2023-2024学年鲁科版选择性必修2第一章 安培力与洛伦兹力 单元测试A卷(含解析）
文档属性
| 名称 | 2023-2024学年鲁科版选择性必修2第一章 安培力与洛伦兹力 单元测试A卷(含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-02-05 21:17:22 | ||
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文档简介
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2023-2024学年鲁科版选择性必修2 第一章《安培力与洛伦兹力》单元测试A卷
卷后附答案解析
考试范围：xxx；考试时间：100分钟；命题人：xxx
题号 一 二 三 四 总分
得分
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
请点击修改第I卷的文字说明
评卷人得分
一、单选题
1．在如图所示的空间中，存在匀强电场，同时存在沿x轴负方向的匀强磁场。一电子在该空间恰沿y轴正方向以速度v匀速运动。据此可以判断出（ ）
A．电场沿z轴负方向，运动过程中电子的电势能不变
B．电场沿z轴负方向，运动过程中电子的电势能增大
C．电场沿x轴正方向，运动过程中电子的电势能不变
D．电场沿x轴正方向，运动过程中电子的电势能增大
2．笔记本电脑盖上屏幕，屏幕盖板上磁铁和主板机壳上“霍尔传感器”配合，使屏幕进入休眠模式，其工作原理如图所示。当电脑盖上屏幕时，相当于屏幕边缘的磁极靠近霍尔元件，已知该霍尔元件载流子为电子，以下说法正确的是（ ）
A．盖上盖板， a端带正电
B．打开盖板， a端带正电
C．盖上屏幕过程中，a、b间电势差逐渐增大
D．盖上屏幕过程中，a、b间电势差不变
3．如图所示，正六边形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场。一带正电粒子以速度从点沿方向射入磁场，从点离开磁场；若该粒子以速度从点沿方向射入磁场，则从点离开磁场。不计粒子重力，的值为（ ）
A． B． C． D．
4．如图甲、乙所示，在两个倾角均为的光滑斜面上，有磁感应强度均为B、方向分别为垂直于斜面向上和竖直向上的磁场，两段相同的通电直导体棒分别通有电流I1和I2，两导体棒均处于平衡状态。则两种情况下的电流之比I1：I2为（ ）
A． B． C． D．
5．如图所示，没有磁场时电子束打在荧光屏正中的O点，为使电子偏转，由安装在管径的偏转线圈产生偏转磁场，以下说法正确的是（ ）
A．当磁场方向垂直纸面向里时，电子束打在a点
B．当磁场方向垂直纸面向外时，电子束打在b点
C．要使电子束从b点移动到O点，磁场方向垂直纸面向里且磁感应强度变小
D．要使电子束从b点移动到O点，磁场方向垂直纸面向外且磁感应强度变小
6．如图所示，矩形ABCD区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，AB边长为d，BC边长为2d，O是BC边的中点，E是AD边的中点。在О点有一粒子源，可以在纸面内向磁场内各个方向射出质量均为m、电荷量均为q的相同电性的带电粒子，粒子射出的速度大小相同。速度方向与OB边的夹角为60°的粒子恰好从E点射出磁场，不计粒子的重力，则（ ）
A．粒子带正电
B．粒子运动的速度大小为
C．粒子在磁场中运动的最长时间为
D．磁场区域中有粒子通过的面积为
7．下列说法正确的是( )
A．把一小段通电导线(电流元)分别放在磁场中的两点，所受磁场力大的磁感应强度大
B．把一个小线圈置于磁场中，磁通量大处磁感应强度大
C．让一电荷以相同的速度分别垂直进入两个匀强磁场，受洛伦兹力大的磁感应强度大
D．磁感应强度的方向与正电荷在磁场中受洛伦兹力方向相同
评卷人得分
二、多选题
8．如图所示，电路中有一段金属导体，它的横截面是宽为a、高为b的长方形，放在沿y轴正方向的匀强磁场中，导体中通有沿x轴正方向、大小为I的电流，已知金属导体中单位体积的自由电子数为n，电子电荷量为e，金属导电过程中，自由电子做定向移动可视为匀速运动，测出金属导体前后两个侧面间的电势差的大小为U，则下列说法正确的是 （ ）
