第一章第2节洛伦兹力堂堂练（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第一章第2节洛伦兹力堂堂练（word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 746.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-28 23:20:03 | ||
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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第2节洛伦兹力
堂堂练
一、单选题
1． 甲图是示波器的结构示意图，乙图是电视机显像管的结构示意图。二者相同的部分是电子枪（给电子加速形成电子束）和荧光屏（电子打在上面形成亮斑）；不同的是使电子束发生偏转的部分；示波器是利用电场使电子偏转（偏转电极），显像管是利用磁场使电子偏转（偏转线圈）。关于电子束从电子枪射出后到打在荧光屏上点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中电子通过偏转电极速度发生了变化，乙图中电子通过偏转线圈速度没有变化
B．电子在通过两种装置的过程中运动轨迹是完全相同的
C．打在荧光屏上的电子，甲图中电子动能发生了变化，乙图中电子的动能没有变化
D．甲图中电子在偏转电极间做匀速圆周运动，乙图中电子通过偏转线圈做类平抛运动
2． 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
3． 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）
4． 电场和磁场的性质既有相似性，又各有其特殊性，下列关于电场和磁场有关性质的比较，正确的是（ ）
A．电荷在电场中必受电场力，运动电荷在磁场中必受洛伦兹力
B．电场方向与正电荷受电场力方向相同，磁场方向与正电荷受洛伦兹力方向相同
C．电场线分布的疏密表示电场的强弱，磁感线分布的疏密表示磁场的强弱
D．电场线和磁感线都是不闭合的
5． 带电荷量为＋q的不同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，所受洛伦兹力就相同
B．如果把＋q改为－q，且速度反向、大小不变，则其所受洛伦兹力的大小、方向均不变
C．洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直
D．粒子在只受洛伦兹力作用下运动的动能、速度均不变
6． 假设有一个带负电的粒子垂直于地球赤道射来，如图所示。在地球磁场（不考虑磁偏角及地球的自转）的作用下，这个粒子偏转的方向是（ ）
A．向北 B．向南 C．向东 D．向西
7． 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8． 如图所示，在正方体的四条沿x轴方向的棱上，分别固定四根通有等大电流I0的等长导线。正方体的中心点P处有不断沿y轴正方向喷射粒子的粒子源，关于粒子刚被喷出时所受到的洛伦兹力方向，下列说法中正确的是（ ）
A．若粒子带正电，其所受的洛伦兹力方向沿z轴正方向
B．若粒子带正电，其所受的洛伦兹力方向沿x轴正方向
C．若粒子带负电，其所受的洛伦兹力方向沿x轴正方向
D．若粒子带负电，其所受的洛伦兹力方向沿z轴负方向
9． 如图所示，AC是一块铅块的截面，曲线是某带电粒子的运动轨迹，匀强磁场与粒子的速度方向垂直，已知粒子在运动中电荷量不变，不计粒子的重力，则以下说法正确性的是（ ）
A．粒子带正电，从穿透AC到N
B．粒子带正电，从N穿透AC到
C．粒子带负电，从N穿透AC到
D．粒子带负电，从穿透AC到N
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，用细线吊一个质量为m的带电绝缘小球，小球处于匀强磁场中，空气阻力不计。小球分别从A点和B点向最低点O运动，当小球两次经过O点时（ ）
A．小球的动能相同 B．细线所受的拉力相同
C．小球所受的洛伦兹力相同 D．小球的向心加速度大小相同
12．如图，回旋加速器的核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，下列有关说法正确的是（ ）
A．增大匀强电场间的加速电压，可以增大带电粒子射出时的速度
B．增大磁场的磁感应强度，可以增大带电粒子射出时的速度
C．增大匀强电场间的加速电压，可以减小带电粒子在电场中运动时间
D．只要加速电压和D形金属盒大小不变，带电粒子射出的动能就相同
13．关于静电场和磁场对电荷的作用力，下列说法正确的是（ ）
A．带电粒子在电场中一定受电场力的作用在磁场中也一定受洛伦兹力的作用
