第2节 洛伦兹力 同步练习（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第2节 洛伦兹力 同步练习（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 897.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-25 17:40:43 | ||
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文档简介
2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第二册第一章节节练第2节洛伦兹力
一、单选题
1． 工业上常用电磁流量计来测量高黏度及强腐蚀性非磁性导电流体的流量Q（单位时间内流过管道横截面的液体体积）。它主要由将流量转换为电压信号的传感器和显示仪表（相当于能显示自身两端电压的负载电阻R）两部分组成。传感器的结构如图所示，圆筒形测量管由非磁性材料制成，内壁绝缘，其上装有一对电极a和c，a、c间的距离等于测量管的直径D，测量管的轴线与a、c的连线方向以及通电线圈产生的恒定匀强磁场（磁感应强度为B），方向三者相互垂直。当导电液体如图所示的方向流过测量管时，测得管壁上两点间的电压为U，并通过与电极连接的仪表显示出液体的流量Q。则（ ）
A．导电液体流速方向如图中所示时，则c点电势比a点电势高
B．对同一种导电液体，电压U与流量Q成反比关系
C．仅增大通电线圈的电流，可以提升电磁流量计的灵敏度（灵敏度可用表示）
D．要使仪表显示的电压受非磁性导电液体种类或浓度的影响很小，需要R很小（远小于各类在测量管中的待测液体的电阻）
2． 太阳风（含有大量高能质子与电子）射向地球时，地磁场改变了这些带电粒子的运动方向，从而使很多粒子到达不了地面。另一小部分粒子则可能会在两极汇聚从而形成炫丽的极光。赤道上空P处的磁感应强度为B=3.5×10 5T，方向由南指向北，假设太阳风中的一质子以速度v=2×105m/s竖直向下运动穿过P处的地磁场，如图所示。已知质子电荷量为q=1.6×10-19C，此时该质子受到的洛伦兹力（ ）
A．方向向北 B．方向向南 C．方向向东 D．大小为11.2N
3． 下列说法中正确的是（ ）
A．如果把+q改为 q，且速度反向，大小不变，则洛伦兹力的大小、方向均不变
B．带电粒子在匀强磁场中运动，只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同
C．洛伦兹力方向一定与带电粒子速度方向垂直，磁场方向一定与带电粒子运动方向垂直
D．带电粒子在只受到洛伦兹力作用下，运动的动能、速度均不变
4． 速度方向相同、动能一样大的氕核氘核和α粒子（氦原子核）从同一点先后垂直进入某种场中，关于它们在场中的运动轨迹，下列选正确的是（ ）
A．若为匀强电场，场中运动轨迹只有一条
B．若为匀强电场，场中运动轨迹只有两条
C．若为匀强磁场，场中运动轨迹只有一条
D．若为匀强磁场，场中运动轨迹将有三条
5． 如图所示，ab是一弯管，其中心线是半径为R的一段圆弧，将它置于一给定的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆弧所在平面，并且指向纸外。有一束粒子对准a端射入弯管，粒子有不同的质量、不同的速度，但都是一价正离子（ ）
A．只有速度v大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管
B．只有质量m大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管
C．只有m、v的乘积大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管
D．只有动能Ek大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管
6． 如图所示，在纸面内有一磁感应强度大小为、方向水平向右的匀强磁场，匀强磁场的方向与固定长直导线垂直，长直导线内通有垂直纸面向外的恒定电流Ⅰ，在纸面内以导线的横截面为圆心画一个虚线圆，ab．cd是虚线圆的直径，ab、cd分别与匀强磁场垂直和平行。已知通有电流i的长直导线产生的磁场在距其r处的磁感应强度大小（其中k为已知常量）。已知a点的磁感应强度为0，下列说法正确的是（ ）
A．虚线圆的半径为
B．c、d两点的磁感应强度大小均为
C．c、d两点的磁感应强度方向相反
D．若带电荷量为的检验电荷以速率v经过b点，其速度方向为由a指向b，则其受到的洛伦兹力大小为、方向垂直纸面向外
7． 等边三角形ABC的边长为2a，三角形内切圆区域内有垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场（磁场未画出），内切圆圆心为O。现有一个质量为m、带电荷量为的粒子从A点沿AO方向射入三角形区域后，恰好从C点离开。不计粒子重力，则粒子在三角形区域内运动的时间为（ ）
