第一章 安培力与洛伦兹力 单元测试卷 （word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第一章 安培力与洛伦兹力 单元测试卷 （word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 892.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-05 07:07:03 | ||
图片预览
文档简介
第一章 安培力与洛伦兹力 单元必刷小卷
一、单选题
1．（2021·广西·柳州市柳江实验高中高二学业考试）如图，一长为L的通电直导线垂直匀强磁场放置，磁场的磁感应强度为B，导线与图中虚线夹角为θ。电流为I，受到的安培力大小为（ ）
A．BILsinθ B．BIL C．BILcosθ D．0
2．（2022·湖南·模拟预测）如图所示，水平面上固定着倾角为θ的导体轨道，直流电源、保护电阻、质量为m的导体棒ab和导体轨道构成闭合回路，棒ab处于静止状态，整个装置处于匀强磁场中。下面判断正确的是（ ）
A．若磁场方向竖直向上，导体棒与导轨间必有摩擦力
B．若磁场方向水平向左，导体棒与导轨间必有摩擦力
C．若磁场方向水平向右，导体棒与导轨间必有摩擦力
D．若磁场方向竖直向下，导体棒与导轨间未必有摩擦力
3．（2019·湖南·宁乡市教育研究中心高二期末）重力不计的带电粒子以初速度先后穿过宽度相同且相邻的有明显边界的匀强电场E和匀强磁场B，如图甲所示，电场和磁场对粒子总共做功；若把电场和磁场正交叠加，如图乙所示，粒子仍以的初速度穿过叠加场区，电场和磁场对粒子总共做功，比较、的大小（ ）
A． B． C． D．不能确定
4．（2022·江苏·吴江市高级中学高二阶段练习）如图所示，在直角三角形区域（含边界）内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为，，，边长，一个粒子源在点将质量为、电荷量为的带正电粒子以大小和方向不同的速度射入磁场，在磁场中运动时间最长的粒子中，速度的最大值是（ ）
A． B．
C． D．
5．（2022·重庆·西南大学附中模拟预测）如图，虚线内有垂直纸面的匀强磁场，是半圆，圆心是O，半径为r，，现有一质量为m、电荷量为的离子，以速度v沿半径射入磁场，从边垂直边界离开磁场，则（ ）
A．离子做圆周运动的半径为 B．离子离开磁场时距b点为
C．虚线内的磁感应强度大小为 D．离子在磁场中的运动时间为
6．（2022·湖南省隆回县第二中学高三阶段练习）如图所示，两根通电长直导线a、b平行放置，a、b中的电流大小分别为I和2I，a、b间的距离为r。在与a、b共面的平面内再放入通电长直导线c后，使a、b，c所受磁场力都为零，已知通电长直导线周围的磁感应强度大小与电流成正比，与该点到通电长直导线的距离成反比，下列说法正确的是（ ）
A．c应放在b的右侧距离为r处 B．c应放在a、b的正中间
C．c的电流方向应与a相同 D．c的电流大小应为2I
7．（2022·山东·济南市历城第二中学高三开学考试）如图所示，空间中均匀分布着垂直纸面向里的匀强磁场，坐标原点处有一粒子源，在纸面内向第一、二象限内各个方向发射速度大小相等的同种带正电粒子，不计粒子重力。已知粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为，现在过轴上的和轴上的这两点垂直纸面放置一个足够长的荧光屏，粒子能到达荧光屏上区域的长度为（ ）
A． B．
C． D．
8．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，一个静止的质量为m、带电荷量为q的粒子（不计重力），经电压U加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁感中，粒子打至P点。设OP＝x，能够正确反应x与U之间的函数关系的图象是（ ）
