第一章 安培力与洛伦兹力 单元训练 （word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第一章 安培力与洛伦兹力 单元训练 （word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 825.4KB | ||
| 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 23:41:03 | ||
图片预览
文档简介
第1章 安培力与洛伦兹力 单元同步训练
一、单选题
1．（2017·湖南·宁乡市教育研究中心高二期末）如图所示，一个位于xOy面内的矩形通电线圈只能绕Ox轴转动，线圈的四个边分别与x、y轴平行。线圈中电流方向如图所示，当空间加上如下所述的哪种磁场时，线圈会转动起来（ ）
A．方向沿z轴的恒定磁场
B．方向沿z轴的变化磁场
C．方向沿y轴的恒定磁场
D．方向沿x轴的恒定磁场
2．（2022·河南·高二阶段练习）如图所示，将一个半径为的导电金属圆环串联接入电路中，电路的电流强度为，接入点a、b是圆环直径上的两个端点，流过圆弧和的电流相等。金属圆环处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与圆环所在平面垂直。则金属圆环受到的安培力为（ ）
A．0 B． C． D．
3．（2022·陕西·西安工业大学附中高三阶段练习）如图所示，靠电子导电的霍尔元件样品置于电磁场中，上、下表面与磁场方向垂直，图中的1、2、3、4是霍尔元件上的四个接线端。当开关S1、S2闭合后，三个电表都有明显示数，下列说法正确的是（ ）
A．通过霍尔元件的磁场方向向上
B．接线端2的电势高于接线端4的电势
C．仅将电源E1、E2反向接入电路，电压表的示数不变
D．若适当减小R1、增大R2，则电压表示数一定增大
4．（2022·天津·静海一中高二期末）某兴趣小组制作了一个简易的“转动装置”，如图甲所示，在干电池的负极吸上两块圆柱形强磁铁，然后将一金属导线折成顶端有一支点、底端开口的导线框，并使导线框的支点与电源正极、底端与磁铁均良好接触但不固定，图乙是该装置的示意图。若线框逆时针转动（俯视），下列说法正确的是（ ）
A．线框在外太空运行的空间站里不能转动 B．线框转动稳定时靠地磁场驱动
C．若将磁铁的两极对调，则线框转动方向不变 D．磁铁导电且与电池负极接触的一端是极
5．（2022·河南·高三阶段练习）如图，ABCD为一矩形区域，一带电粒子以初速度v0从AB边的中点P，沿纸面垂直于AB边的方向射入。若该区域充满平行于AB边的匀强电场，该粒子经时间t1以速度v1从C点射出；若该区域换成垂直于纸面的匀强磁场，该粒子经时间t2以速度v2从D点射出。不计粒子重力，则（ ）
A．v1>v2，t1C．v1>v2，t1>t2 D．v1t2
6．（2022·四川成都·高三阶段练习）现有一通电螺线管竖直固定于水平桌面右侧，螺线管中通有如图所示的恒定电流I1，通电螺线管的左侧固定一通电水平直导线M，直导线M中通有垂直于纸面向外的恒定电流I2。纸面内，以通电直导线M为圆心的圆上有A、B、C、D四点，其中A、C连线为圆的竖直直径，B、D连线为圆的水平直径。已知D点的磁感应强度方向竖直向上，忽略地磁场的影响。下列说法正确的是（ ）
A．A点的磁感应强度大于C点的磁感应强度
B．B点的磁感应强度大于D点的磁感应强度
C．通电直导线M在图示位置时，通电螺线管所受直导线M对它的安培力水平向右
D．将通电直导线M水平向右移动到D点的过程中，通电螺线管所受直导线M对它的安培力逐渐减小