A． B． C． D．
8． 物理学的发展是许多物理学家奋斗的结果，下面关于一些物理学家贡献的说法正确的是（ ）
A．库仑在前人工作的基础上通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力遵循的规律—库仑定律
B．法拉第通过实验发现了通电导线对磁体有作用力，首次揭示了电与磁的联系
C．奥斯特认为安培力是带电粒子所受磁场力的宏观表现，并提出了著名的洛伦兹力公式
D．安培不仅提出了电场的概念，而且采用了画电场线这个简洁的方法描述电场
9． 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），磁场方向垂直纸面向里。在该区域内，三个质量相同的带正电的微粒甲、乙和丙；微粒甲静止不动，微粒乙在纸面内向左做匀速直线运动，微粒丙在纸面内做匀速圆周运动。已知微粒之间互不影响，下列关于甲、乙和丙带电量正确的是（ ）
A．q甲=q丙q乙>q丙 C．q甲>q乙=q丙 D．q甲10．以下说法正确的是（ ）
A．磁场和磁感线都是客观存在的
B．磁场中某点磁感应强度的方向跟放在该处通电导线所到的安培力的方向一致
C．磁感应强度是用比值法定义的物理量
D．运动的电荷在磁场中一定受洛伦兹力的作用
二、多选题
11．如图所示，平行放置的长直导线分别通以等大反向的电流I。某带正电粒子以一定速度从两导线的正中间射入，第一次如图甲所示两平行通电导线方向，第二次如图乙所示两垂直通电导线方向。不计粒子重力，下列说法正确的是（ ）
A．甲图虚线上的磁感应强度方向垂直纸面向里
B．乙图虚线上的粒子的速度方向与磁场垂直
C．甲图粒子将向上偏转，且速度大小保持不变
D．乙图粒子做直线运动，且速度先增大后减小
12．如图所示，甲是一个带正电的小物块，乙是一个不带电的绝缘物块。甲、乙叠放在一起置于粗糙水平面上，水平面上方有垂直于纸面向里的匀强磁场。现用一个水平恒力F拉乙物块，开始时甲、乙无相对滑动地一起向左加速运动。在以后的运动过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．甲、乙两物块可能相对滑动
B．甲、乙两物块间的摩擦力不断增大
C．甲物块向左先加速运动后匀速运动
D．乙物块受到地面的最大摩擦力大小为F
13．关于安培力和洛伦兹力，下列说法中正确的是（ ）
A．两种力的方向均可以用左手定则判断
B．运动电荷的速度大小相同，所受的洛伦兹力就相同
C．通电导线在磁场中受到的安培力为零，该处磁感应强度不一定为零
D．洛伦兹力对运动电荷不做功，安培力是所有运动电荷所受洛伦兹力的总和，因此安培力也不做功
14．如图所示，在正方形区域内有沿水平方向、垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电荷量为q的离子垂直于直线自O点沿箭头方向射出。当离子运动到F点时，突然吸收了若干个电子，接着沿另一圆轨道运动到E点。已知，电子的电荷量为e，离子吸收电子时不影响离子的速度，电子质量不计。下列说法正确的是（ ）
A．离子带负电 B．离子吸收电子的个数为
C．当离子吸收电子后电荷量变大 D．离子从O到F的时间小于从F到E的时间
15．某一空间存在着磁感应强度为B且大小不变、方向随时间t做周期性变化的匀强磁场(如图甲所示)，规定垂直纸面向里的磁场方向为正。为使静止于该磁场中的带正电的粒子能按a→b→c→d→e→f的顺序做横“∞”字曲线运动(即如图乙所示的轨迹)，下列办法可行的是(粒子只受磁场力的作用，其他力不计)（ ）
A．若粒子的初始位置在a处，在t＝T时给粒子一个沿切线方向水平向右的初速度
B．若粒子的初始位置在f处，在t＝时给粒子一个沿切线方向竖直向下的初速度
C．若粒子的初始位置在e处，在t＝T时给粒子一个沿切线方向水平向左的初速度
D．若粒子的初始位置在b处，在t＝时给粒子一个沿切线方向竖直向上的初速度
三、解答题
16．判定图中各带电粒子所受洛伦兹力的方向或带电粒子的运动方向。
17．如图所示，电子由阴极向阳极运动（向右运动）过程中向下发生了偏转，试问：
（1）什么力使电子偏转？该力的方向如何？
（2）电子运动轨迹附近的磁场方向如何？电子所受洛伦兹力与磁场方向、电子运动方向存在什么关系？
2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第二册第一章节节练第2节洛伦兹力（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C C A B C D A A A C
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 AC CD AC BD AD
三、解答题
