第1章 安培力与洛伦兹力 单元滚动训练（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第1章 安培力与洛伦兹力 单元滚动训练（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 811.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-30 09:03:09 | ||
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文档简介
第1章 安培力与洛伦兹力 单元滚动训练
一、选择题
1．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，在xOy平面内存在垂直纸面向里的匀强磁场，在x轴上方磁场的磁感应强度为B，x轴下方磁场的磁感应强度为 .一带电荷量为－q、质量为m的粒子从O点垂直于磁场方向射入第一象限，入射速度v与x轴正方向夹角为30°，不计重力，则粒子从O点射入后（ ）
A．在x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为2∶1
B．到再次经过x轴进入上方磁场时，在x轴上方和下方两磁场中运动的时间之比为1∶5
C．到再次经过x轴进入上方磁场所需的时间为
D．能再次回到O点
2．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，一倾角为θ＝53°（图中未标出）的斜面固定在水平面上，在其所在的空间存在方向竖直向上、场强大小E＝2×106 V/m的匀强电场和方向垂直于竖直面向里、磁感应强度大小B＝4×105 T的匀强磁场．现让一质量m＝4 kg、电荷量q＝＋1.0×10－5 C的带电小球从斜面上某点（足够高）由静止释放，当沿斜面下滑位移大小为3 m时，小球开始离开斜面。g取10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6。下列说法错误的是（ ）
A．小球离开斜面时的动能为18 J
B．小球从释放至刚要离开斜面的过程中，重力势能减小96 J
C．小球从释放至刚要离开斜面的过程中，电势能增加了60 J
D．小球从释放至刚要离开斜面的过程中，由于摩擦而产生的热量为30 J
3．（2017·四川·成都七中高二期末）如图所示是20世纪30年代劳伦斯发明的回旋加速器的原理图，他的发明为人类进一步探索微观世界的奥秘提供了强有力的条件。现在回旋加速器也被广泛运用于人们的生产、生活中，例如：癌症的治疗、工业探伤、食品的防腐与保鲜、复合材料的生产以及医疗用品消毒等。下列关于回旋加速器的相关说法正确的是（ ）
A．回旋加速器是利用磁场对运动电荷的作用使带电粒子加速的
B．被加速的粒子获得的最大动能是由通过交变电场的次数决定的
C．增大缝隙间交变电压的值就能使被加速的粒子获得的最大动能增大
D．如果磁场保持不变，加速比荷不同的带电粒子时必须调节缝隙间交变电场的频率
4．（2022·山西省榆社中学高二开学考试）下图中关于磁场中的四种仪器的说法中正确的是（ ）
A．甲图中回旋加速器加速带电粒子的最大动能与回旋加速器的半径有关
B．乙图中不改变质谱仪各区域的电场、磁场时击中光屏同一位置的粒子比荷相同
C．丙图中自由电荷为负电荷的霍尔元件通上如图所示电流和加上如图磁场时N侧带正电荷
D．丁图长宽高分别为为a、b、c的电磁流量计加上如图所示磁场，若流量Q恒定，则前后两个金属侧面的电压与a、b、c均无关
5．（2022·山西省榆社中学高二开学考试）如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，垂直纸面水平放置一根长为L、质量为m的通电直导线，电流方向垂直纸面向里。欲使导线静止于斜面上，则外加磁场的磁感应强度的大小和方向可以是（ ）
A．，方向垂直斜面向上
B．，方向竖直向下
C．，方向水平向左
D．，方向水平向左
6．（2022·山西省榆社中学高二开学考试）如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上，有两个质量和电荷量均相同的正负离子（不计重力），从点O以相同的速率先后射入磁场中，入射方向与边界成θ角，则正负离子在磁场中（ ）
A．运动时间相同
B．运动轨道的半径不相同
C．重新回到边界时速度的大小和方向相同
D．重新回到边界的位置与O点距离相等
7．（2022·安徽省舒城中学高二阶段练习）如图，一粒子发射源P位于足够长绝缘板AB的上方d处，能够在纸面内向各个方向发射速率为v、比荷为k的带正电的粒子，空间存在垂直纸面的匀强磁场，不考虑粒子间的相互作用和粒子重力。已知粒子做圆周运动的半径大小恰好为d，则（ ）
