第一章安培力与洛伦兹力单元质量测试卷（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第一章安培力与洛伦兹力单元质量测试卷（Word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 832.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-21 09:50:29 | ||
图片预览
文档简介
第一章 安培力与洛伦兹力 单元质量测试卷
一、单选题
1．（2022·吉林·长春北师大附属学校高二期末）如图所示，一根长度为L的直导体棒中通以大小为I的电流，静止放在导轨上，垂直于导体棒的匀强磁场的磁感应强度为B，B的方向与竖直方向成θ角。下列说法中正确（ ）
A．导体棒受到磁场力大小为BILsinθ
B．导体棒对轨道压力大小为mg-BILcosθ
C．导体棒受到导轨摩擦力为μ（mg-BILsinθ）
D．导体棒受到导轨摩擦力为BILcosθ
2．（2022·上海崇明·一模）在光滑水平桌面上有A、C两个绝缘钉子，相距2L，一根长度为πL的软导线固定在两个钉子之间，并通有大小为I的稳定电流。当桌面上加上一个磁感强度为B的匀强磁场后，稳定时，钉子A上受到导线的拉力大小为（ ）
A．BIL B．2BIL C．πBIL D．2πBIL
3．（2022·宁夏·银川一中高二期末）如图所示，平行金属板间存在匀强电场和匀强磁场。一带电量为+q，质量为m的粒子（不计重力）以速度v水平向右射入，粒子恰沿直线穿过。若带电粒子（ ）
A．带电量为+2q时，粒子将向下偏转
B．带电量为 2q时，粒子不能沿直线穿过
C．速度为2v时，粒子从右侧射出时电势能一定增大
D．从右侧向左侧水平射入时，粒子仍能沿直线穿过
4．（2022·浙江舟山·高二期末）磁流体发电机，又叫等离子体发电机，图中的燃烧室在3000K的高温下将气体全部电离为电子和正离子，即高温等离子体。高温等离子体经喷管加速后以1000m/s的速度进入矩形发电通道。发电通道有垂直于纸面向内的匀强磁场，磁感应强度B=6T等离子体发生偏转，在两极间形成电势差。已知发电通道长a=50cm，宽b=20cm，高d=20cm，等高速等高子体离子体的电阻率ρ=2Ω·m。则以下判断中正确的是（ ）
A．因正离子带电量未知，故发电机的电动势不能确定
B．图中外接电阻R两端的电压为1200V
C．当外接电阻R=8Ω时，发电机的效率最高
D．当外接电阻R=4Ω时，发电机输出功率最大
5．（2022·北京海淀·高三期末）如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒。当导体棒中的电流恒为I，方向垂直纸面向里。将导体棒置于匀强磁场中，当外加匀强磁场的方向在纸面内由竖直向上沿逆时针转至水平向左的过程中，欲使导体棒始终静止在斜面上，下列说法正确的是（ ）
A．导体棒所受安培力大小不变，方向改变
B．导体棒所受安培力大小改变，方向不变
C．当匀强磁场方向竖直向上时，导体棒所受安培力最小
D．当匀强磁场方向垂直斜面向上时，导体棒所受安培力最小
6．（2021·四川·邻水实验学校高二阶段练习）在正方形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，比荷相同的两个粒子a、b从一边长中点垂直边界方向进入磁场，则（ ）
A．a带负电，b带正电
B．a、b进入磁场时的速率之比为1：2
C．a、b在磁场中运动的周期之比为2：1
D．a、b在磁场中运动的时间之比为1：1
7．（2022·北京·高二期末）如图所示，宽为L的光滑导轨与水平面成角，质量为m、长为L的金属杆水平放置在导轨上。空间存在竖直向上的匀强磁场，当回路电流为I时，金属杆恰好能静止。重力加速度为g。下列推断正确的是（ ）
A．所受安培力大小 B．所受安培力大小
C．磁感应强度大小 D．磁感应强度大小