A．前侧面电势较高 B．后侧面电势较高
C．磁感应强度为 D．磁感应强度的大小
9．下列对磁场及磁通量的描述正确的是（ ）
A．根据磁感应强度的定义可知，某点的磁感应强度与导线受到的安培力成正比
B．某点磁场的方向与通电导线在该位置受到的安培力方向相同
C．磁通量是标量
D．磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过面积为S的线圈，则通过线圈的磁通量
10．如图所示，在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场，MN是一竖直放置的感光板。从圆形磁场最高点Р垂直磁场正对着圆心O射入带正电的粒子，且粒子所带电荷量为q、质量为m，不考虑粒子重力，关于粒子的运动，以下说法正确的是（ ）
A．粒子有可能始终在磁场中运动而不再射出磁场
B．出磁场的粒子，其出射方向的反向延长线也一定过圆心O
C．粒子在磁场中通过的弧长越长，运动时间也越长
D．出射后垂直打在MN上的粒子，入射速度一定为
11．在如图所示的坐标系中，P、Q分别是x、y轴上的两点，P、Q到原点O的距离均为L，区域内（包含边界）存在与直角坐标系平面垂直的匀强磁场（未画出）。一质量为m、电荷量绝对值为q的带电粒子从原点O处以速率沿x轴正方向射入磁场，从OQ之间的M点（未画出）射出，不计带电粒子的重力，则匀强磁场的磁感应强度大小可能为（ ）
A． B． C． D．
第II卷（非选择题）
请点击修改第II卷的文字说明
评卷人得分
三、实验题
12．某化工厂用体积巨大的绝缘容器盛放电解质溶液，容器竖直放置，为了方便溶液缓慢流出，设计了如图（剖面图）所示的装置，将容器置于垂直于剖面向里的强磁场中（图中未画出），容器中间用绝缘挡板分开，在容器底部内侧装有铂电极D，上方有铂电极漂浮在液面上，当液面下降时，铂电极会随液面下降，始终与液面良好接触。容器左侧盛放溶液，右侧盛放溶液。
（1）某次生产活动中需要使溶液从P管口流出，开关S应接 （填“a”或“b”），在同一水平面上，此时M点的电势 （填“高于”“低于”或“等于”）N点的电势。
（2）若想加快电解质溶液流出的速度，可采取的措施为 （写出一项即可）。
13．霍尔效应是电磁基本现象之一，近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展．如图所示，在一矩形半导体薄片的E、F间通入电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，在C、D间出现电压UCD，这种现象称为霍尔效应，UCD称为霍尔电压，且满足，式中d为薄片的厚度，k为霍尔系数，某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数。
（1）若该半导体材料是空穴（可视为带正电粒子）导电，电流与磁场方向如图所示，该同学用电压表测量UCD时，应将电压表的“＋”接线柱与 （填“C”或“D”）端通过导线相连。
（2）已知薄片厚度d＝0.40mm，该同学保持磁感应强度B＝0.10T不变，改变电流I的大小，测量相应的UCD值，记录数据，描点作图，画出UCD－I图线，如图乙所示，利用图线求出该材料的霍尔系数为 ×10－3V·m·A－1·T－1（保留2位有效数字）。
评卷人得分
四、解答题
14．如图所示，通电导线L垂直放于匀强磁场（各点的磁感应强度大小和方向均相同）中，导线长8 m，磁感应强度B的值为2 T，导线所受的力为32 N，求导线中电流的大小。
15．磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，通过它的电流是2.5A，导线长1cm，它受到的力为5.0×10－2N。
（1）求这个位置的磁感应强度大小；
（2）当把通电导线中的电流增大到5A时，求这一位置的磁感应强度大小；
（3）如果通电导线在磁场中某处不受力，此处一定没有磁场吗？
16．如图所示，在xOy直角坐标系中，OQ与OP分别与x轴正负方向成45°，在POQ区域中存在足够大的匀强电场，场强大小为E，其余区域存在匀强磁场，一带电量为+q的质量为m粒子在y轴上A点（0，﹣L）以平行于x轴速度v0进入第四象项，在QO边界垂直进入电场，后又从PO边界离开电场，不计粒子的重力。求：