A．绝缘板AB上有粒子击中的区域长度为（+1）d
B．绝缘板AB上有粒子击中的区域长度为2d
C．同一时刻发射出的带电粒子打到板上的最大时间差为
D．同一时刻发射出的带电粒子打到板上的最大时间差为
8．（2022·河南·新蔡县第一高级中学高二开学考试）如图所示，在真空环境中有一足够长的绝缘、粗糙、水平传送带，其上放置带正电的甲物体，且甲物体的电荷量始终保持不变，整个传送带所在区域存在垂直于纸面向里的匀强磁场。假如由静止开始让传送带作匀加速运动，发现刚开始甲物体与传送带保持相对静止，则下列说法正确的是（ ）
A．甲物体开始阶段所受摩擦力均匀增大
B．经过一段时间后甲物体的加速度会逐渐减小
C．甲物体有可能离开传送带作曲线运动
D．甲物体最终会沿传送带作匀速直线运动
9．（2021·江西宜春·高二期末）如图所示，光滑绝缘的水平面正上方有垂直纸面向里，大小为匀强磁场。现将一质量为，带电量为的带电小球（可看成点电荷）静止放于水平面上，并对点电荷施加一水平向右的恒力。（重力加速度为），则下列说法正确的是（ ）
A．点电荷离开水平面前做变加速运动
B．当点电荷速度达到时点电荷将要离开水平面
C．点电荷离开水平面前在水平面上运动的时间为
D．点电荷离开水平面前在水平面上所发生的位移为
10．（2022·江西·南昌大学附属中学高二期末）如图所示，一根足够长的光滑绝缘杆MN固定在竖直平面内，且与水平面的夹角为37°，空间中存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为1T，质量为0.1kg的带电小环沿杆下滑到图中的P处时，对杆有垂直杆向下的、大小为0.3N的压力。已知小环的带电荷量为0.1C，重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6。下列说法正确的是（ ）
A．小环带正电 B．小环下滑的加速度大小为6m/s2
C．小环滑到P处时的动能为2.25J D．当小环再沿杆滑动3.25m后恰好与杆没有相互作用
11．（2022·河北省唐县第一中学高二开学考试）如图所示，两个倾角分别为和的光滑绝缘斜面固定于水平地面上，并处于方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中，两个质量为m、带电荷量为+q的小滑块甲和乙分别从两个斜面顶端由静止释放，运动一段时间后，两小滑块都将飞离斜面，在此过程中（ ）
A．甲滑块在斜面上运动的时间比乙滑块在斜面上运动的时间短
B．甲滑块在斜面上运动的位移比乙滑块在斜面上运动的位移大
C．甲滑块飞离斜面瞬间重力的瞬时功率比乙滑块飞离斜面瞬间重力的瞬时功率大
D．两滑块在斜面上运动的过程中，重力的平均功率相等
12．（2022·广东·高三专题练习）如图所示，在x轴的上方有方向向下的匀强电场，在x轴的下方有方向垂直于纸面向里的匀强磁场，一带正电的粒子（不计重力）在电场中P点以v0的初速度平行于x轴正方向射出，一段时间后进入磁场，然后又从磁场中射出。若粒子第一次从进入磁场到离开磁场的距离为d，在磁场中运动的时间为t。则以下判定正确的是（ ）
A．v0越大，粒子在磁场中运动的时间t越短
B．v0越大，粒子在磁场中运动的时间t越长
C．v0越大，粒子在磁场中运动的距离d越长
D．粒子在磁场中运动的距离d与v0大小无关
二、填空题
13．（2021·上海·高二期末）如图为放置在水平桌面上，测 U 型磁铁两磁极间磁感应强度的实验装置。现将质量为 M、宽度为 d 的 U 型磁铁开口向上放置在电子天平上；匝数为 n、宽度为 d 的矩形线框用导线静止悬挂在绝缘支架上。当通以大小为 I，方向如图所示的电流时，稳定后读得天平的示数为 m，则线框所受安培力方向为______，U 型磁铁两极间的磁感应强度 B=_______只考虑线框下边沿的水平边在磁场中所受的安培力）。
14．（2022·上海市金山中学高二期末）如图所示，电源E，导线，导电细软绳ab、cd，以及导体棒bc构成闭合回路，导电细软绳ab、cd的a端和d端不动，加上恰当的磁场后，当导体棒保持静止时，闭合回路中abcd所在平面与过ad的竖直平面成30°，已知ad和bc等长且都在水平面内，导体棒bc中的电流I=2A，导体棒的长度L=0.5m，导体棒的质量m=0.5kg，g取10m/s2，关于磁场的最小值为____，方向___。
15．（2022·全国·高二课时练习）a和b是两条靠得很近的平行通电导线,电流方向如图所示,且Ia>Ib.当垂直于a、b所在平面向里加一匀强磁场B时,导线a恰好不受安培力.跟加磁场B以前相比,导线b受的安培力________原来的2倍.(填“大于”“等于”或“小于”)