8．（2022·北京·高二期末）如图所示，某带电粒子（重力不计）由M点以垂直于磁场以及磁场边界的速度v射入宽度为d的匀强磁场中，穿出磁场时速度方向与原来射入方向的夹角为。磁场的磁感应强度大小为B。由此推断该带电粒子（ ）
A．带正电 B．在磁场中的运动轨迹为抛物线
C．电荷量与质量的比值为 D．穿越磁场的时间为
9．（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
二、多选题
10．（2022·北京·高二期末）如图所示磁场区域的边界为圆形，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。带电粒子从a点以初速度v0正对磁场中心O进入磁场，从b点离开磁场时速度方向偏转了。若同样的粒子从a点以大于v0的速度沿原方向进入磁场，从c点（图中未画出）离开磁场，粒子在磁场中运动的时间为t，速度方向偏转的角度为θ，不计粒子重力。正确的是（ ）
A．粒子带正电荷 B．c点在b点右方
C． D．
11．（2022·北京海淀·高三期末）洛伦兹力演示仪可以帮助我们研究带电粒子在匀强磁场中的运动规律。在施加磁场之前，电极K释放出来的电子经加速后沿直线运动，已知从电极K出来的电子速度方向可在水平面内调整。施加磁场后电子束的径迹如图甲所示，在图甲的基础上调节演示仪，电子束的径迹如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．磁场的方向一定垂直纸面向外
B．图乙可能减小了电子的加速电压
C．图乙可能增强了磁感应强度
D．图甲与图乙中电子运动一周的时间一定不相同
三、填空题
12．（2022·上海宝山·一模）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”？______。
13．（2021·上海·模拟预测）匀强磁场中有一根长度为0.5m重力为5N垂直于纸面水平放置的导体棒，用细线悬挂于O点，当导体棒通入方向垂直纸面向内的4A电流时，处于如图所示的静止状态，图中细线与竖直方向成30°夹角。磁场磁感应强度的最小值为________T，方向是___________。
14．（2021·上海·模拟预测）用如图等臂天平可测量磁感应强度B，天平右侧下方悬挂的矩形线圈宽为L，共N匝。虚线框中匀强磁场垂直于纸面，线圈通以图示方向的电流I时，天平平衡。保持电流大小不变，改变其方向，从左盘中移动质量为m的砝码至右盘，使天平重新平衡。由此可知磁场的方向垂直纸面向_______，磁感应强度大小B=___________。（已知重力加速度g）
四、解答题
15．（2022·天津市红桥区教师发展中心高二期末）如图所示，倾角为 θ的光滑斜面上， 有一长为L，质量为 m的通电导线，导 线中的电流强度为I，电流方向垂直纸面向外。在图中加一匀强磁场，可使导线平衡，试求：最小的磁感应强度B是多少？方向如何？
16．（2022·黑龙江·齐齐哈尔市第八中学校高二开学考试）如图所示，在倾角的斜面上，固定着宽度的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器。电源电动势、内阻，质量的金属棒与两导轨垂直并接触良好。整个装置处于磁感应强度大小、方向垂直斜面向上的匀强磁场中，金属棒与两导轨接触点间的电阻。金属导轨光滑且电阻不计，要保持金属棒在导轨上静止，取重力加速度大小，，，求：
（1）金属棒受到的安培力的大小；
（2）滑动变阻器接入电路中的阻值。
17．（2022·广东茂名·高二期末）在水平空间有一直角坐标系，如图所示，在坐标系的第一象限有场强大小为的匀强电场，方向沿轴负方向。在第四象限有垂直坐标平面向里的匀强磁场。在轴上坐标为的点有一质量为、电荷量为的带正电粒子，以初速度，沿轴正方向射入电场。在轴上的点坐标为。不考虑重力，其中。求：
（1）粒子第一次经过轴的坐标﹔
（2）粒子第一次经过轴的速度；
（3）如果磁场的磁感应强度为，要让粒子经过点，求的值。
参考答案：
1．D
2．A
3．C
4．D
5．D
6．B
7．B
8．C
9．C
10．BD
11．BC