B．带电粒子在电场中运动时电场力可能不做功在磁场中运动时洛伦兹力一定不做功
C．运动的正电荷受电场力的方向与电场强度方向相同，受洛伦兹力的方向与磁感应强度方向相同
D．运动的负电荷受电场力的方向与电场强度方向相反，受洛伦兹力的方向与磁感应强度方向垂直
14．科研人员将均匀涂抹荧光物质的绝缘圆环平放于水平桌面上，如图a所示，圆环半径为R。空间有一垂直于桌面的匀强磁场，磁感应强度大小为B。A为圆环边界上的一点，大量相同的带电粒子以相同的速率经过A点，沿不同方向垂直磁场射入圆环内，科研人员观测到整个圆环发出淡淡的荧光（高速微观粒子打在荧光物质上会将动能转化为光能），且粒子在圆环内磁场中运动的最长时间为t。若将圆环更换成半径为的圆环时，如图b所示，观测到只有四分之一的圆环有荧光发出，不计重力及带电粒子之间的相互作用，则（ ）
A．粒子在磁场中做圆周运动的周期T=6t
B．粒子在磁场中做圆周运动的半径
C．粒子在磁场中做圆周运动的速度
D．该粒子的比荷
15．图中的带电粒子在磁场中运动时，所受洛伦兹力的方向垂直纸面向外的是（ ）
A． B．
C． D．
三、解答题
16．如图所示，坐标系建立在竖直平面内，x轴水平向右。在第一象限内存在水平向右的匀强电场；在第四象限内有竖直向上、场强大小与第一象限相同的匀强电场，同时存在着垂直此竖直平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。一质量为m，电荷量为q的带正电小球，从坐标原点处以初速度沿y轴负方向第一次进入磁场。已知重力大小与电场力大小相等，重力加速度为g。试求：
（1）小球第一次出磁场的位置坐标；
（2）小球第二次进、出磁场的位置之间的距离d；
（3）小球第n次出磁场的位置坐标。
17．电流是电荷的定向运动，当载流导线处在磁场中时，磁场对导线中运动电荷就产生作用力，这些运动电荷所受磁场力的合力就表现为载流导线在磁场中的受力。试推导安培力和洛伦兹力之间的关系。
2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第二册第一章第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 A C C B D A C A C
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 AD BC BD AC BD
三、解答题
16．（1）；（2）；（3）
17．设导线中每个带电粒子定向运动的速度都是v，单位体积的粒子数为n，导体横截面积为S，则在时间内通过横截面的粒子数
N=vtSn
若每个粒子带电量为q，则导体中的电流为
这段长为vt的导线所受的安培力
洛伦兹力f和导线受到的安培力F，关系为
每个粒子所受的洛伦兹力f之和应该等于导线受到的安培力F
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堂堂练
一、单选题
1． 甲图是示波器的结构示意图，乙图是电视机显像管的结构示意图。二者相同的部分是电子枪（给电子加速形成电子束）和荧光屏（电子打在上面形成亮斑）；不同的是使电子束发生偏转的部分；示波器是利用电场使电子偏转（偏转电极），显像管是利用磁场使电子偏转（偏转线圈）。关于电子束从电子枪射出后到打在荧光屏上点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中电子通过偏转电极速度发生了变化，乙图中电子通过偏转线圈速度没有变化
B．电子在通过两种装置的过程中运动轨迹是完全相同的
C．打在荧光屏上的电子，甲图中电子动能发生了变化，乙图中电子的动能没有变化
D．甲图中电子在偏转电极间做匀速圆周运动，乙图中电子通过偏转线圈做类平抛运动
2． 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
3． 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）
4． 电场和磁场的性质既有相似性，又各有其特殊性，下列关于电场和磁场有关性质的比较，正确的是（ ）
A．电荷在电场中必受电场力，运动电荷在磁场中必受洛伦兹力
B．电场方向与正电荷受电场力方向相同，磁场方向与正电荷受洛伦兹力方向相同
C．电场线分布的疏密表示电场的强弱，磁感线分布的疏密表示磁场的强弱
D．电场线和磁感线都是不闭合的
5． 带电荷量为＋q的不同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，所受洛伦兹力就相同
B．如果把＋q改为－q，且速度反向、大小不变，则其所受洛伦兹力的大小、方向均不变
C．洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直
D．粒子在只受洛伦兹力作用下运动的动能、速度均不变