A．B．C．D．
二、多选题
9．（2022·河南·平顶山市教育局教育教学研究室高二开学考试）如图所示，空间中存在水平方向的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面（竖直面）向里。一带电液滴在重力、电场力和洛伦兹力的共同作用下，沿着直线从C匀速运动至D
，下列关于带电液滴的性质和运动的说法正确的是（ ）
A．液滴一定带正电
B．仅增大电场的电场强度，液滴仍可能做匀速直线运动
C．仅减小磁场的磁感应强度，液滴仍可能做匀速直线运动
D．仅减小液滴的速度，液滴一定做曲线运动
10．（2022·福建·厦门一中高二阶段练习）如图所示为一圆形区域的匀强磁场，在O点处有一放射源，沿半径方向射出速率不同的同种粒子，其中带电粒子1从A点飞出磁场，带电粒子2从B点飞出磁场，不考虑带电粒子的重力，则（ ）
A．带电粒子1与2的速率之比为
B．带电粒子1与2的速率之比为
C．带电粒子1与2在磁场中运动时间的比为
D．带电粒子1与2在磁场中运动时间的比为
11．（2022·河北保定·高二期末）如图所示，一半径为R的光滑绝缘圆弧轨道固定在竖直平面内，其底端与粗糙绝缘水平面相切，整个轨道处在垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。现将质量为m的带电金属小球从圆弧顶端由静止释放，当其通过圆弧轨道最低点进入粗糙水平面后，其速度保持不变。已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．小球一定带正电
B．小球一定带负电
C．小球所带电荷量的绝对值为
D．小球所带电荷量的绝对值为
12．（2022·陕西·大荔县教学研究室高二期末）示波管应用的是电子在电场中的偏转规律，而电视显像管却是应用电子在磁场中偏转规律。图甲是电视显像管的原理示意图，偏转线圈用来产生磁场。电子的偏转随磁场的强弱和方向变化而变化。图乙中，垂直纸面向里的匀强磁场只存在于圆形区域内，磁感应强度为B。电子以速度为v沿方向射入磁场中，偏转后从C点射出。已知电子质量为m，带电荷量为e，，则（ ）
A．电子经过磁场的时间为 B．电子经过磁场的时间为
C．磁场区域圆的半径R为 D．磁场区域圆的半径R为
三、填空题
13．（2019·黑龙江·哈尔滨市第一六二中学校高二期中）如图所示，一个质量为m、电荷量为e的粒子从容器A下方的小孔S，无初速度地飘入电势差为U的加速电场，然后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打在照相底片M上．粒子进入磁场时的速率_______,粒子在磁场中运动的轨道半径_______。
14．（2021·重庆·高三阶段练习）如图，正方形abcd区域内有沿ab方向的匀强电场，一不计重力的粒子以速度v0从ab边的中点沿ad方向射入电场，恰好从c点离开电场。若把电场换为垂直纸面向里的匀强磁场，粒子也恰好从c
点离开磁场。则匀强电场的电场强度和匀强磁场的磁感应强度大小之比为______；粒子离开电场时和离开磁场时的速度大小之比为______。
15．（2021·福建漳州·三模）如图，上下两块金属板水平放置，相距为d，板间电压为U。两板间右侧区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。将喷墨打印机喷嘴处在两板中线左侧位置，从喷嘴水平向右喷出质量为m、速度为v0的带电墨滴。墨滴在电场区域恰能做匀速直线运动，并垂直磁场左边界进入电场、磁场共存区域，最终垂直打在下板上。重力加速度为g，则墨滴带电量大小q=_______ ； 磁感应强度B=_________（均用题中物理量符号表示）。
四、解答题
