1.2磁场对运动电荷的作用力 综合检测（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 1.2磁场对运动电荷的作用力 综合检测（Word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 429.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-07 10:05:52 | ||
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文档简介
1.2磁场对运动电荷的作用力
一、选择题（共15题）
1．许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列表述正确的是（ ）
A．牛顿测出了引力常量
B．法拉第发现了电荷之间的相互作用规律
C．安培导出了磁场对运动电荷的作用力公式
D．伽利略的理想斜面实验能够说明物体具有惯性
2．假如高速电子流以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则电子流在进入地球周围的空间时，将（ ）
A．稍向东偏转 B．稍向西偏转
C．稍向北偏转 D．竖直向下沿直线射向地面
3．如图所示，带正电的粒子以水平向右的速度v射入匀强磁场时，粒子所受洛伦兹力的方向沿纸面
A．竖直向上
B．竖直向下
C．水平向左
D．水平向右
4．如图所示，在平面直角坐标系xOy中，a、b为两根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于等边三角形的两个顶点上，a、b导线中通有大小相同的电流，方向如图所示。电子从c点沿垂直纸面的方向向外运动，则该电子所受洛伦兹力的方向是（ ）
A．x轴的正方向
B．x轴的负方向
C．y轴的正方向
D．y轴的负方向
5．如图所示，通电长直导线中的电流方向向上，是其附近的一点，P点的磁感强度大小为0.2T。P点有一电子正以5×105m/s的速度水平向右运动。电子受到的洛伦兹力大小为（ ）
A．1.6×10-14N B．1.6×10-13N C．1.0×10-14N D．1.0×10-13N
6．关于洛仑兹力，下列说法正确的是（ ）
A．带电粒子在磁场中运动时，一定受到洛仑兹力的作用
B．若带电粒子经过磁场中某点时所受洛仑兹力为零，则该点的磁感应强度一定为零
C．洛仑兹力对运动电荷一定不做功
D．洛仑兹力对运动电荷做功不一定为零
7．关于洛伦兹力，以下说法正确的是
A．洛伦兹力不能改变运动电荷的动能
B．运动电荷垂直进入磁场发生偏转，这是洛伦兹力对运动电荷做功的结果
C．运动电荷在某点不受洛伦兹力
D．只要速度大小相同，在同一磁场中运动电荷所受的洛伦兹力就一定相同
8．如图所示，带电粒子所受洛伦兹力方向垂直纸面向外的是 （ ）
A． B．
C． D．
9．如图所示，带电粒子进入磁场中，图中的磁场方向B、速度v方向、洛仑兹力f方向标示正确的是（ ）
A． B．
C． D．
10．发现通电导线周围存在磁场的科学家是（ ）
A．库仑 B．奥斯特 C．安培 D．洛伦兹
11．如图所示，带负电的粒子q（不计重力），水平向左进入匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。该粒子将
A．向下偏转
B．向上偏转
C．垂直纸面向里偏转
D．垂直纸面向外偏转
12．如图，甲是带负电的物块，乙是不带电的足够长的绝缘木板。甲、乙叠放在一起置于光滑的水平地板上，地板上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场。现用一水平恒力B拉乙木板，使甲、乙从静止开始向左运动，甲电荷量始终保持不变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则在此后运动过程中（ ）
A．甲、乙间的摩擦力始终不变
B．甲、乙间的摩擦力先不变，后增大
C．甲物块最终做匀速直线运动
D．乙木板一直做匀加速直线运动
13．如图所示,三根通电长直导线互相平行,垂直纸面放置,其间距均为,电流强度均为
,方向垂直纸面向里(已知电流为的长直导线产生的磁场中,距导线处的磁感应强度,其中为常数).某时刻有一电子(质量为、电量为)正好经过原点,速度大小为,方向沿轴正方向,则电子此时所受磁场力为( )