12． 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
13． 1.25 沿绳并指向左上方
14． 里
15．B=，方向为垂直斜面向下。
16．（1）；（2）
17．（1）；（2），方向与轴正方向的夹角为斜向下
一、单选题
1．（2022·吉林·长春北师大附属学校高二期末）如图所示，一根长度为L的直导体棒中通以大小为I的电流，静止放在导轨上，垂直于导体棒的匀强磁场的磁感应强度为B，B的方向与竖直方向成θ角。下列说法中正确（ ）
A．导体棒受到磁场力大小为BILsinθ
B．导体棒对轨道压力大小为mg-BILcosθ
C．导体棒受到导轨摩擦力为μ（mg-BILsinθ）
D．导体棒受到导轨摩擦力为BILcosθ
2．（2022·上海崇明·一模）在光滑水平桌面上有A、C两个绝缘钉子，相距2L，一根长度为πL的软导线固定在两个钉子之间，并通有大小为I的稳定电流。当桌面上加上一个磁感强度为B的匀强磁场后，稳定时，钉子A上受到导线的拉力大小为（ ）
A．BIL B．2BIL C．πBIL D．2πBIL
3．（2022·宁夏·银川一中高二期末）如图所示，平行金属板间存在匀强电场和匀强磁场。一带电量为+q，质量为m的粒子（不计重力）以速度v水平向右射入，粒子恰沿直线穿过。若带电粒子（ ）
A．带电量为+2q时，粒子将向下偏转
B．带电量为 2q时，粒子不能沿直线穿过
C．速度为2v时，粒子从右侧射出时电势能一定增大
D．从右侧向左侧水平射入时，粒子仍能沿直线穿过
4．（2022·浙江舟山·高二期末）磁流体发电机，又叫等离子体发电机，图中的燃烧室在3000K的高温下将气体全部电离为电子和正离子，即高温等离子体。高温等离子体经喷管加速后以1000m/s的速度进入矩形发电通道。发电通道有垂直于纸面向内的匀强磁场，磁感应强度B=6T等离子体发生偏转，在两极间形成电势差。已知发电通道长a=50cm，宽b=20cm，高d=20cm，等高速等高子体离子体的电阻率ρ=2Ω·m。则以下判断中正确的是（ ）
A．因正离子带电量未知，故发电机的电动势不能确定
B．图中外接电阻R两端的电压为1200V
C．当外接电阻R=8Ω时，发电机的效率最高
D．当外接电阻R=4Ω时，发电机输出功率最大
5．（2022·北京海淀·高三期末）如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒。当导体棒中的电流恒为I，方向垂直纸面向里。将导体棒置于匀强磁场中，当外加匀强磁场的方向在纸面内由竖直向上沿逆时针转至水平向左的过程中，欲使导体棒始终静止在斜面上，下列说法正确的是（ ）
A．导体棒所受安培力大小不变，方向改变
B．导体棒所受安培力大小改变，方向不变
C．当匀强磁场方向竖直向上时，导体棒所受安培力最小
D．当匀强磁场方向垂直斜面向上时，导体棒所受安培力最小
6．（2021·四川·邻水实验学校高二阶段练习）在正方形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，比荷相同的两个粒子a、b从一边长中点垂直边界方向进入磁场，则（ ）
A．a带负电，b带正电
B．a、b进入磁场时的速率之比为1：2
C．a、b在磁场中运动的周期之比为2：1
D．a、b在磁场中运动的时间之比为1：1
7．（2022·北京·高二期末）如图所示，宽为L的光滑导轨与水平面成角，质量为m、长为L的金属杆水平放置在导轨上。空间存在竖直向上的匀强磁场，当回路电流为I时，金属杆恰好能静止。重力加速度为g。下列推断正确的是（ ）
A．所受安培力大小 B．所受安培力大小
C．磁感应强度大小 D．磁感应强度大小
8．（2022·北京·高二期末）如图所示，某带电粒子（重力不计）由M点以垂直于磁场以及磁场边界的速度v射入宽度为d的匀强磁场中，穿出磁场时速度方向与原来射入方向的夹角为。磁场的磁感应强度大小为B。由此推断该带电粒子（ ）
A．带正电 B．在磁场中的运动轨迹为抛物线
C．电荷量与质量的比值为 D．穿越磁场的时间为