（1）匀强磁场的磁感应强度大小？
（2）粒子从PO进入磁场的位置坐标？
(
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
) (
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
) (
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
(
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
) (
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
) (
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
解析：电子在该空间恰沿y轴正方向以速度v匀速运动，由左手定则可知，受到的洛伦兹力沿z轴负方向，则受到的电场力沿沿z轴正方向，由于电子带负电，故电场沿z轴负方向，电子运动方向与所受电场力垂直，电场力不做功，电势能不变。
答案：A。
2．C
解析：AB．无论盖上盖板还是打开盖板，霍尔元件磁场方向向下，电流方向向左，根据左手定则可得，载流子受力方指向a，因此a端带负电，AB错误；
CD．盖上屏幕过程中，磁感应强度变大，霍尔电压增大，a、b间电势差逐渐增大，C正确，D错误。
答案：C。
3．D
解析：带正电粒子以速度从a点沿方向射入磁场，从b点离开磁场，设六边形边长为，则由几何关系得
若该粒子以速度从a点沿方向射入磁场，则从d点离开磁场，则由几何关系得
由洛伦兹力提供向心力得
则
故速度之比，即半径之比
答案：D。
4．C
解析：导体棒受力如图
根据共点力平衡可得
则两种情况下的电流之比为
答案：C。
5．C
解析：A．当磁场方向垂直纸面向里时，根据左手定则可知，电子受到向下的洛伦兹力，所以电子束将打在b点，A错误；
B．当磁场方向垂直纸面向外时，根据左手定则可知，电子受到向上的洛伦兹力，所以电子束将打在a点，B错误；
CD．要使电子束从b点移动到O点，电子要受到向下的洛伦兹力，根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向里，要使电子束打在荧光屏上位置向上移动，电子做圆周运动的半径变大，根据可知，磁感应强度变小，C正确、D错误。
答案：C。
点拨：本题只要掌握左手定则和半径公式，就能轻松解答，要注意运用左手定则时，四指指向电子运动的相反方向。
6．D
解析：A．速度方向与OB的夹角为60°的粒子恰好从E点射出磁场，由粒子运动的轨迹，根据左手定则可判断，粒子带负电。故A错误。
B．由此粒子的运动轨迹结合几何关系可知，粒子做圆周运动的半径
r=d
由牛顿第二定律，有
则粒子运动的速度大小为
故B错误。
C．由于粒子做圆周运动的速度大小相同，因此在磁场中运动的轨迹越长，时间越长，分析可知，粒子在磁场中运动的最长弧长为四分之一圆周，因此最长时间为四分之一周期，即最长时间为
故C错误。
D．由图
可知磁场区域有粒子通过的面积为图中AOCDA区域的面积，即为
故D正确。
答案：D。
7．C
解析：A．通电导线在磁场中所受的磁场力的大小除了和磁感应强度有关，还和导线与磁场的夹角有关，所以所受磁场力大，并不说明磁感应强度大，A错误；
B．磁通量
即磁通量的大小与夹角有关，B错误；
C．垂直射入磁场时，电荷所受的洛伦兹力为
同一电荷以相同速度垂直进入磁场，洛伦兹力大的磁感应强度大，C正确；
D．洛伦兹力垂直于正电荷运动的方向，垂直于磁感应强度的方向，D错误；
答案：C。
8．BC
解析：AB．电子定向移动方向和电流方向相反，所以电子定向移动方向沿x轴负方向，根据左手定则判断，电子受力方向指向前侧面，所以前侧面电势低，后侧面电势高，A错误B正确
CD．当金属导体中自由电子定向移动时受洛仑兹力作用向前侧面偏转，使得前后两侧面间产生电势差，当电子所受电场力和洛仑兹力平衡时，前后两侧产生恒定的电势差，则：，，，联立以上几式解得：，D错误C正确