A．方向垂直纸面向里,大小为
B．方向指向轴正方向,大小为
C．方向垂直纸面向里,大小为
D．方向指向轴正方向,大小为
14．如图所示，三根相互平行的固定长直导线、和垂直纸面如图放置，与坐标原点分别位于边长为的正方形的四个点上，与中的电流均为，方向均垂直于纸面向外，中的电流为，方向垂直纸面向里（已知电流为的长直导线产生的磁场中，距导线处的磁感应强度，其中为常数）。某时刻有一质子（电量为）正好沿与轴正方向成45°斜向上经过原点，速度大小为，则质子此时所受磁场力为（ ）
A．方向垂直纸面向里，大小为
B．方向垂直纸面向外，大小为
C．方向垂直纸面向里，大小为
D．方向垂直纸面向外，大小为
15．如图所示，一内壁光滑、上端开口下端封闭的绝缘玻璃管竖直放置，高为h，管底有质量为m、电荷量为+q的小球，玻璃管以速度v沿垂直于磁场方向进入磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中。在外力作用下，玻璃管在磁场中运动速度保持不变，小球最终从上端管口飞出，在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．洛伦兹力对小球做正功
B．小球运动的加速度逐渐增大
C．小球机械能的增加量等于qvBh
D．玻璃管运动速度越大，小球在玻璃管中的运动时间越长
二、综合题
16．某地地磁场的磁感应强度的水平分量是3.0×10-5T竖直分量是4.0×10-5T，则地磁场磁感应强度的大小为_________，方向为 ___________，在水平面上，面积为5m2的范围内，地磁场的磁通量为 ____________Wb．
17．法国拥有目前世界上最先进的高危病毒实验室——让·梅里厄P4实验室，该P4实验室中进行的实验全程都在高度无接触物理防护性条件下操作，一方面防止实验人员和其他物品携带上病毒，同时也防止病毒释放到环境中。为了无损测量生物实验废弃液体的流量，常用到一种电磁流量计，如图甲所示。其原理可以简化为如图乙所示模型:液体内含有大量正、负离子，从容器右侧流入，左侧流出，空间存在垂直纸面向里的匀强磁场，流量Q在数值上等于单位时间内通过容器横截面的液体的体积。
（1）该电磁流量计能用于测量不带电液体的流速吗
（2）液体中离子受到的洛伦兹力方向如何
（3）当废液稳定流动后，你能计算出M、N两端的电压U吗 废液的流量Q是多少 （用图乙中的字母表示）
18．在某空间存在着水平向右的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示，一段光滑且绝缘的圆弧轨道AC固定在纸面内，其圆心为O点，半径R＝1.8m，OA连线在竖直方向上，AC弧对应的圆心角θ＝37°。今有一质量m＝3.6×10－4kg、电荷量q＝＋9.0×10－4C的带电小球（可视为质点），以v0＝4.0m/s的初速度沿水平方向从A点射入圆弧轨道内，一段时间后从C点离开，小球离开C点后做匀速直线运动，已知重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，不计空气阻力，求：
(1)匀强电场的场强E；
(2)小球射入圆弧轨道后的瞬间对轨道的压力。
19．L1、L2为相互平行的足够长光滑导轨，位于光滑水平面内．一个略长于导轨间距，质量为M的光滑绝缘细管与导轨垂直放置，细管可在两导轨上左右平动．细管内有一质量为m、带电量为+q的小球，小球与L导轨的距离为d．开始时小球相对细管速度为零，细管在外力作用下从P1位置以速度v0向右匀速运动．垂直平面向里和向外的匀强磁场I、Ⅱ分别分布在L1轨道两侧，如图所示，磁感应强度大小均为B．小球视为质点，忽略小球电量变化．
(1)当细管运动到L1轨道上P2处时，小球飞出细管，求此时小球的速度大小；
(2)小球经磁场Ⅱ第一次回到L1轨道上的位置为O，求O和P2间的距离；
(3)小球回到L1轨道上O处时，细管在外力控制下也刚好以速度v0经过O点处，小球恰好进入细管．此时撤去作用于细管的外力．以O点为坐标原点，沿L1轨道和垂直于L1
轨道建立直角坐标系，如图所示，求小球和细管速度相同时，小球的位置(此时小球未从管中飞出)．
20．试判断图示的带电粒子刚进入磁场时所受到的洛伦兹力的方向。
参考答案：
1．D
2．B
3．A
4．B
5．A
6．C
7．A
8．C
9．C
10．B
