闸刀开关能跳开，CO中通过的电流的大小和方向为（ ）
A．电流大小为2A，方向为C→O B．电流大小为2A，方向为O→C
C．电流大小为20A，方向为O→C D．电流大小为20A，方向为C→O
3．仔细观察四幅图，你认为说法正确的是（ ）
①图（1）中是通电导线周围存在磁场的实验，这是物理学家法拉第通过实验首先发现
②图（2）中，标有“，”的电容器，极板上所带的电荷量最多为
③图（3）中的导电液体通电后在磁场中将会旋转，从上往下看做逆时针旋转
④图（4）是一只金属电阻温度计，其金属丝的电阻值随温度的升高而增大
A．③④ B．①② C．①③ D．②④
4．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．
5．如图所示，条形磁铁放在光滑斜面上，用平行于斜面的轻弹簧拉住处于静止状态。图中圆圈为垂直于纸面放置的直导线的横截面，当导线中无电流时，磁铁对斜面的压力为；当导线中有电流通过时，磁铁对斜面的压力为。下列说法正确的是( )
A．若导线位于图中位置1且电流方向向外，则
B．若导线位于图中位置1且电流方向向里，则弹簧伸长量增大
C．若导线位于图中位置2且弹簧伸长量增大，则导线中电流方向向里
D．若导线位于图中位置2且弹簧伸长量增大，则
6．如图所示，两个完全相同的闭合导线环挂在光滑绝缘的水平横杆上，当导线环中通有同向电流时，两导线环的运动情况是（ ）
A．互相吸引，电流大的环其加速度也大
B．互相排斥，电流小的环其加速度较大
C．互相吸引，两环加速度大小相同
D．互相排斥，两环加速度大小相同
7．如图所示，MN的右侧存在范围足够大、磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，MN右侧到MN的距离为L的O处有一个粒子源，可沿纸面内各个方向射出质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计重力及粒子间的相互作用），速度均为，则粒子在磁场中运动的最短时间为（ ）
A． B． C． D．
8．如图所示，一束由质子、电子和粒子组成的射线，在正交的电磁场中沿直线从点射入磁场形成3条径迹，下列说法正确的是（ ）
A．2是粒子的径迹 B．3是质子的径迹
C．1是粒子的径迹 D．2是质子的径迹
9．为监测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长方体流量计，其长、宽、高分别为L、d、h。当垂直于管道前后表面加上磁感应强度大小为B、方向向里的匀强磁场后，测得上下表面AA'之间的电势差为U。下列说法正确的是（ ）
A．上表面A的电势低于下表面A'的电势
B．污水中正负离子浓度越高，上下表面之间的电势差越大
C．污水的流速为v=
D．污水的流量（单位时间内排出的污水体积）为
10．如图所示，等腰直角三角形ABC区域中存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一质量为m，电荷量为q的正粒子沿AB方向射入磁场，不计粒子重力，下列说法正确的是（ ）
A．粒子射入速率越大，在磁场中运动时间越长
B．粒子射入速率越大，在磁场中运动的加速度越小
C．粒子在磁场中运动的最长时间为
D．若粒子射入速率不同，则射出磁场时速度的方向一定不同
11．如图所示，一重力不计的带电粒子以一定的速率从a点对准圆心射入一圆形匀强磁场，恰好从b点射出。减小粒子射入磁场的速率（速率不为0），下列判断正确的是（ ）
A．该粒子从ab间射出
B．该粒子从bc间射出
C．该粒子从ad间射出
D．该粒子从cd间射出
12．如图，粗细均匀的正六边形线框abcdef由相同材质的导体棒连接而成，直流电源的两端与顶点a、b相连，整个装置处于垂直于线框的匀强磁场中。若ab棒受到的安培力大小为2N，则六边形线框受到安培力的总和为（ ）
A．0N B．1.6N C．2.4N D．4N
二、填空题
13．______于磁场B的方向放置的长为l的通电导线，当通过的电流为I时，所受安培力为F＝______
14．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。
15．在某匀强磁场中,有两个电子以不同的速率在做匀速圆周运动.它们受到的洛伦兹力方向____(选填“一定”或“不一定”)跟速度方向垂直;它们受到的洛伦兹力大小一定______,做圆周运动的半径一定______,周期一定____(后三空均选填“相等”或“不相等”).
16．如图所示，在既有与水平面成30°角斜向下的匀强电场E、又有沿水平方向的匀强磁场B的空间中，有一质量为m的带电体竖直向下做匀速运动，则此带电体带________(填“正”或“负”)电荷，带电荷量为________.
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．如图甲，坐标系xOy，x轴水平向右，y轴竖直向上，空间存在着磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直xOy平面向里，沿y轴存在一匀强电场(图中未画出）。一质量为M、长度为L的光滑绝缘杆CD，放置于y轴，杆的中点位置恰好与坐标原点O重合，现有一质量为m，带+q的小环套在杆的中点位置，恰好处于静止状态，重力加速度为g。
(1)求匀强电场的电场强度大小和方向；
(2)若杆以速度v沿+x方向匀速运动，求小环离开杆的上端C时的位置坐标；
(3)若t=0时刻撤去电场，同时有一外力F（未知）使杆沿+x方向平移，发现小环沿y方向运动的加速度ay随时间t变化如图乙（图中坐标值为已知量），t2时刻小环离开杆的上端C；请你写出杆沿+x方向运动时速度vx随时间L变化的关系式，并求出0~t2时间内外力F做的功。
19．已知氚核的质量约为质子质量的3倍，带正电荷，电荷量为一个元电荷；α粒子即氦原子核，质量约为质子质量的4倍，带正电荷，电荷量为e的2倍。现在质子、氚核和α粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动。求下列情况中它们运动的半径之比：
（1）它们的速度大小相等；
（2）它们由静止经过相同的加速电场加速后进入磁场。
20．如图所示，在垂直纸面向外的匀强磁场和水平向右的匀强电场中，磁感应强度大小为B，电场强度大小为E。小球A套在一竖直足够长的固定绝缘杆PQ上，已知小球A带的电荷量为+q、质量为m，小球与杆间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g。小球由静止开始下滑直到稳定的过程中，求小球加速度的最大值及此时的速度大小，并说明小球的加速度大小如何变化。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．C
3．A
4．C
5．C
6．C
7．B
8．D
9．D
10．C
11．A
12．C
13． 垂直 IlB
14． 0.2N
15． 一定 不相等 不相等 相等
16． 负
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），方向为+y方向（2）（，）
（3）
19．（1）1∶3∶2；（2）1∶∶
20．；；先增大后减小
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