9．CD
解析：A．磁感应强度
是采用比值法定义的，被定义的物理量B与公式中的物理量F、I、L无关，B的大小由磁场本身决定，故A错误；
B．根据左手定则可知磁场中某点的磁感强度的方向与通电导线受到的安培力方向垂直，故B错误；
C．磁通量是标量，有大小无方向。但根据磁感线穿过线圈平面的方向的不同，有正负之分，故C正确；
D．由磁通量的定义知，D项正确。
答案：CD。
10．BD
解析：A．粒子在匀强磁场中将做匀速圆周运动，由于从圆形磁场最高点Р垂直磁场正对着圆心O射入带正电的粒子，相当于轨迹圆与磁场圆相交，故粒子不可能始终在磁场中运动而不再射出磁场，A错误；
B．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，设轨迹圆心为，粒子出射点为，根据几何知识可知
≌
则
即对着圆心入射的粒子，其出射方向的反向延长线也一定过圆心，B正确；
C．．粒子在磁场中做匀速圆周运动，则有
则速度不同的同种带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期相等，对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中轨迹半径越大，弧长越长，轨迹对应的圆心角越小，由知，运动时间t越小，C错误；
D．出射后垂直打在MN上的粒子，根据几何关系可知偏转角为，粒子的轨迹半径为
r==R
解得
粒子的速度垂直打在MN板上，入射速度一定满足，故D正确。
答案：BD。
11．BC
解析：带电粒子从OQ之间的M点射出，由带电粒子在磁场中受力分析可知，粒子从原点O处以速率沿x轴正方向射入磁场时，受力方向应该向上，如图为匀强磁场的磁感应强度最小值时的轨迹
由几何关系可知
由洛伦兹力提供向心力可知
联立两式解得
可知BC正确，AD错误。
答案：BC。
12． b 等于 换用电动势更大的电源（增强磁场）
解析：（1）[1] 要使溶液从P管口流出，液体应该受到向左的安培力，根据左手定则，则液体中电流应该向上，上方铂电极应该为负，故S应该接b。
[2]因为M、N在同一水平面上，所以两点电势相同。
[3] 若想加快电解质溶液流出的速度，则要所受的安培力，由
可知，可以增强磁场，或者增大电流，故采取的措施为换用电动势更大的电源（增强磁场）。
13． C 1.3
解析：（1）根据左手定则得，正电荷向C端偏转，所以应将电压表的“＋”接线柱与C端通过导线相连。
（2）UCD－I图线如图所示．
根据
知，图线的斜率为
解得霍尔系数
14．2 A
解析：由F=BIL可得
15．（1）2T；（2）2T；（3）不一定
解析：（1）由磁感应强度的定义式得
（2）磁感应强度B是由磁场自身决定的，和导线的长度l、电流I的大小无关，所以该位置的磁感应强度大小还是2T。
（3）不一定。如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，则有两种可能：①该处没有磁场；②该处有磁场，但通电导线与磁场方向平行。
16．（1）匀强磁场的磁感应强度大小是；（2）粒子从PO进入磁场的位置坐标是（﹣，）。
解析：（1）设磁感应强度为B，则在磁场中运动，根据牛顿第二定律有
由几何关系可得
r=L
则
（2）设粒子在电场中运动的加速度大小为α，则根据牛顿第二定律有
由平抛运动规律知，OQ方向
OP方向
联立解得
则坐标值为
，
故粒子从PO进入磁场的位置坐标为（，）
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
2023-2024学年鲁科版选择性必修2 第一章《安培力与洛伦兹力》单元测试A卷
卷后附答案解析
考试范围：xxx；考试时间：100分钟；命题人：xxx
题号 一 二 三 四 总分
得分
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
请点击修改第I卷的文字说明
评卷人得分
一、单选题
1．在如图所示的空间中，存在匀强电场，同时存在沿x轴负方向的匀强磁场。一电子在该空间恰沿y轴正方向以速度v匀速运动。据此可以判断出（ ）
A．电场沿z轴负方向，运动过程中电子的电势能不变