11．A
12．C
13．A
14．B
15．C
16． 5.0×10-5T， 与竖直方向成37o； 2.0×10-4
17．（1）不能；（2）正离子受到的洛伦兹力向下，负离子受到的洛伦兹力向上；（3）Bvd，
18．(1)3N/C (2)3.2×10－3N
19．（1）
（2）
（3）；
20．
一、选择题（共15题）
1．许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列表述正确的是（ ）
A．牛顿测出了引力常量
B．法拉第发现了电荷之间的相互作用规律
C．安培导出了磁场对运动电荷的作用力公式
D．伽利略的理想斜面实验能够说明物体具有惯性
2．假如高速电子流以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则电子流在进入地球周围的空间时，将（ ）
A．稍向东偏转 B．稍向西偏转
C．稍向北偏转 D．竖直向下沿直线射向地面
3．如图所示，带正电的粒子以水平向右的速度v射入匀强磁场时，粒子所受洛伦兹力的方向沿纸面
A．竖直向上
B．竖直向下
C．水平向左
D．水平向右
4．如图所示，在平面直角坐标系xOy中，a、b为两根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于等边三角形的两个顶点上，a、b导线中通有大小相同的电流，方向如图所示。电子从c点沿垂直纸面的方向向外运动，则该电子所受洛伦兹力的方向是（ ）
A．x轴的正方向
B．x轴的负方向
C．y轴的正方向
D．y轴的负方向
5．如图所示，通电长直导线中的电流方向向上，是其附近的一点，P点的磁感强度大小为0.2T。P点有一电子正以5×105m/s的速度水平向右运动。电子受到的洛伦兹力大小为（ ）
A．1.6×10-14N B．1.6×10-13N C．1.0×10-14N D．1.0×10-13N
6．关于洛仑兹力，下列说法正确的是（ ）
A．带电粒子在磁场中运动时，一定受到洛仑兹力的作用
B．若带电粒子经过磁场中某点时所受洛仑兹力为零，则该点的磁感应强度一定为零
C．洛仑兹力对运动电荷一定不做功
D．洛仑兹力对运动电荷做功不一定为零
7．关于洛伦兹力，以下说法正确的是
A．洛伦兹力不能改变运动电荷的动能
B．运动电荷垂直进入磁场发生偏转，这是洛伦兹力对运动电荷做功的结果
C．运动电荷在某点不受洛伦兹力
D．只要速度大小相同，在同一磁场中运动电荷所受的洛伦兹力就一定相同
8．如图所示，带电粒子所受洛伦兹力方向垂直纸面向外的是 （ ）
A． B．
C． D．
9．如图所示，带电粒子进入磁场中，图中的磁场方向B、速度v方向、洛仑兹力f方向标示正确的是（ ）
A． B．
C． D．
10．发现通电导线周围存在磁场的科学家是（ ）
A．库仑 B．奥斯特 C．安培 D．洛伦兹
11．如图所示，带负电的粒子q（不计重力），水平向左进入匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。该粒子将
A．向下偏转
B．向上偏转
C．垂直纸面向里偏转
D．垂直纸面向外偏转
12．如图，甲是带负电的物块，乙是不带电的足够长的绝缘木板。甲、乙叠放在一起置于光滑的水平地板上，地板上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场。现用一水平恒力B拉乙木板，使甲、乙从静止开始向左运动，甲电荷量始终保持不变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则在此后运动过程中（ ）
A．甲、乙间的摩擦力始终不变
B．甲、乙间的摩擦力先不变，后增大
C．甲物块最终做匀速直线运动
D．乙木板一直做匀加速直线运动
13．如图所示,三根通电长直导线互相平行,垂直纸面放置,其间距均为,电流强度均为
,方向垂直纸面向里(已知电流为的长直导线产生的磁场中,距导线处的磁感应强度,其中为常数).某时刻有一电子(质量为、电量为)正好经过原点,速度大小为,方向沿轴正方向,则电子此时所受磁场力为( )
A．方向垂直纸面向里,大小为
B．方向指向轴正方向,大小为
C．方向垂直纸面向里,大小为
D．方向指向轴正方向,大小为
