第一章 安培力与洛伦兹力 章末综合提升训练 （word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第一章 安培力与洛伦兹力 章末综合提升训练 （word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 490.9KB | ||
| 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 14:14:07 | ||
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文档简介
第1章 安培力与洛伦兹力 章末综合提升训练
一、单选题
1．（2022·湖北·高二期末）如图所示，xoy坐标系第一象限内充满方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，比荷相等的甲、乙两种粒子都从a点垂直y轴分别以大小为v1、v2的初速度进入磁场，甲粒子经时间t1从O点射出磁场，乙粒子经时间t2从x轴上的b点沿与x轴正向成60°角的方向射出磁场，不计粒子重力和粒子间的相互作用力，则下列说法中正确的是（ ）
A．t1：t2＝6∶1 B．v1：v2＝：4
C．v1：v2＝1∶4 D．t1：t2＝2：1
2．（2022·辽宁·高三期末）匀强磁场垂直纸面向内，纸面内有一通电导体棒，电流方向如图所示．保持电流大小不变，以导体棒的中点为转轴，在纸面内逆时针转过的过程中，导体棒所受的安培力大小（ ）
A．不变 B．一直变大
C．先变大后变小 D．先变小后变大
3．（2022·四川内江·高二期末）电荷量为的粒子，在匀强磁场中运动，下列说法中正确的是（ ）
A．只要速度大小相同，所受的洛伦兹力就相同
B．如果把改为，且速度反向、大小不变，则洛伦兹力的大小、方向均不变
C．只要带电粒子在磁场中运动，它一定受到洛伦兹力作用
D．带电粒子受到的洛伦兹力越小，则该磁场的磁感应强度越小
4．（2022·四川南充·高二期末）如图，两根水平放置的导仇（电阻不计）左端连电源，其电动势E=3V、内阻r=1Ω。导轨AB与CD相距为，导轨上固定的金属棒MN与导轨夹角为θ=60°，其接入电路的电阻R=2Ω，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小B=0.2T，则棒MN所受安培力的大小和方向分别是（ ）
A．大小为0.4N，方向水平向右
B．大小为N，方向水平向右
C．大小为0.4N，方向垂直于MN斜向右
D．大小为N，方向垂直于MN斜向右
5．（2022·四川南充·高二期末）如图，分界线MN两侧有方向垂直纸面向里的匀强磁场，其中上方区域的磁感应强度大小为2B，下方区域磁感应强度大小为B。一质量为m电荷量为－q的带电粒子（不计重力）从O点以初速度v0也沿纸面垂直MN向上射出，经一段时间t粒子再次经过O点，则下列选项正确的是（ ）
A． B．
C． D．
6．（2021·河南·驻马店市第二高级中学高二阶段练习）如图，等边三角形线框由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点与直流电源两端相接，已知导体棒受到的安培力大小为，则线框受的安培力的大小为（ ）
A． B． C． D．0
7．（2021·河北·张家口市第一中学高二阶段练习）如图所示，以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，∠A=60°，AO=L，在O点放置一个粒子源，可以向各个方向发射某种带负电粒子。已知粒子的比荷为，发射速度大小都为，设粒子发射方向与OC边的夹角为θ，不计粒子重力及它们之间的相互作用。对于粒子进入磁场后的运动，下列判断不正确的是（ ）
A．粒子在磁场中运动的半径R = L
B．当θ=0°时，粒子射出磁场时的速度方向与AC边垂直
C．当θ=0°时，粒子在磁场中运动时间
D．当θ=60°时，粒子在磁场中运动时间