16．（2022·浙江·高三阶段练习）如图所示，在竖直平面内建立xOy坐标系，在范围内同时存在着竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。一个质量为、带电量为的小球从y轴上高度为0.6m处以水平向右抛出，小球进入磁场后速率保持不变，轨迹恰好与x轴相切，与y轴平行的MN是足够长的探测板，其横坐标位置可调。已知小球与探测板的碰撞是弹性碰撞，g取10m/s，求：
（1）电场强度E和磁感应强度B的大小；（2）若小球垂直打中探测板，求探测板的横坐标位置；
（3）若小球垂直打中探测板，小球能否回到出发点？若不能，请说明理由；若能，请计算出全过程所用的时间。
17．（2022·湖南省隆回县第二中学高三阶段练习）回旋加速器在科学研究和医学方面都有着重要的应用。回旋加速器的工作原理如图甲所示，置于真空中的“D”形金属盒的半径为R，两盒间的狭缝间距为，“D”形盒处于方向与盒面垂直、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，加在狭缝间的交变电压如图乙所示为已知量。质量为m、电荷量为＋q的粒子从A点飘入狭缝（初速度忽略不计），加速后从“D”形盒出口处射出，不计粒子重力及相互间作用力，忽略相对论效应的影响。
（1）求交变电压的周期：
（2）若不考虑带电粒子在电场中运动的时间，粒子从飘入狭缝至射出“D”形盒所需的时间为多少；
（3）若考虑带电粒子在电场中运动的时间，在时间内从A处连续均匀地飘入狭缝的粒子中能一直加速从“D”形盒射出的粒子所占的比例为多少（粒子在电场中的加速时间极短）。
18．（2022·福建省福州屏东中学高二期末）某空间存在一竖直向下的匀强电场和圆形区域的匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，如图所示。一质量为m，带正电量为q的粒子，从P点以水平速度v0射入电场中，然后从M点射入磁场，从N点射出磁场。已知，带电粒子从M点射入磁场时，速度与竖直方向成30°角，P、M两点的高度差为h，弧MN是圆弧区域周长的，粒子从N点水平射出，粒子重力不计。求：
（1）电场强度E的大小。（2）圆形区域的半径R。
（3）带电粒子从P点到N点，所经历的时间t。
参考答案：
1．B
2．C
3．D
4．A
5．D
6．D
7．A
8．B
9．AD
10．AD
11．BC
12．BD
13．
14． :
15．
16．；；
17．（1）；（2）；（3）
18．（1）；（2）；（3）
一、单选题
1．（2021·广西·柳州市柳江实验高中高二学业考试）如图，一长为L的通电直导线垂直匀强磁场放置，磁场的磁感应强度为B，导线与图中虚线夹角为θ。电流为I，受到的安培力大小为（ ）
A．BILsinθ B．BIL C．BILcosθ D．0
2．（2022·湖南·模拟预测）如图所示，水平面上固定着倾角为θ的导体轨道，直流电源、保护电阻、质量为m的导体棒ab和导体轨道构成闭合回路，棒ab处于静止状态，整个装置处于匀强磁场中。下面判断正确的是（ ）
A．若磁场方向竖直向上，导体棒与导轨间必有摩擦力
B．若磁场方向水平向左，导体棒与导轨间必有摩擦力
C．若磁场方向水平向右，导体棒与导轨间必有摩擦力
D．若磁场方向竖直向下，导体棒与导轨间未必有摩擦力
3．（2019·湖南·宁乡市教育研究中心高二期末）重力不计的带电粒子以初速度先后穿过宽度相同且相邻的有明显边界的匀强电场E和匀强磁场B，如图甲所示，电场和磁场对粒子总共做功；若把电场和磁场正交叠加，如图乙所示，粒子仍以的初速度穿过叠加场区，电场和磁场对粒子总共做功，比较、的大小（ ）
A． B． C． D．不能确定
4．（2022·江苏·吴江市高级中学高二阶段练习）如图所示，在直角三角形区域（含边界）内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为，，，边长，一个粒子源在点将质量为、电荷量为的带正电粒子以大小和方向不同的速度射入磁场，在磁场中运动时间最长的粒子中，速度的最大值是（ ）
A． B．
C． D．
5．（2022·重庆·西南大学附中模拟预测）如图，虚线内有垂直纸面的匀强磁场，是半圆，圆心是O，半径为r，，现有一质量为m、电荷量为的离子，以速度v沿半径射入磁场，从边垂直边界离开磁场，则（ ）