三、解答题
16．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，x轴下方存在方向沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E，x轴上方及的区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在y轴负半轴上某位置有一电子源，能不断地提供速度为零的电子，已知电子质量为m、电荷量为e，电子在运动过程中每次经过x轴时动能都会损失通过前的10％，若使电子只能由磁场的右边界离开，电子重力不计，求：
（1）电子在电场中运动的最大动能；
（2）电子源所处位置应满足什么条件；
（3）若使电子由的某位置沿x轴正向离开磁场，计算电子在磁场中的运动时间。
17．（2022·河南·内黄县第四高级中学高二期末）宽度为的区域内左边一半有垂直纸面向里的匀强磁场，右边一半是场强方向与纸面平行的匀强电场（未画出），电场与磁场分界线与边平行。一质量为、电荷量为、不计重力的粒子从点以初速度沿方向射入到磁场中，若磁感应强度大小为，粒子离开磁场进入电场后沿直线运动且恰好能够到达区域的右边界线。
（1）求粒子通过磁场所用的时间（用、表示）；
（2）确定电场的方向并求电场强度的大小。
18．（2022·贵州·贵阳市第八中学模拟预测）如图所示，在y轴的右侧存在磁感应强度为B的方向垂直纸面向外的匀强磁场，在x轴的上方有一平行板式加速电场。有一薄绝缘板放置在y轴处，且与纸面垂直。现有一质量为m、电荷量为q的粒子由静止经过加速电压为U的电场加速，然后以垂直于板的方向沿直线从A处穿过绝缘板，而后从x轴上的D处以与x轴负向夹角为30°的方向进入第四象限，若在此时再施加一个电场可以使粒子沿直线到达y轴上的C点（C点在图上未标出）。已知OD长为l，不计粒子的重力。求：
（1）粒子经过绝缘板时损失了多少动能；
（2）所加电场的电场强度和带电粒子在y轴的右侧运行的总时间。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．C
3．D
4．AB
5．BC
6．CD
7．AC
8．BD
9．BC
10．BD
11．BD
12．AD
13． 竖直向上
14． 2.5 b到a
15．小于
16．（1）；（2）；（3）
17．（1）；（2）方向与直线成角斜向左上，
18．（1），方向与x轴正方向斜向下成；（2）
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、选择题
1．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，在xOy平面内存在垂直纸面向里的匀强磁场，在x轴上方磁场的磁感应强度为B，x轴下方磁场的磁感应强度为 .一带电荷量为－q、质量为m的粒子从O点垂直于磁场方向射入第一象限，入射速度v与x轴正方向夹角为30°，不计重力，则粒子从O点射入后（ ）
A．在x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为2∶1
B．到再次经过x轴进入上方磁场时，在x轴上方和下方两磁场中运动的时间之比为1∶5
C．到再次经过x轴进入上方磁场所需的时间为
D．能再次回到O点
2．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，一倾角为θ＝53°（图中未标出）的斜面固定在水平面上，在其所在的空间存在方向竖直向上、场强大小E＝2×106 V/m的匀强电场和方向垂直于竖直面向里、磁感应强度大小B＝4×105 T的匀强磁场．现让一质量m＝4 kg、电荷量q＝＋1.0×10－5 C的带电小球从斜面上某点（足够高）由静止释放，当沿斜面下滑位移大小为3 m时，小球开始离开斜面。g取10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6。下列说法错误的是（ ）
A．小球离开斜面时的动能为18 J
B．小球从释放至刚要离开斜面的过程中，重力势能减小96 J
C．小球从释放至刚要离开斜面的过程中，电势能增加了60 J
D．小球从释放至刚要离开斜面的过程中，由于摩擦而产生的热量为30 J
3．（2017·四川·成都七中高二期末）如图所示是20世纪30年代劳伦斯发明的回旋加速器的原理图，他的发明为人类进一步探索微观世界的奥秘提供了强有力的条件。现在回旋加速器也被广泛运用于人们的生产、生活中，例如：癌症的治疗、工业探伤、食品的防腐与保鲜、复合材料的生产以及医疗用品消毒等。下列关于回旋加速器的相关说法正确的是（ ）