B．电场沿z轴负方向，运动过程中电子的电势能增大
C．电场沿x轴正方向，运动过程中电子的电势能不变
D．电场沿x轴正方向，运动过程中电子的电势能增大
2．笔记本电脑盖上屏幕，屏幕盖板上磁铁和主板机壳上“霍尔传感器”配合，使屏幕进入休眠模式，其工作原理如图所示。当电脑盖上屏幕时，相当于屏幕边缘的磁极靠近霍尔元件，已知该霍尔元件载流子为电子，以下说法正确的是（ ）
A．盖上盖板， a端带正电
B．打开盖板， a端带正电
C．盖上屏幕过程中，a、b间电势差逐渐增大
D．盖上屏幕过程中，a、b间电势差不变
3．如图所示，正六边形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场。一带正电粒子以速度从点沿方向射入磁场，从点离开磁场；若该粒子以速度从点沿方向射入磁场，则从点离开磁场。不计粒子重力，的值为（ ）
A． B． C． D．
4．如图甲、乙所示，在两个倾角均为的光滑斜面上，有磁感应强度均为B、方向分别为垂直于斜面向上和竖直向上的磁场，两段相同的通电直导体棒分别通有电流I1和I2，两导体棒均处于平衡状态。则两种情况下的电流之比I1：I2为（ ）
A． B． C． D．
5．如图所示，没有磁场时电子束打在荧光屏正中的O点，为使电子偏转，由安装在管径的偏转线圈产生偏转磁场，以下说法正确的是（ ）
A．当磁场方向垂直纸面向里时，电子束打在a点
B．当磁场方向垂直纸面向外时，电子束打在b点
C．要使电子束从b点移动到O点，磁场方向垂直纸面向里且磁感应强度变小
D．要使电子束从b点移动到O点，磁场方向垂直纸面向外且磁感应强度变小
6．如图所示，矩形ABCD区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，AB边长为d，BC边长为2d，O是BC边的中点，E是AD边的中点。在О点有一粒子源，可以在纸面内向磁场内各个方向射出质量均为m、电荷量均为q的相同电性的带电粒子，粒子射出的速度大小相同。速度方向与OB边的夹角为60°的粒子恰好从E点射出磁场，不计粒子的重力，则（ ）
A．粒子带正电
B．粒子运动的速度大小为
C．粒子在磁场中运动的最长时间为
D．磁场区域中有粒子通过的面积为
7．下列说法正确的是( )
A．把一小段通电导线(电流元)分别放在磁场中的两点，所受磁场力大的磁感应强度大
B．把一个小线圈置于磁场中，磁通量大处磁感应强度大
C．让一电荷以相同的速度分别垂直进入两个匀强磁场，受洛伦兹力大的磁感应强度大
D．磁感应强度的方向与正电荷在磁场中受洛伦兹力方向相同
评卷人得分
二、多选题
8．如图所示，电路中有一段金属导体，它的横截面是宽为a、高为b的长方形，放在沿y轴正方向的匀强磁场中，导体中通有沿x轴正方向、大小为I的电流，已知金属导体中单位体积的自由电子数为n，电子电荷量为e，金属导电过程中，自由电子做定向移动可视为匀速运动，测出金属导体前后两个侧面间的电势差的大小为U，则下列说法正确的是 （ ）
A．前侧面电势较高 B．后侧面电势较高
C．磁感应强度为 D．磁感应强度的大小
9．下列对磁场及磁通量的描述正确的是（ ）
A．根据磁感应强度的定义可知，某点的磁感应强度与导线受到的安培力成正比
B．某点磁场的方向与通电导线在该位置受到的安培力方向相同
C．磁通量是标量
D．磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过面积为S的线圈，则通过线圈的磁通量
10．如图所示，在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场，MN是一竖直放置的感光板。从圆形磁场最高点Р垂直磁场正对着圆心O射入带正电的粒子，且粒子所带电荷量为q、质量为m，不考虑粒子重力，关于粒子的运动，以下说法正确的是（ ）
A．粒子有可能始终在磁场中运动而不再射出磁场
B．出磁场的粒子，其出射方向的反向延长线也一定过圆心O
C．粒子在磁场中通过的弧长越长，运动时间也越长
D．出射后垂直打在MN上的粒子，入射速度一定为