9．（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
二、多选题
10．（2022·北京·高二期末）如图所示磁场区域的边界为圆形，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。带电粒子从a点以初速度v0正对磁场中心O进入磁场，从b点离开磁场时速度方向偏转了。若同样的粒子从a点以大于v0的速度沿原方向进入磁场，从c点（图中未画出）离开磁场，粒子在磁场中运动的时间为t，速度方向偏转的角度为θ，不计粒子重力。正确的是（ ）
A．粒子带正电荷 B．c点在b点右方
C． D．
11．（2022·北京海淀·高三期末）洛伦兹力演示仪可以帮助我们研究带电粒子在匀强磁场中的运动规律。在施加磁场之前，电极K释放出来的电子经加速后沿直线运动，已知从电极K出来的电子速度方向可在水平面内调整。施加磁场后电子束的径迹如图甲所示，在图甲的基础上调节演示仪，电子束的径迹如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．磁场的方向一定垂直纸面向外
B．图乙可能减小了电子的加速电压
C．图乙可能增强了磁感应强度
D．图甲与图乙中电子运动一周的时间一定不相同
三、填空题
12．（2022·上海宝山·一模）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”？______。
13．（2021·上海·模拟预测）匀强磁场中有一根长度为0.5m重力为5N垂直于纸面水平放置的导体棒，用细线悬挂于O点，当导体棒通入方向垂直纸面向内的4A电流时，处于如图所示的静止状态，图中细线与竖直方向成30°夹角。磁场磁感应强度的最小值为________T，方向是___________。
14．（2021·上海·模拟预测）用如图等臂天平可测量磁感应强度B，天平右侧下方悬挂的矩形线圈宽为L，共N匝。虚线框中匀强磁场垂直于纸面，线圈通以图示方向的电流I时，天平平衡。保持电流大小不变，改变其方向，从左盘中移动质量为m的砝码至右盘，使天平重新平衡。由此可知磁场的方向垂直纸面向_______，磁感应强度大小B=___________。（已知重力加速度g）
四、解答题
15．（2022·天津市红桥区教师发展中心高二期末）如图所示，倾角为 θ的光滑斜面上， 有一长为L，质量为 m的通电导线，导 线中的电流强度为I，电流方向垂直纸面向外。在图中加一匀强磁场，可使导线平衡，试求：最小的磁感应强度B是多少？方向如何？
16．（2022·黑龙江·齐齐哈尔市第八中学校高二开学考试）如图所示，在倾角的斜面上，固定着宽度的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器。电源电动势、内阻，质量的金属棒与两导轨垂直并接触良好。整个装置处于磁感应强度大小、方向垂直斜面向上的匀强磁场中，金属棒与两导轨接触点间的电阻。金属导轨光滑且电阻不计，要保持金属棒在导轨上静止，取重力加速度大小，，，求：
（1）金属棒受到的安培力的大小；
（2）滑动变阻器接入电路中的阻值。
17．（2022·广东茂名·高二期末）在水平空间有一直角坐标系，如图所示，在坐标系的第一象限有场强大小为的匀强电场，方向沿轴负方向。在第四象限有垂直坐标平面向里的匀强磁场。在轴上坐标为的点有一质量为、电荷量为的带正电粒子，以初速度，沿轴正方向射入电场。在轴上的点坐标为。不考虑重力，其中。求：
（1）粒子第一次经过轴的坐标﹔
（2）粒子第一次经过轴的速度；
（3）如果磁场的磁感应强度为，要让粒子经过点，求的值。
参考答案：
1．D
2．A
3．C
4．D
5．D
6．B
7．B
8．C
9．C
10．BD
11．BC
12． 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
13． 1.25 沿绳并指向左上方
14． 里
15．B=，方向为垂直斜面向下。
16．（1）；（2）
17．（1）；（2），方向与轴正方向的夹角为斜向下