8．（2017·福建·泉州市教科所高二期末）如图所示，三角形为匀强磁场的边界，磁场方向垂直于纸面，三个同种粒子垂直边射入匀强磁场中做匀速圆周运动，①、②和③三条实线分别为它们的运动轨迹，其中①、③两条轨迹长度相等，则关于它们的速率和在磁场区域中飞行时间的关系，正确的是（ ）
A．， B．， C．， D．，
二、多选题
9．（2022·山东烟台·高二期末）在如图所示的矩形区域内分布着垂直纸面向外的匀强磁场，为磁场分界线，上方区域的磁感应强度大小为。质量为m、电荷量为的粒子从与点相距为a的P点垂直射入上方磁场，经Q点第一次进入下方磁场，且，磁场沿、方向范围足够大，不计粒子重力，。则（ ）
A．粒子射入磁场时的速度大小为
B．当下方磁感应强度时粒子垂直边界飞出磁场
C．当下方磁感应强度时，没有粒子从边界飞出
D．当下方磁感应强度且时，粒子垂直边界飞出磁场
10．（2021·重庆市朝阳中学高二期末）如图所示，竖直面内分布有水平向右的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，一带电粒子沿直线从位置a向上运动到位置b，在这个过程中该带电粒子（ ）
A．带正电
B．只受电场力和洛伦兹力作用
C．做匀速直线运动
D．机械能守恒
11．（2022·黑龙江·哈师大附中高三期末）如图，一根绝缘细杆固定在磁感应强度为的水平匀强磁场中，杆和磁场垂直，与水平方向成角。杆上套一个质量为、电量为的小球。小球与杆之间的动摩擦因数为。从点开始由静止释放小球，使小球沿杆向下运动。设磁场区域很大，杆足够长。已知重力加速度为。则下列叙述中正确的是（ ）
A．小球运动的速度先增大后不变
B．小球运动的加速度先增大到gsin，然后减小到零
C．小球的速度达到最大速度一半时加速度可能是gsin
D．小球的速度达到最大速度一半时加速度一定是
三、填空题
12．（2020·湖南郴州·高二期末）安培做了通电平行导线间相互作用的实验，证明通电导线间就像磁极和磁极之间一样，也会发生相互作用（如图所示），甲图中两导线通以相同方向的电流时，它们相互___________（选填“吸引”或“排斥”），乙图中两导线通以相反方向的电流时，它们相互___________（选填“吸引”或“排斥”）。
13．（2019·上海·复旦附中高三期中）在磁场中的同一位置放置一条直导线，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。图中的几幅图象表现的是导线受力的大小F与通过导线的电流I的关系。a、b各代表一组F、I的数据。在A、B、C三幅图中，正确的是________，请说明道理_______。
A．B．C．
14．（2020·湖南·宁乡市第十高级中学高二阶段练习）如图所示，空间中存在着磁感应强度大小为0.5T，方向沿纸面向上且范围足够大的匀强磁场，长为1m的直导线垂直磁场放置．若通过导线的电流为1A，方向垂直纸面向里，则通电直导线所受安培力大小为______N，方向______（填“向左”或“向右”）；若只改变导线中的电流方向而其它条件不变，则直导线所受安培力方向与原来的安培力方向______（填“相同”或“相反”）。
四、解答题
15．（2022·全国·高三专题练习）如图甲，为除尘装置的截面示意图，水平放置的金属极板M、N间距离为d，大量均匀分布的带负电尘埃以相同速度进入两板间，速度方向与板平行，大小为v0，每颗尘埃的质量均为m，带电荷量均为q。如图乙，在原有两极板M、N的截面内，建立平面直角坐标系xOy，y轴垂直于金属板并过板的右端，x轴与两板中轴线共线；在P（2.5d，－2d）处放置开口向上且大小不计的尘埃收集容器。撤去两板间电场，然后只需在y轴右侧的某圆形区域内施加一垂直于纸面向里的匀强磁场，就可以把所有尘埃全部收集到容器中。尘埃颗粒重力、颗粒间作用力、尘埃颗粒对板间电场影响均不计。要把所有尘埃全部收集到容器中，则在圆形区域内所施加匀强磁场的磁感应强度大小应满足什么条件。