14．如图所示，三根相互平行的固定长直导线、和垂直纸面如图放置，与坐标原点分别位于边长为的正方形的四个点上，与中的电流均为，方向均垂直于纸面向外，中的电流为，方向垂直纸面向里（已知电流为的长直导线产生的磁场中，距导线处的磁感应强度，其中为常数）。某时刻有一质子（电量为）正好沿与轴正方向成45°斜向上经过原点，速度大小为，则质子此时所受磁场力为（ ）
A．方向垂直纸面向里，大小为
B．方向垂直纸面向外，大小为
C．方向垂直纸面向里，大小为
D．方向垂直纸面向外，大小为
15．如图所示，一内壁光滑、上端开口下端封闭的绝缘玻璃管竖直放置，高为h，管底有质量为m、电荷量为+q的小球，玻璃管以速度v沿垂直于磁场方向进入磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中。在外力作用下，玻璃管在磁场中运动速度保持不变，小球最终从上端管口飞出，在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．洛伦兹力对小球做正功
B．小球运动的加速度逐渐增大
C．小球机械能的增加量等于qvBh
D．玻璃管运动速度越大，小球在玻璃管中的运动时间越长
二、综合题
16．某地地磁场的磁感应强度的水平分量是3.0×10-5T竖直分量是4.0×10-5T，则地磁场磁感应强度的大小为_________，方向为 ___________，在水平面上，面积为5m2的范围内，地磁场的磁通量为 ____________Wb．
17．法国拥有目前世界上最先进的高危病毒实验室——让·梅里厄P4实验室，该P4实验室中进行的实验全程都在高度无接触物理防护性条件下操作，一方面防止实验人员和其他物品携带上病毒，同时也防止病毒释放到环境中。为了无损测量生物实验废弃液体的流量，常用到一种电磁流量计，如图甲所示。其原理可以简化为如图乙所示模型:液体内含有大量正、负离子，从容器右侧流入，左侧流出，空间存在垂直纸面向里的匀强磁场，流量Q在数值上等于单位时间内通过容器横截面的液体的体积。
（1）该电磁流量计能用于测量不带电液体的流速吗
（2）液体中离子受到的洛伦兹力方向如何
（3）当废液稳定流动后，你能计算出M、N两端的电压U吗 废液的流量Q是多少 （用图乙中的字母表示）
18．在某空间存在着水平向右的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示，一段光滑且绝缘的圆弧轨道AC固定在纸面内，其圆心为O点，半径R＝1.8m，OA连线在竖直方向上，AC弧对应的圆心角θ＝37°。今有一质量m＝3.6×10－4kg、电荷量q＝＋9.0×10－4C的带电小球（可视为质点），以v0＝4.0m/s的初速度沿水平方向从A点射入圆弧轨道内，一段时间后从C点离开，小球离开C点后做匀速直线运动，已知重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，不计空气阻力，求：
(1)匀强电场的场强E；
(2)小球射入圆弧轨道后的瞬间对轨道的压力。
19．L1、L2为相互平行的足够长光滑导轨，位于光滑水平面内．一个略长于导轨间距，质量为M的光滑绝缘细管与导轨垂直放置，细管可在两导轨上左右平动．细管内有一质量为m、带电量为+q的小球，小球与L导轨的距离为d．开始时小球相对细管速度为零，细管在外力作用下从P1位置以速度v0向右匀速运动．垂直平面向里和向外的匀强磁场I、Ⅱ分别分布在L1轨道两侧，如图所示，磁感应强度大小均为B．小球视为质点，忽略小球电量变化．
(1)当细管运动到L1轨道上P2处时，小球飞出细管，求此时小球的速度大小；
(2)小球经磁场Ⅱ第一次回到L1轨道上的位置为O，求O和P2间的距离；
(3)小球回到L1轨道上O处时，细管在外力控制下也刚好以速度v0经过O点处，小球恰好进入细管．此时撤去作用于细管的外力．以O点为坐标原点，沿L1轨道和垂直于L1
轨道建立直角坐标系，如图所示，求小球和细管速度相同时，小球的位置(此时小球未从管中飞出)．
20．试判断图示的带电粒子刚进入磁场时所受到的洛伦兹力的方向。
参考答案：
1．D
2．B
3．A
4．B
5．A
6．C
7．A
8．C
9．C
10．B
11．A
12．C
13．A
14．B
15．C
16． 5.0×10-5T， 与竖直方向成37o； 2.0×10-4
17．（1）不能；（2）正离子受到的洛伦兹力向下，负离子受到的洛伦兹力向上；（3）Bvd，
18．(1)3N/C (2)3.2×10－3N
19．（1）
（2）
（3）；
20．