7．（2021·山东·青岛二中高二期中）如图所示，边界OA与OC之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场，边界OA上有一粒子源S。某一时刻，从S平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子（不计粒子的重力及粒子间的相互作用），所有粒子的初速度大小相同，经过一段时间有大量粒子从边界OC射出磁场。已知，从边界OC射出的粒子在磁场中运动的最短时间等于（为粒子在磁场中运动的周期），则从边界OC射出的粒子在磁场中运动的最长时间为（ ）
A． B． C． D．
二、多选题
8．（2022·湖南衡阳·一模）如图所示，在xOy平面的一、二、三象限内存在垂直纸面向外，磁感应强度的匀强磁场，第四象限存在沿x轴负方向的匀强电场，电场强度，ON为处于y轴负方向的弹性绝缘薄挡板，长度为ON=9m，M点为x轴正方向上的一点，。现有一个比荷为的带正电小球（可视为质点且重力不计），从挡板下端N处小孔的右侧某处由静止释放，经匀强电场加速后从N处小孔沿x轴负方向射入磁场，若与挡板相碰就以原速率弹回，且碰撞时间不计，碰撞时电荷量不变，小球最后都能经过M点，则带电小球从释放点到N点距离的可能值为（结果保留2位有效数字）（ ）
A．2.5m B．2.8m C．4.0m D．5.0m
9．（2022·四川省南充高级中学高三开学考试）如图所示，两方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场被边长为L的等边三角ABC理想分开，三角形内磁场垂直纸面向里，三角形外磁场区域足够大，三角形顶点A处有一质子源，能沿角A的角平分线发射速度不同的质子（质子重力不计），所有质子均能通过C点，质子比荷为k。下列说法正确的是（ ）
A．质子的速度可能为2kBL
B．质子的速度可能为丝
C．质子再次通过A点需要的时间可能是
D．所有质子均能再次通过A点
10．（2022·广东广州·一模）如图，高压输电线上使用“正方形间隔棒”支撑导线、、、，目的是固定导线间距，防止导线相碰．的几何中心为O，当四根导线通有等大同向电流时（ ）
A．几何中心O点的磁感应强度不为零
B．几何中心O点的磁感应强度为零
C．对的安培力小于对的安培力
D．所受安培力的方向沿正方形的对角线方向
11．（2022·广东·高三阶段练习）如图所示，在坐标系xOy内有一垂直于纸面的匀强磁场（图中未画出）。现使氘核（H）和质子（H）同时从x轴上的N点以相同大小的速度垂直于x轴射入磁场，在磁场中形成I、Ⅱ两种轨迹。不计粒子受到的重力，下列说法正确的是（ ）
A．该匀强磁场的方向垂直坐标系xOy平面向里
B．Ⅰ是氘核（H）的轨迹
C．当轨迹上的粒子第一次运动到a点时，轨迹Ⅱ上的粒子第一次回到N点
D．当轨迹Ⅱ上的粒子第一次运动到b点时，轨迹Ⅰ上的粒子第一次回到N点
三、填空题
12．（2022·上海奉贤区致远高级中学高二期末）闭合导线aba中通入电流I方向如右图所示，匀强磁场B垂直纸面向里，且与闭合导线平面垂直，直导线ab长为L，则闭合导线受到的安培力大小是______，弯曲导线ab受到的安培力大小是_______。
13．（2022·上海浦东新·高二期末）如图所示，整个实验装置竖直悬挂在弹簧秤下，装置的下端有宽度为L=10cm的线框，线框下边处在匀强磁场内，磁场方向垂直于线框平面。当线框未接通电源时，弹簧秤读数为6N；接通电源后，线框中通过的电流为2A，弹簧秤的读数变为8N，则可知通电线框所受磁场力的大小为_______N，磁场的磁感应强度的大小为_______T。
14．（2021·陕西安康·高二期中）已知某地区地磁场的水平分量为3.0×10-5T。若该地一高层建筑安装了高100m的金属杆作为避雷针，在某次雷雨天气中，当带有正电的乌云经过避雷针的上方时，避雷针开始放电，某一时刻的放电电流为1×105A，如图所示，此时金属杆所受安培力的方向为_________，大小为_________N。
四、解答题
15．（2022·湖北·二模）如图所示，在竖直面内，OA距离为h。一质量为m、带电量为（）的小球从坐标原点O以速度水平向左飞出，重力加速度为g，不计空气阻力。