16．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，在xOy平面的第二象限有一匀强电场，电场强度大小E可调，方向平行于y轴．第三象限有一垂直xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。电子源S在xOy平面内向各个方向发射速度大小不同的电子，已知电子质量为m，电荷量为e。x轴上的P点与S点的连线垂直于x轴，S点与P点的距离为d，不考虑电子间相互作用．
（1）求从S发出的电子能直接到达P点的最小速度；
（2）若通过P点的电子在电场和磁场中沿闭合轨迹做周期性运动，求场强的大小；
（3）某电子与SP成60°角从S射出并经过P点，调整场强的大小E，使电子最终能垂直打在y轴上，求P点到O点的距离l与场强大小E的关系。
17．（2022·江苏·南京市第一中学高二开学考试）如图所示，在坐标系y>0的区域内有一垂直于纸面向内的圆形匀强磁场区，磁场的圆心在y轴上，下边与x轴相切于坐标原点O，磁场半径R=0.1m，磁感应强度B=2T；磁场右侧有一沿y轴负方向的电场，电场左侧边界与磁场边界相切于A点，右侧无限宽，电场强度大小E=1.0×106N/C；在x轴上坐标原点右侧某处有正离子发射源，以某一速度发射一个粒子，刚好由A点水平射向圆形磁场区，并从O点射出，已知该粒子的比荷（不计粒子的重力），求：
（1）粒子到达A点时的速度大小；
（2）正离子发射源的位置坐标；
（3）在保持发射速率不变的情况下，在位置坐标x>0.1m一侧通过不断调整离子源位置和速度发射方向发射粒子，使这些粒子始终从A点射入磁场，并从x轴射出，试求这些粒子打在x轴上的位置坐标范围是多少？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．A
3．B
4．C
5．A
6．C
7．C
8．C
9．AD
10．AC
11．ABD
12． 吸引 排斥
13． B 在匀强磁场中，当电流方向与磁场垂直时所受安培力为：，由于磁场强度B和导线长度L不变，因此F与I的关系图象为过原点的直线
14． 0.5 向右 相反
15．≤B≤
16．（1）；（2）；
17．（1）4.0×106m/s；（2）（0.5m，0）（3）从-0.1m到0.1m
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．（2022·湖北·高二期末）如图所示，xoy坐标系第一象限内充满方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，比荷相等的甲、乙两种粒子都从a点垂直y轴分别以大小为v1、v2的初速度进入磁场，甲粒子经时间t1从O点射出磁场，乙粒子经时间t2从x轴上的b点沿与x轴正向成60°角的方向射出磁场，不计粒子重力和粒子间的相互作用力，则下列说法中正确的是（ ）
A．t1：t2＝6∶1 B．v1：v2＝：4
C．v1：v2＝1∶4 D．t1：t2＝2：1
2．（2022·辽宁·高三期末）匀强磁场垂直纸面向内，纸面内有一通电导体棒，电流方向如图所示．保持电流大小不变，以导体棒的中点为转轴，在纸面内逆时针转过的过程中，导体棒所受的安培力大小（ ）
A．不变 B．一直变大
C．先变大后变小 D．先变小后变大
3．（2022·四川内江·高二期末）电荷量为的粒子，在匀强磁场中运动，下列说法中正确的是（ ）
A．只要速度大小相同，所受的洛伦兹力就相同
B．如果把改为，且速度反向、大小不变，则洛伦兹力的大小、方向均不变
C．只要带电粒子在磁场中运动，它一定受到洛伦兹力作用
D．带电粒子受到的洛伦兹力越小，则该磁场的磁感应强度越小
4．（2022·四川南充·高二期末）如图，两根水平放置的导仇（电阻不计）左端连电源，其电动势E=3V、内阻r=1Ω。导轨AB与CD相距为，导轨上固定的金属棒MN与导轨夹角为θ=60°，其接入电路的电阻R=2Ω，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小B=0.2T，则棒MN所受安培力的大小和方向分别是（ ）