A．离子做圆周运动的半径为 B．离子离开磁场时距b点为
C．虚线内的磁感应强度大小为 D．离子在磁场中的运动时间为
6．（2022·湖南省隆回县第二中学高三阶段练习）如图所示，两根通电长直导线a、b平行放置，a、b中的电流大小分别为I和2I，a、b间的距离为r。在与a、b共面的平面内再放入通电长直导线c后，使a、b，c所受磁场力都为零，已知通电长直导线周围的磁感应强度大小与电流成正比，与该点到通电长直导线的距离成反比，下列说法正确的是（ ）
A．c应放在b的右侧距离为r处 B．c应放在a、b的正中间
C．c的电流方向应与a相同 D．c的电流大小应为2I
7．（2022·山东·济南市历城第二中学高三开学考试）如图所示，空间中均匀分布着垂直纸面向里的匀强磁场，坐标原点处有一粒子源，在纸面内向第一、二象限内各个方向发射速度大小相等的同种带正电粒子，不计粒子重力。已知粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为，现在过轴上的和轴上的这两点垂直纸面放置一个足够长的荧光屏，粒子能到达荧光屏上区域的长度为（ ）
A． B．
C． D．
8．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，一个静止的质量为m、带电荷量为q的粒子（不计重力），经电压U加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁感中，粒子打至P点。设OP＝x，能够正确反应x与U之间的函数关系的图象是（ ）
A．B．C．D．
二、多选题
9．（2022·河南·平顶山市教育局教育教学研究室高二开学考试）如图所示，空间中存在水平方向的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面（竖直面）向里。一带电液滴在重力、电场力和洛伦兹力的共同作用下，沿着直线从C匀速运动至D
，下列关于带电液滴的性质和运动的说法正确的是（ ）
A．液滴一定带正电
B．仅增大电场的电场强度，液滴仍可能做匀速直线运动
C．仅减小磁场的磁感应强度，液滴仍可能做匀速直线运动
D．仅减小液滴的速度，液滴一定做曲线运动
10．（2022·福建·厦门一中高二阶段练习）如图所示为一圆形区域的匀强磁场，在O点处有一放射源，沿半径方向射出速率不同的同种粒子，其中带电粒子1从A点飞出磁场，带电粒子2从B点飞出磁场，不考虑带电粒子的重力，则（ ）
A．带电粒子1与2的速率之比为
B．带电粒子1与2的速率之比为
C．带电粒子1与2在磁场中运动时间的比为
D．带电粒子1与2在磁场中运动时间的比为
11．（2022·河北保定·高二期末）如图所示，一半径为R的光滑绝缘圆弧轨道固定在竖直平面内，其底端与粗糙绝缘水平面相切，整个轨道处在垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。现将质量为m的带电金属小球从圆弧顶端由静止释放，当其通过圆弧轨道最低点进入粗糙水平面后，其速度保持不变。已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．小球一定带正电
B．小球一定带负电
C．小球所带电荷量的绝对值为
D．小球所带电荷量的绝对值为
12．（2022·陕西·大荔县教学研究室高二期末）示波管应用的是电子在电场中的偏转规律，而电视显像管却是应用电子在磁场中偏转规律。图甲是电视显像管的原理示意图，偏转线圈用来产生磁场。电子的偏转随磁场的强弱和方向变化而变化。图乙中，垂直纸面向里的匀强磁场只存在于圆形区域内，磁感应强度为B。电子以速度为v沿方向射入磁场中，偏转后从C点射出。已知电子质量为m，带电荷量为e，，则（ ）
A．电子经过磁场的时间为 B．电子经过磁场的时间为
C．磁场区域圆的半径R为 D．磁场区域圆的半径R为
三、填空题