16．（a）粒子受力方向为垂直速度向下；（b）粒子运动方向为垂直力的方向向左；（c）粒子运动方向为垂直力的方向向下；（d）粒子运动方向为垂直力的方向向右；（e）粒子受力方向为垂直纸面向外。
17．（1）洛伦兹力；向下；（2）磁场方向向里；电子所受洛伦兹力与磁场方向垂直，与电子运动方向垂直，满足左手定则
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一、单选题
1． 工业上常用电磁流量计来测量高黏度及强腐蚀性非磁性导电流体的流量Q（单位时间内流过管道横截面的液体体积）。它主要由将流量转换为电压信号的传感器和显示仪表（相当于能显示自身两端电压的负载电阻R）两部分组成。传感器的结构如图所示，圆筒形测量管由非磁性材料制成，内壁绝缘，其上装有一对电极a和c，a、c间的距离等于测量管的直径D，测量管的轴线与a、c的连线方向以及通电线圈产生的恒定匀强磁场（磁感应强度为B），方向三者相互垂直。当导电液体如图所示的方向流过测量管时，测得管壁上两点间的电压为U，并通过与电极连接的仪表显示出液体的流量Q。则（ ）
A．导电液体流速方向如图中所示时，则c点电势比a点电势高
B．对同一种导电液体，电压U与流量Q成反比关系
C．仅增大通电线圈的电流，可以提升电磁流量计的灵敏度（灵敏度可用表示）
D．要使仪表显示的电压受非磁性导电液体种类或浓度的影响很小，需要R很小（远小于各类在测量管中的待测液体的电阻）
2． 太阳风（含有大量高能质子与电子）射向地球时，地磁场改变了这些带电粒子的运动方向，从而使很多粒子到达不了地面。另一小部分粒子则可能会在两极汇聚从而形成炫丽的极光。赤道上空P处的磁感应强度为B=3.5×10 5T，方向由南指向北，假设太阳风中的一质子以速度v=2×105m/s竖直向下运动穿过P处的地磁场，如图所示。已知质子电荷量为q=1.6×10-19C，此时该质子受到的洛伦兹力（ ）
A．方向向北 B．方向向南 C．方向向东 D．大小为11.2N
3． 下列说法中正确的是（ ）
A．如果把+q改为 q，且速度反向，大小不变，则洛伦兹力的大小、方向均不变
B．带电粒子在匀强磁场中运动，只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同
C．洛伦兹力方向一定与带电粒子速度方向垂直，磁场方向一定与带电粒子运动方向垂直
D．带电粒子在只受到洛伦兹力作用下，运动的动能、速度均不变
4． 速度方向相同、动能一样大的氕核氘核和α粒子（氦原子核）从同一点先后垂直进入某种场中，关于它们在场中的运动轨迹，下列选正确的是（ ）
A．若为匀强电场，场中运动轨迹只有一条
B．若为匀强电场，场中运动轨迹只有两条
C．若为匀强磁场，场中运动轨迹只有一条
D．若为匀强磁场，场中运动轨迹将有三条
5． 如图所示，ab是一弯管，其中心线是半径为R的一段圆弧，将它置于一给定的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆弧所在平面，并且指向纸外。有一束粒子对准a端射入弯管，粒子有不同的质量、不同的速度，但都是一价正离子（ ）
A．只有速度v大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管
B．只有质量m大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管
C．只有m、v的乘积大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管
D．只有动能Ek大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管
6． 如图所示，在纸面内有一磁感应强度大小为、方向水平向右的匀强磁场，匀强磁场的方向与固定长直导线垂直，长直导线内通有垂直纸面向外的恒定电流Ⅰ，在纸面内以导线的横截面为圆心画一个虚线圆，ab．cd是虚线圆的直径，ab、cd分别与匀强磁场垂直和平行。已知通有电流i的长直导线产生的磁场在距其r处的磁感应强度大小（其中k为已知常量）。已知a点的磁感应强度为0，下列说法正确的是（ ）
A．虚线圆的半径为
B．c、d两点的磁感应强度大小均为
C．c、d两点的磁感应强度方向相反
D．若带电荷量为的检验电荷以速率v经过b点，其速度方向为由a指向b，则其受到的洛伦兹力大小为、方向垂直纸面向外
7． 等边三角形ABC的边长为2a，三角形内切圆区域内有垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场（磁场未画出），内切圆圆心为O。现有一个质量为m、带电荷量为的粒子从A点沿AO方向射入三角形区域后，恰好从C点离开。不计粒子重力，则粒子在三角形区域内运动的时间为（ ）
A． B． C． D．
8． 物理学的发展是许多物理学家奋斗的结果，下面关于一些物理学家贡献的说法正确的是（ ）