A．大小为0.4N，方向水平向右
B．大小为N，方向水平向右
C．大小为0.4N，方向垂直于MN斜向右
D．大小为N，方向垂直于MN斜向右
5．（2022·四川南充·高二期末）如图，分界线MN两侧有方向垂直纸面向里的匀强磁场，其中上方区域的磁感应强度大小为2B，下方区域磁感应强度大小为B。一质量为m电荷量为－q的带电粒子（不计重力）从O点以初速度v0也沿纸面垂直MN向上射出，经一段时间t粒子再次经过O点，则下列选项正确的是（ ）
A． B．
C． D．
6．（2021·河南·驻马店市第二高级中学高二阶段练习）如图，等边三角形线框由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点与直流电源两端相接，已知导体棒受到的安培力大小为，则线框受的安培力的大小为（ ）
A． B． C． D．0
7．（2021·河北·张家口市第一中学高二阶段练习）如图所示，以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，∠A=60°，AO=L，在O点放置一个粒子源，可以向各个方向发射某种带负电粒子。已知粒子的比荷为，发射速度大小都为，设粒子发射方向与OC边的夹角为θ，不计粒子重力及它们之间的相互作用。对于粒子进入磁场后的运动，下列判断不正确的是（ ）
A．粒子在磁场中运动的半径R = L
B．当θ=0°时，粒子射出磁场时的速度方向与AC边垂直
C．当θ=0°时，粒子在磁场中运动时间
D．当θ=60°时，粒子在磁场中运动时间
8．（2017·福建·泉州市教科所高二期末）如图所示，三角形为匀强磁场的边界，磁场方向垂直于纸面，三个同种粒子垂直边射入匀强磁场中做匀速圆周运动，①、②和③三条实线分别为它们的运动轨迹，其中①、③两条轨迹长度相等，则关于它们的速率和在磁场区域中飞行时间的关系，正确的是（ ）
A．， B．， C．， D．，
二、多选题
9．（2022·山东烟台·高二期末）在如图所示的矩形区域内分布着垂直纸面向外的匀强磁场，为磁场分界线，上方区域的磁感应强度大小为。质量为m、电荷量为的粒子从与点相距为a的P点垂直射入上方磁场，经Q点第一次进入下方磁场，且，磁场沿、方向范围足够大，不计粒子重力，。则（ ）
A．粒子射入磁场时的速度大小为
B．当下方磁感应强度时粒子垂直边界飞出磁场
C．当下方磁感应强度时，没有粒子从边界飞出
D．当下方磁感应强度且时，粒子垂直边界飞出磁场
10．（2021·重庆市朝阳中学高二期末）如图所示，竖直面内分布有水平向右的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，一带电粒子沿直线从位置a向上运动到位置b，在这个过程中该带电粒子（ ）
A．带正电
B．只受电场力和洛伦兹力作用
C．做匀速直线运动
D．机械能守恒
11．（2022·黑龙江·哈师大附中高三期末）如图，一根绝缘细杆固定在磁感应强度为的水平匀强磁场中，杆和磁场垂直，与水平方向成角。杆上套一个质量为、电量为的小球。小球与杆之间的动摩擦因数为。从点开始由静止释放小球，使小球沿杆向下运动。设磁场区域很大，杆足够长。已知重力加速度为。则下列叙述中正确的是（ ）
A．小球运动的速度先增大后不变
B．小球运动的加速度先增大到gsin，然后减小到零
C．小球的速度达到最大速度一半时加速度可能是gsin
D．小球的速度达到最大速度一半时加速度一定是
三、填空题
12．（2020·湖南郴州·高二期末）安培做了通电平行导线间相互作用的实验，证明通电导线间就像磁极和磁极之间一样，也会发生相互作用（如图所示），甲图中两导线通以相同方向的电流时，它们相互___________（选填“吸引”或“排斥”），乙图中两导线通以相反方向的电流时，它们相互___________（选填“吸引”或“排斥”）。