（1）若空间同时存在范围足够大的正交的匀强电场和匀强磁场，使得小球做匀速圆周运动经过点，求电场强度和磁感应强度B的大小和方向；
（2）若空间只存在范围足够大的平行于竖直面的匀强电场，使小球恰好以速度通过y轴上的A点，求电场强度E的大小。
16．（2022·辽宁·辽河油田第二高级中学高二开学考试）如图，两平行金属导轨间的距离L＝0.40 m，导轨平面与水平夹角θ＝37°，空间分布着垂直于导轨平面的匀强磁场B＝0.5 T。导轨的一端接有电动势E＝4.5 V、内阻r＝0.50 Ω的直流电源。现把一个质量为m＝0.040 kg的导体棒ab垂直导轨放置，导体棒恰好静止。导体棒的电阻R0＝2.5 Ω，金属导轨电阻不计，g取10 m/s2.已知sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80，求：
（1）通过导体棒的电流；
（2）导体棒受到的安培力大小；
（3）导体棒受到的摩擦力大小。
17．（2022·河北·高三专题练习）空间中有一个水平向右不断发射速度一定的相同带电粒子的粒子源，粒子刚好沿直线打到竖直屏幕的O点处。若在该空间同时加垂直纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场，粒子恰好又能沿直线打到屏幕的O点，如图1所示。若撤去电场，只保留磁场，粒子到达屏幕时速度的偏转角为，偏转距离为，所用时间为，如图2所示。若只保留电场，粒子到达屏幕时竖直方向上的偏转距离为，所用时间为，偏转角为，如图3所示。不计粒子重力，求：
（1）的值；
（2）的值；
（3）的值。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．D
3．C
4．D
5．A
6．C
7．B
8．BD
9．BC
10．BD
11．AD
12． 0 BIL
13． 2 10
14． 向东 300N
15．（1），方向竖直向上，，方向垂直xOy平面向里；（2）
16．（1）1.5 A；（2）0.30 N；（3）0.06 N
17．（1）；（2）；（3）
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．（2017·湖南·宁乡市教育研究中心高二期末）如图所示，一个位于xOy面内的矩形通电线圈只能绕Ox轴转动，线圈的四个边分别与x、y轴平行。线圈中电流方向如图所示，当空间加上如下所述的哪种磁场时，线圈会转动起来（ ）
A．方向沿z轴的恒定磁场
B．方向沿z轴的变化磁场
C．方向沿y轴的恒定磁场
D．方向沿x轴的恒定磁场
2．（2022·河南·高二阶段练习）如图所示，将一个半径为的导电金属圆环串联接入电路中，电路的电流强度为，接入点a、b是圆环直径上的两个端点，流过圆弧和的电流相等。金属圆环处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与圆环所在平面垂直。则金属圆环受到的安培力为（ ）
A．0 B． C． D．
3．（2022·陕西·西安工业大学附中高三阶段练习）如图所示，靠电子导电的霍尔元件样品置于电磁场中，上、下表面与磁场方向垂直，图中的1、2、3、4是霍尔元件上的四个接线端。当开关S1、S2闭合后，三个电表都有明显示数，下列说法正确的是（ ）
A．通过霍尔元件的磁场方向向上
B．接线端2的电势高于接线端4的电势
C．仅将电源E1、E2反向接入电路，电压表的示数不变
D．若适当减小R1、增大R2，则电压表示数一定增大
4．（2022·天津·静海一中高二期末）某兴趣小组制作了一个简易的“转动装置”，如图甲所示，在干电池的负极吸上两块圆柱形强磁铁，然后将一金属导线折成顶端有一支点、底端开口的导线框，并使导线框的支点与电源正极、底端与磁铁均良好接触但不固定，图乙是该装置的示意图。若线框逆时针转动（俯视），下列说法正确的是（ ）