A．库仑在前人工作的基础上通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力遵循的规律—库仑定律
B．法拉第通过实验发现了通电导线对磁体有作用力，首次揭示了电与磁的联系
C．奥斯特认为安培力是带电粒子所受磁场力的宏观表现，并提出了著名的洛伦兹力公式
D．安培不仅提出了电场的概念，而且采用了画电场线这个简洁的方法描述电场
9． 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），磁场方向垂直纸面向里。在该区域内，三个质量相同的带正电的微粒甲、乙和丙；微粒甲静止不动，微粒乙在纸面内向左做匀速直线运动，微粒丙在纸面内做匀速圆周运动。已知微粒之间互不影响，下列关于甲、乙和丙带电量正确的是（ ）
A．q甲=q丙
A．磁场和磁感线都是客观存在的
B．磁场中某点磁感应强度的方向跟放在该处通电导线所到的安培力的方向一致
C．磁感应强度是用比值法定义的物理量
D．运动的电荷在磁场中一定受洛伦兹力的作用
二、多选题
11．如图所示，平行放置的长直导线分别通以等大反向的电流I。某带正电粒子以一定速度从两导线的正中间射入，第一次如图甲所示两平行通电导线方向，第二次如图乙所示两垂直通电导线方向。不计粒子重力，下列说法正确的是（ ）
A．甲图虚线上的磁感应强度方向垂直纸面向里
B．乙图虚线上的粒子的速度方向与磁场垂直
C．甲图粒子将向上偏转，且速度大小保持不变
D．乙图粒子做直线运动，且速度先增大后减小
12．如图所示，甲是一个带正电的小物块，乙是一个不带电的绝缘物块。甲、乙叠放在一起置于粗糙水平面上，水平面上方有垂直于纸面向里的匀强磁场。现用一个水平恒力F拉乙物块，开始时甲、乙无相对滑动地一起向左加速运动。在以后的运动过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．甲、乙两物块可能相对滑动
B．甲、乙两物块间的摩擦力不断增大
C．甲物块向左先加速运动后匀速运动
D．乙物块受到地面的最大摩擦力大小为F
13．关于安培力和洛伦兹力，下列说法中正确的是（ ）
A．两种力的方向均可以用左手定则判断
B．运动电荷的速度大小相同，所受的洛伦兹力就相同
C．通电导线在磁场中受到的安培力为零，该处磁感应强度不一定为零
D．洛伦兹力对运动电荷不做功，安培力是所有运动电荷所受洛伦兹力的总和，因此安培力也不做功
14．如图所示，在正方形区域内有沿水平方向、垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电荷量为q的离子垂直于直线自O点沿箭头方向射出。当离子运动到F点时，突然吸收了若干个电子，接着沿另一圆轨道运动到E点。已知，电子的电荷量为e，离子吸收电子时不影响离子的速度，电子质量不计。下列说法正确的是（ ）
A．离子带负电 B．离子吸收电子的个数为
C．当离子吸收电子后电荷量变大 D．离子从O到F的时间小于从F到E的时间
15．某一空间存在着磁感应强度为B且大小不变、方向随时间t做周期性变化的匀强磁场(如图甲所示)，规定垂直纸面向里的磁场方向为正。为使静止于该磁场中的带正电的粒子能按a→b→c→d→e→f的顺序做横“∞”字曲线运动(即如图乙所示的轨迹)，下列办法可行的是(粒子只受磁场力的作用，其他力不计)（ ）
A．若粒子的初始位置在a处，在t＝T时给粒子一个沿切线方向水平向右的初速度
B．若粒子的初始位置在f处，在t＝时给粒子一个沿切线方向竖直向下的初速度
C．若粒子的初始位置在e处，在t＝T时给粒子一个沿切线方向水平向左的初速度
D．若粒子的初始位置在b处，在t＝时给粒子一个沿切线方向竖直向上的初速度
三、解答题
16．判定图中各带电粒子所受洛伦兹力的方向或带电粒子的运动方向。
17．如图所示，电子由阴极向阳极运动（向右运动）过程中向下发生了偏转，试问：
（1）什么力使电子偏转？该力的方向如何？
（2）电子运动轨迹附近的磁场方向如何？电子所受洛伦兹力与磁场方向、电子运动方向存在什么关系？
2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第二册第一章节节练第2节洛伦兹力（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C C A B C D A A A C
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 AC CD AC BD AD
三、解答题
16．（a）粒子受力方向为垂直速度向下；（b）粒子运动方向为垂直力的方向向左；（c）粒子运动方向为垂直力的方向向下；（d）粒子运动方向为垂直力的方向向右；（e）粒子受力方向为垂直纸面向外。
17．（1）洛伦兹力；向下；（2）磁场方向向里；电子所受洛伦兹力与磁场方向垂直，与电子运动方向垂直，满足左手定则
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