6． 假设有一个带负电的粒子垂直于地球赤道射来，如图所示。在地球磁场（不考虑磁偏角及地球的自转）的作用下，这个粒子偏转的方向是（ ）
A．向北 B．向南 C．向东 D．向西
7． 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．若粒子带正电，其所受的洛伦兹力方向沿z轴正方向
B．若粒子带正电，其所受的洛伦兹力方向沿x轴正方向
C．若粒子带负电，其所受的洛伦兹力方向沿x轴正方向
D．若粒子带负电，其所受的洛伦兹力方向沿z轴负方向
9． 如图所示，AC是一块铅块的截面，曲线是某带电粒子的运动轨迹，匀强磁场与粒子的速度方向垂直，已知粒子在运动中电荷量不变，不计粒子的重力，则以下说法正确性的是（ ）
A．粒子带正电，从穿透AC到N
B．粒子带正电，从N穿透AC到
C．粒子带负电，从N穿透AC到
D．粒子带负电，从穿透AC到N
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，用细线吊一个质量为m的带电绝缘小球，小球处于匀强磁场中，空气阻力不计。小球分别从A点和B点向最低点O运动，当小球两次经过O点时（ ）
A．小球的动能相同 B．细线所受的拉力相同
C．小球所受的洛伦兹力相同 D．小球的向心加速度大小相同
12．如图，回旋加速器的核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，下列有关说法正确的是（ ）
A．增大匀强电场间的加速电压，可以增大带电粒子射出时的速度
B．增大磁场的磁感应强度，可以增大带电粒子射出时的速度
C．增大匀强电场间的加速电压，可以减小带电粒子在电场中运动时间
D．只要加速电压和D形金属盒大小不变，带电粒子射出的动能就相同
13．关于静电场和磁场对电荷的作用力，下列说法正确的是（ ）
A．带电粒子在电场中一定受电场力的作用在磁场中也一定受洛伦兹力的作用
B．带电粒子在电场中运动时电场力可能不做功在磁场中运动时洛伦兹力一定不做功
C．运动的正电荷受电场力的方向与电场强度方向相同，受洛伦兹力的方向与磁感应强度方向相同
D．运动的负电荷受电场力的方向与电场强度方向相反，受洛伦兹力的方向与磁感应强度方向垂直
14．科研人员将均匀涂抹荧光物质的绝缘圆环平放于水平桌面上，如图a所示，圆环半径为R。空间有一垂直于桌面的匀强磁场，磁感应强度大小为B。A为圆环边界上的一点，大量相同的带电粒子以相同的速率经过A点，沿不同方向垂直磁场射入圆环内，科研人员观测到整个圆环发出淡淡的荧光（高速微观粒子打在荧光物质上会将动能转化为光能），且粒子在圆环内磁场中运动的最长时间为t。若将圆环更换成半径为的圆环时，如图b所示，观测到只有四分之一的圆环有荧光发出，不计重力及带电粒子之间的相互作用，则（ ）
A．粒子在磁场中做圆周运动的周期T=6t
B．粒子在磁场中做圆周运动的半径
C．粒子在磁场中做圆周运动的速度
D．该粒子的比荷
15．图中的带电粒子在磁场中运动时，所受洛伦兹力的方向垂直纸面向外的是（ ）
A． B．
C． D．
三、解答题
16．如图所示，坐标系建立在竖直平面内，x轴水平向右。在第一象限内存在水平向右的匀强电场；在第四象限内有竖直向上、场强大小与第一象限相同的匀强电场，同时存在着垂直此竖直平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。一质量为m，电荷量为q的带正电小球，从坐标原点处以初速度沿y轴负方向第一次进入磁场。已知重力大小与电场力大小相等，重力加速度为g。试求：
（1）小球第一次出磁场的位置坐标；
（2）小球第二次进、出磁场的位置之间的距离d；
（3）小球第n次出磁场的位置坐标。
17．电流是电荷的定向运动，当载流导线处在磁场中时，磁场对导线中运动电荷就产生作用力，这些运动电荷所受磁场力的合力就表现为载流导线在磁场中的受力。试推导安培力和洛伦兹力之间的关系。
2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第二册第一章第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 A C C B D A C A C
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 AD BC BD AC BD
三、解答题
16．（1）；（2）；（3）
17．设导线中每个带电粒子定向运动的速度都是v，单位体积的粒子数为n，导体横截面积为S，则在时间内通过横截面的粒子数
N=vtSn
若每个粒子带电量为q，则导体中的电流为
这段长为vt的导线所受的安培力
洛伦兹力f和导线受到的安培力F，关系为
每个粒子所受的洛伦兹力f之和应该等于导线受到的安培力F
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