13．（2019·上海·复旦附中高三期中）在磁场中的同一位置放置一条直导线，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。图中的几幅图象表现的是导线受力的大小F与通过导线的电流I的关系。a、b各代表一组F、I的数据。在A、B、C三幅图中，正确的是________，请说明道理_______。
A．B．C．
14．（2020·湖南·宁乡市第十高级中学高二阶段练习）如图所示，空间中存在着磁感应强度大小为0.5T，方向沿纸面向上且范围足够大的匀强磁场，长为1m的直导线垂直磁场放置．若通过导线的电流为1A，方向垂直纸面向里，则通电直导线所受安培力大小为______N，方向______（填“向左”或“向右”）；若只改变导线中的电流方向而其它条件不变，则直导线所受安培力方向与原来的安培力方向______（填“相同”或“相反”）。
四、解答题
15．（2022·全国·高三专题练习）如图甲，为除尘装置的截面示意图，水平放置的金属极板M、N间距离为d，大量均匀分布的带负电尘埃以相同速度进入两板间，速度方向与板平行，大小为v0，每颗尘埃的质量均为m，带电荷量均为q。如图乙，在原有两极板M、N的截面内，建立平面直角坐标系xOy，y轴垂直于金属板并过板的右端，x轴与两板中轴线共线；在P（2.5d，－2d）处放置开口向上且大小不计的尘埃收集容器。撤去两板间电场，然后只需在y轴右侧的某圆形区域内施加一垂直于纸面向里的匀强磁场，就可以把所有尘埃全部收集到容器中。尘埃颗粒重力、颗粒间作用力、尘埃颗粒对板间电场影响均不计。要把所有尘埃全部收集到容器中，则在圆形区域内所施加匀强磁场的磁感应强度大小应满足什么条件。
16．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，在xOy平面的第二象限有一匀强电场，电场强度大小E可调，方向平行于y轴．第三象限有一垂直xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。电子源S在xOy平面内向各个方向发射速度大小不同的电子，已知电子质量为m，电荷量为e。x轴上的P点与S点的连线垂直于x轴，S点与P点的距离为d，不考虑电子间相互作用．
（1）求从S发出的电子能直接到达P点的最小速度；
（2）若通过P点的电子在电场和磁场中沿闭合轨迹做周期性运动，求场强的大小；
（3）某电子与SP成60°角从S射出并经过P点，调整场强的大小E，使电子最终能垂直打在y轴上，求P点到O点的距离l与场强大小E的关系。
17．（2022·江苏·南京市第一中学高二开学考试）如图所示，在坐标系y>0的区域内有一垂直于纸面向内的圆形匀强磁场区，磁场的圆心在y轴上，下边与x轴相切于坐标原点O，磁场半径R=0.1m，磁感应强度B=2T；磁场右侧有一沿y轴负方向的电场，电场左侧边界与磁场边界相切于A点，右侧无限宽，电场强度大小E=1.0×106N/C；在x轴上坐标原点右侧某处有正离子发射源，以某一速度发射一个粒子，刚好由A点水平射向圆形磁场区，并从O点射出，已知该粒子的比荷（不计粒子的重力），求：
（1）粒子到达A点时的速度大小；
（2）正离子发射源的位置坐标；
（3）在保持发射速率不变的情况下，在位置坐标x>0.1m一侧通过不断调整离子源位置和速度发射方向发射粒子，使这些粒子始终从A点射入磁场，并从x轴射出，试求这些粒子打在x轴上的位置坐标范围是多少？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．A
3．B
4．C
5．A
6．C
7．C
8．C
9．AD
10．AC
11．ABD
12． 吸引 排斥
13． B 在匀强磁场中，当电流方向与磁场垂直时所受安培力为：，由于磁场强度B和导线长度L不变，因此F与I的关系图象为过原点的直线
14． 0.5 向右 相反
15．≤B≤
16．（1）；（2）；
17．（1）4.0×106m/s；（2）（0.5m，0）（3）从-0.1m到0.1m
答案第1页，共2页
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