A．线框在外太空运行的空间站里不能转动 B．线框转动稳定时靠地磁场驱动
C．若将磁铁的两极对调，则线框转动方向不变 D．磁铁导电且与电池负极接触的一端是极
5．（2022·河南·高三阶段练习）如图，ABCD为一矩形区域，一带电粒子以初速度v0从AB边的中点P，沿纸面垂直于AB边的方向射入。若该区域充满平行于AB边的匀强电场，该粒子经时间t1以速度v1从C点射出；若该区域换成垂直于纸面的匀强磁场，该粒子经时间t2以速度v2从D点射出。不计粒子重力，则（ ）
A．v1>v2，t1
6．（2022·四川成都·高三阶段练习）现有一通电螺线管竖直固定于水平桌面右侧，螺线管中通有如图所示的恒定电流I1，通电螺线管的左侧固定一通电水平直导线M，直导线M中通有垂直于纸面向外的恒定电流I2。纸面内，以通电直导线M为圆心的圆上有A、B、C、D四点，其中A、C连线为圆的竖直直径，B、D连线为圆的水平直径。已知D点的磁感应强度方向竖直向上，忽略地磁场的影响。下列说法正确的是（ ）
A．A点的磁感应强度大于C点的磁感应强度
B．B点的磁感应强度大于D点的磁感应强度
C．通电直导线M在图示位置时，通电螺线管所受直导线M对它的安培力水平向右
D．将通电直导线M水平向右移动到D点的过程中，通电螺线管所受直导线M对它的安培力逐渐减小
7．（2021·山东·青岛二中高二期中）如图所示，边界OA与OC之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场，边界OA上有一粒子源S。某一时刻，从S平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子（不计粒子的重力及粒子间的相互作用），所有粒子的初速度大小相同，经过一段时间有大量粒子从边界OC射出磁场。已知，从边界OC射出的粒子在磁场中运动的最短时间等于（为粒子在磁场中运动的周期），则从边界OC射出的粒子在磁场中运动的最长时间为（ ）
A． B． C． D．
二、多选题
8．（2022·湖南衡阳·一模）如图所示，在xOy平面的一、二、三象限内存在垂直纸面向外，磁感应强度的匀强磁场，第四象限存在沿x轴负方向的匀强电场，电场强度，ON为处于y轴负方向的弹性绝缘薄挡板，长度为ON=9m，M点为x轴正方向上的一点，。现有一个比荷为的带正电小球（可视为质点且重力不计），从挡板下端N处小孔的右侧某处由静止释放，经匀强电场加速后从N处小孔沿x轴负方向射入磁场，若与挡板相碰就以原速率弹回，且碰撞时间不计，碰撞时电荷量不变，小球最后都能经过M点，则带电小球从释放点到N点距离的可能值为（结果保留2位有效数字）（ ）
A．2.5m B．2.8m C．4.0m D．5.0m
9．（2022·四川省南充高级中学高三开学考试）如图所示，两方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场被边长为L的等边三角ABC理想分开，三角形内磁场垂直纸面向里，三角形外磁场区域足够大，三角形顶点A处有一质子源，能沿角A的角平分线发射速度不同的质子（质子重力不计），所有质子均能通过C点，质子比荷为k。下列说法正确的是（ ）
A．质子的速度可能为2kBL
B．质子的速度可能为丝
C．质子再次通过A点需要的时间可能是
D．所有质子均能再次通过A点
10．（2022·广东广州·一模）如图，高压输电线上使用“正方形间隔棒”支撑导线、、、，目的是固定导线间距，防止导线相碰．的几何中心为O，当四根导线通有等大同向电流时（ ）
A．几何中心O点的磁感应强度不为零
B．几何中心O点的磁感应强度为零
C．对的安培力小于对的安培力
D．所受安培力的方向沿正方形的对角线方向
11．（2022·广东·高三阶段练习）如图所示，在坐标系xOy内有一垂直于纸面的匀强磁场（图中未画出）。现使氘核（H）和质子（H）同时从x轴上的N点以相同大小的速度垂直于x轴射入磁场，在磁场中形成I、Ⅱ两种轨迹。不计粒子受到的重力，下列说法正确的是（ ）