13．（2019·黑龙江·哈尔滨市第一六二中学校高二期中）如图所示，一个质量为m、电荷量为e的粒子从容器A下方的小孔S，无初速度地飘入电势差为U的加速电场，然后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打在照相底片M上．粒子进入磁场时的速率_______,粒子在磁场中运动的轨道半径_______。
14．（2021·重庆·高三阶段练习）如图，正方形abcd区域内有沿ab方向的匀强电场，一不计重力的粒子以速度v0从ab边的中点沿ad方向射入电场，恰好从c点离开电场。若把电场换为垂直纸面向里的匀强磁场，粒子也恰好从c
点离开磁场。则匀强电场的电场强度和匀强磁场的磁感应强度大小之比为______；粒子离开电场时和离开磁场时的速度大小之比为______。
15．（2021·福建漳州·三模）如图，上下两块金属板水平放置，相距为d，板间电压为U。两板间右侧区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。将喷墨打印机喷嘴处在两板中线左侧位置，从喷嘴水平向右喷出质量为m、速度为v0的带电墨滴。墨滴在电场区域恰能做匀速直线运动，并垂直磁场左边界进入电场、磁场共存区域，最终垂直打在下板上。重力加速度为g，则墨滴带电量大小q=_______ ； 磁感应强度B=_________（均用题中物理量符号表示）。
四、解答题
16．（2022·浙江·高三阶段练习）如图所示，在竖直平面内建立xOy坐标系，在范围内同时存在着竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。一个质量为、带电量为的小球从y轴上高度为0.6m处以水平向右抛出，小球进入磁场后速率保持不变，轨迹恰好与x轴相切，与y轴平行的MN是足够长的探测板，其横坐标位置可调。已知小球与探测板的碰撞是弹性碰撞，g取10m/s，求：
（1）电场强度E和磁感应强度B的大小；（2）若小球垂直打中探测板，求探测板的横坐标位置；
（3）若小球垂直打中探测板，小球能否回到出发点？若不能，请说明理由；若能，请计算出全过程所用的时间。
17．（2022·湖南省隆回县第二中学高三阶段练习）回旋加速器在科学研究和医学方面都有着重要的应用。回旋加速器的工作原理如图甲所示，置于真空中的“D”形金属盒的半径为R，两盒间的狭缝间距为，“D”形盒处于方向与盒面垂直、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，加在狭缝间的交变电压如图乙所示为已知量。质量为m、电荷量为＋q的粒子从A点飘入狭缝（初速度忽略不计），加速后从“D”形盒出口处射出，不计粒子重力及相互间作用力，忽略相对论效应的影响。
（1）求交变电压的周期：
（2）若不考虑带电粒子在电场中运动的时间，粒子从飘入狭缝至射出“D”形盒所需的时间为多少；
（3）若考虑带电粒子在电场中运动的时间，在时间内从A处连续均匀地飘入狭缝的粒子中能一直加速从“D”形盒射出的粒子所占的比例为多少（粒子在电场中的加速时间极短）。
18．（2022·福建省福州屏东中学高二期末）某空间存在一竖直向下的匀强电场和圆形区域的匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，如图所示。一质量为m，带正电量为q的粒子，从P点以水平速度v0射入电场中，然后从M点射入磁场，从N点射出磁场。已知，带电粒子从M点射入磁场时，速度与竖直方向成30°角，P、M两点的高度差为h，弧MN是圆弧区域周长的，粒子从N点水平射出，粒子重力不计。求：
（1）电场强度E的大小。（2）圆形区域的半径R。
（3）带电粒子从P点到N点，所经历的时间t。
参考答案：
1．B
2．C
3．D
4．A
5．D
6．D
7．A
8．B
9．AD
10．AD
11．BC
12．BD
13．
14． :
15．
16．；；
17．（1）；（2）；（3）
18．（1）；（2）；（3）