A．回旋加速器是利用磁场对运动电荷的作用使带电粒子加速的
B．被加速的粒子获得的最大动能是由通过交变电场的次数决定的
C．增大缝隙间交变电压的值就能使被加速的粒子获得的最大动能增大
D．如果磁场保持不变，加速比荷不同的带电粒子时必须调节缝隙间交变电场的频率
4．（2022·山西省榆社中学高二开学考试）下图中关于磁场中的四种仪器的说法中正确的是（ ）
A．甲图中回旋加速器加速带电粒子的最大动能与回旋加速器的半径有关
B．乙图中不改变质谱仪各区域的电场、磁场时击中光屏同一位置的粒子比荷相同
C．丙图中自由电荷为负电荷的霍尔元件通上如图所示电流和加上如图磁场时N侧带正电荷
D．丁图长宽高分别为为a、b、c的电磁流量计加上如图所示磁场，若流量Q恒定，则前后两个金属侧面的电压与a、b、c均无关
5．（2022·山西省榆社中学高二开学考试）如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，垂直纸面水平放置一根长为L、质量为m的通电直导线，电流方向垂直纸面向里。欲使导线静止于斜面上，则外加磁场的磁感应强度的大小和方向可以是（ ）
A．，方向垂直斜面向上
B．，方向竖直向下
C．，方向水平向左
D．，方向水平向左
6．（2022·山西省榆社中学高二开学考试）如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上，有两个质量和电荷量均相同的正负离子（不计重力），从点O以相同的速率先后射入磁场中，入射方向与边界成θ角，则正负离子在磁场中（ ）
A．运动时间相同
B．运动轨道的半径不相同
C．重新回到边界时速度的大小和方向相同
D．重新回到边界的位置与O点距离相等
7．（2022·安徽省舒城中学高二阶段练习）如图，一粒子发射源P位于足够长绝缘板AB的上方d处，能够在纸面内向各个方向发射速率为v、比荷为k的带正电的粒子，空间存在垂直纸面的匀强磁场，不考虑粒子间的相互作用和粒子重力。已知粒子做圆周运动的半径大小恰好为d，则（ ）
A．绝缘板AB上有粒子击中的区域长度为（+1）d
B．绝缘板AB上有粒子击中的区域长度为2d
C．同一时刻发射出的带电粒子打到板上的最大时间差为
D．同一时刻发射出的带电粒子打到板上的最大时间差为
8．（2022·河南·新蔡县第一高级中学高二开学考试）如图所示，在真空环境中有一足够长的绝缘、粗糙、水平传送带，其上放置带正电的甲物体，且甲物体的电荷量始终保持不变，整个传送带所在区域存在垂直于纸面向里的匀强磁场。假如由静止开始让传送带作匀加速运动，发现刚开始甲物体与传送带保持相对静止，则下列说法正确的是（ ）
A．甲物体开始阶段所受摩擦力均匀增大
B．经过一段时间后甲物体的加速度会逐渐减小
C．甲物体有可能离开传送带作曲线运动
D．甲物体最终会沿传送带作匀速直线运动
9．（2021·江西宜春·高二期末）如图所示，光滑绝缘的水平面正上方有垂直纸面向里，大小为匀强磁场。现将一质量为，带电量为的带电小球（可看成点电荷）静止放于水平面上，并对点电荷施加一水平向右的恒力。（重力加速度为），则下列说法正确的是（ ）
A．点电荷离开水平面前做变加速运动
B．当点电荷速度达到时点电荷将要离开水平面
C．点电荷离开水平面前在水平面上运动的时间为
D．点电荷离开水平面前在水平面上所发生的位移为
10．（2022·江西·南昌大学附属中学高二期末）如图所示，一根足够长的光滑绝缘杆MN固定在竖直平面内，且与水平面的夹角为37°，空间中存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为1T，质量为0.1kg的带电小环沿杆下滑到图中的P处时，对杆有垂直杆向下的、大小为0.3N的压力。已知小环的带电荷量为0.1C，重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6。下列说法正确的是（ ）
A．小环带正电 B．小环下滑的加速度大小为6m/s2
C．小环滑到P处时的动能为2.25J D．当小环再沿杆滑动3.25m后恰好与杆没有相互作用
11．（2022·河北省唐县第一中学高二开学考试）如图所示，两个倾角分别为和的光滑绝缘斜面固定于水平地面上，并处于方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中，两个质量为m、带电荷量为+q的小滑块甲和乙分别从两个斜面顶端由静止释放，运动一段时间后，两小滑块都将飞离斜面，在此过程中（ ）
A．甲滑块在斜面上运动的时间比乙滑块在斜面上运动的时间短
B．甲滑块在斜面上运动的位移比乙滑块在斜面上运动的位移大