A．该匀强磁场的方向垂直坐标系xOy平面向里
B．Ⅰ是氘核（H）的轨迹
C．当轨迹上的粒子第一次运动到a点时，轨迹Ⅱ上的粒子第一次回到N点
D．当轨迹Ⅱ上的粒子第一次运动到b点时，轨迹Ⅰ上的粒子第一次回到N点
三、填空题
12．（2022·上海奉贤区致远高级中学高二期末）闭合导线aba中通入电流I方向如右图所示，匀强磁场B垂直纸面向里，且与闭合导线平面垂直，直导线ab长为L，则闭合导线受到的安培力大小是______，弯曲导线ab受到的安培力大小是_______。
13．（2022·上海浦东新·高二期末）如图所示，整个实验装置竖直悬挂在弹簧秤下，装置的下端有宽度为L=10cm的线框，线框下边处在匀强磁场内，磁场方向垂直于线框平面。当线框未接通电源时，弹簧秤读数为6N；接通电源后，线框中通过的电流为2A，弹簧秤的读数变为8N，则可知通电线框所受磁场力的大小为_______N，磁场的磁感应强度的大小为_______T。
14．（2021·陕西安康·高二期中）已知某地区地磁场的水平分量为3.0×10-5T。若该地一高层建筑安装了高100m的金属杆作为避雷针，在某次雷雨天气中，当带有正电的乌云经过避雷针的上方时，避雷针开始放电，某一时刻的放电电流为1×105A，如图所示，此时金属杆所受安培力的方向为_________，大小为_________N。
四、解答题
15．（2022·湖北·二模）如图所示，在竖直面内，OA距离为h。一质量为m、带电量为（）的小球从坐标原点O以速度水平向左飞出，重力加速度为g，不计空气阻力。
（1）若空间同时存在范围足够大的正交的匀强电场和匀强磁场，使得小球做匀速圆周运动经过点，求电场强度和磁感应强度B的大小和方向；
（2）若空间只存在范围足够大的平行于竖直面的匀强电场，使小球恰好以速度通过y轴上的A点，求电场强度E的大小。
16．（2022·辽宁·辽河油田第二高级中学高二开学考试）如图，两平行金属导轨间的距离L＝0.40 m，导轨平面与水平夹角θ＝37°，空间分布着垂直于导轨平面的匀强磁场B＝0.5 T。导轨的一端接有电动势E＝4.5 V、内阻r＝0.50 Ω的直流电源。现把一个质量为m＝0.040 kg的导体棒ab垂直导轨放置，导体棒恰好静止。导体棒的电阻R0＝2.5 Ω，金属导轨电阻不计，g取10 m/s2.已知sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80，求：
（1）通过导体棒的电流；
（2）导体棒受到的安培力大小；
（3）导体棒受到的摩擦力大小。
17．（2022·河北·高三专题练习）空间中有一个水平向右不断发射速度一定的相同带电粒子的粒子源，粒子刚好沿直线打到竖直屏幕的O点处。若在该空间同时加垂直纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场，粒子恰好又能沿直线打到屏幕的O点，如图1所示。若撤去电场，只保留磁场，粒子到达屏幕时速度的偏转角为，偏转距离为，所用时间为，如图2所示。若只保留电场，粒子到达屏幕时竖直方向上的偏转距离为，所用时间为，偏转角为，如图3所示。不计粒子重力，求：
（1）的值；
（2）的值；
（3）的值。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．D
3．C
4．D
5．A
6．C
7．B
8．BD
9．BC
10．BD
11．AD
12． 0 BIL
13． 2 10
14． 向东 300N
15．（1），方向竖直向上，，方向垂直xOy平面向里；（2）
16．（1）1.5 A；（2）0.30 N；（3）0.06 N
17．（1）；（2）；（3）
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页