C．甲滑块飞离斜面瞬间重力的瞬时功率比乙滑块飞离斜面瞬间重力的瞬时功率大
D．两滑块在斜面上运动的过程中，重力的平均功率相等
12．（2022·广东·高三专题练习）如图所示，在x轴的上方有方向向下的匀强电场，在x轴的下方有方向垂直于纸面向里的匀强磁场，一带正电的粒子（不计重力）在电场中P点以v0的初速度平行于x轴正方向射出，一段时间后进入磁场，然后又从磁场中射出。若粒子第一次从进入磁场到离开磁场的距离为d，在磁场中运动的时间为t。则以下判定正确的是（ ）
A．v0越大，粒子在磁场中运动的时间t越短
B．v0越大，粒子在磁场中运动的时间t越长
C．v0越大，粒子在磁场中运动的距离d越长
D．粒子在磁场中运动的距离d与v0大小无关
二、填空题
13．（2021·上海·高二期末）如图为放置在水平桌面上，测 U 型磁铁两磁极间磁感应强度的实验装置。现将质量为 M、宽度为 d 的 U 型磁铁开口向上放置在电子天平上；匝数为 n、宽度为 d 的矩形线框用导线静止悬挂在绝缘支架上。当通以大小为 I，方向如图所示的电流时，稳定后读得天平的示数为 m，则线框所受安培力方向为______，U 型磁铁两极间的磁感应强度 B=_______只考虑线框下边沿的水平边在磁场中所受的安培力）。
14．（2022·上海市金山中学高二期末）如图所示，电源E，导线，导电细软绳ab、cd，以及导体棒bc构成闭合回路，导电细软绳ab、cd的a端和d端不动，加上恰当的磁场后，当导体棒保持静止时，闭合回路中abcd所在平面与过ad的竖直平面成30°，已知ad和bc等长且都在水平面内，导体棒bc中的电流I=2A，导体棒的长度L=0.5m，导体棒的质量m=0.5kg，g取10m/s2，关于磁场的最小值为____，方向___。
15．（2022·全国·高二课时练习）a和b是两条靠得很近的平行通电导线,电流方向如图所示,且Ia>Ib.当垂直于a、b所在平面向里加一匀强磁场B时,导线a恰好不受安培力.跟加磁场B以前相比,导线b受的安培力________原来的2倍.(填“大于”“等于”或“小于”)
三、解答题
16．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，x轴下方存在方向沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E，x轴上方及的区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在y轴负半轴上某位置有一电子源，能不断地提供速度为零的电子，已知电子质量为m、电荷量为e，电子在运动过程中每次经过x轴时动能都会损失通过前的10％，若使电子只能由磁场的右边界离开，电子重力不计，求：
（1）电子在电场中运动的最大动能；
（2）电子源所处位置应满足什么条件；
（3）若使电子由的某位置沿x轴正向离开磁场，计算电子在磁场中的运动时间。
17．（2022·河南·内黄县第四高级中学高二期末）宽度为的区域内左边一半有垂直纸面向里的匀强磁场，右边一半是场强方向与纸面平行的匀强电场（未画出），电场与磁场分界线与边平行。一质量为、电荷量为、不计重力的粒子从点以初速度沿方向射入到磁场中，若磁感应强度大小为，粒子离开磁场进入电场后沿直线运动且恰好能够到达区域的右边界线。
（1）求粒子通过磁场所用的时间（用、表示）；
（2）确定电场的方向并求电场强度的大小。
18．（2022·贵州·贵阳市第八中学模拟预测）如图所示，在y轴的右侧存在磁感应强度为B的方向垂直纸面向外的匀强磁场，在x轴的上方有一平行板式加速电场。有一薄绝缘板放置在y轴处，且与纸面垂直。现有一质量为m、电荷量为q的粒子由静止经过加速电压为U的电场加速，然后以垂直于板的方向沿直线从A处穿过绝缘板，而后从x轴上的D处以与x轴负向夹角为30°的方向进入第四象限，若在此时再施加一个电场可以使粒子沿直线到达y轴上的C点（C点在图上未标出）。已知OD长为l，不计粒子的重力。求：
（1）粒子经过绝缘板时损失了多少动能；
（2）所加电场的电场强度和带电粒子在y轴的右侧运行的总时间。
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参考答案：
1．D
2．C
3．D
4．AB
5．BC
6．CD
7．AC
8．BD
9．BC
10．BD
11．BD
12．AD
13． 竖直向上
14． 2.5 b到a
15．小于
16．（1）；（2）；（3）
17．（1）；（2）方向与直线成角斜向左上，
18．（1），方向与x轴正方向斜向下成；（2）
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