11．在如图所示的坐标系中，P、Q分别是x、y轴上的两点，P、Q到原点O的距离均为L，区域内（包含边界）存在与直角坐标系平面垂直的匀强磁场（未画出）。一质量为m、电荷量绝对值为q的带电粒子从原点O处以速率沿x轴正方向射入磁场，从OQ之间的M点（未画出）射出，不计带电粒子的重力，则匀强磁场的磁感应强度大小可能为（ ）
A． B． C． D．
第II卷（非选择题）
请点击修改第II卷的文字说明
评卷人得分
三、实验题
12．某化工厂用体积巨大的绝缘容器盛放电解质溶液，容器竖直放置，为了方便溶液缓慢流出，设计了如图（剖面图）所示的装置，将容器置于垂直于剖面向里的强磁场中（图中未画出），容器中间用绝缘挡板分开，在容器底部内侧装有铂电极D，上方有铂电极漂浮在液面上，当液面下降时，铂电极会随液面下降，始终与液面良好接触。容器左侧盛放溶液，右侧盛放溶液。
（1）某次生产活动中需要使溶液从P管口流出，开关S应接 （填“a”或“b”），在同一水平面上，此时M点的电势 （填“高于”“低于”或“等于”）N点的电势。
（2）若想加快电解质溶液流出的速度，可采取的措施为 （写出一项即可）。
13．霍尔效应是电磁基本现象之一，近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展．如图所示，在一矩形半导体薄片的E、F间通入电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，在C、D间出现电压UCD，这种现象称为霍尔效应，UCD称为霍尔电压，且满足，式中d为薄片的厚度，k为霍尔系数，某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数。
（1）若该半导体材料是空穴（可视为带正电粒子）导电，电流与磁场方向如图所示，该同学用电压表测量UCD时，应将电压表的“＋”接线柱与 （填“C”或“D”）端通过导线相连。
（2）已知薄片厚度d＝0.40mm，该同学保持磁感应强度B＝0.10T不变，改变电流I的大小，测量相应的UCD值，记录数据，描点作图，画出UCD－I图线，如图乙所示，利用图线求出该材料的霍尔系数为 ×10－3V·m·A－1·T－1（保留2位有效数字）。
评卷人得分
四、解答题
14．如图所示，通电导线L垂直放于匀强磁场（各点的磁感应强度大小和方向均相同）中，导线长8 m，磁感应强度B的值为2 T，导线所受的力为32 N，求导线中电流的大小。
15．磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，通过它的电流是2.5A，导线长1cm，它受到的力为5.0×10－2N。
（1）求这个位置的磁感应强度大小；
（2）当把通电导线中的电流增大到5A时，求这一位置的磁感应强度大小；
（3）如果通电导线在磁场中某处不受力，此处一定没有磁场吗？
16．如图所示，在xOy直角坐标系中，OQ与OP分别与x轴正负方向成45°，在POQ区域中存在足够大的匀强电场，场强大小为E，其余区域存在匀强磁场，一带电量为+q的质量为m粒子在y轴上A点（0，﹣L）以平行于x轴速度v0进入第四象项，在QO边界垂直进入电场，后又从PO边界离开电场，不计粒子的重力。求：
（1）匀强磁场的磁感应强度大小？
（2）粒子从PO进入磁场的位置坐标？
(
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
) (
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
) (
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
(
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
) (
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
) (
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
解析：电子在该空间恰沿y轴正方向以速度v匀速运动，由左手定则可知，受到的洛伦兹力沿z轴负方向，则受到的电场力沿沿z轴正方向，由于电子带负电，故电场沿z轴负方向，电子运动方向与所受电场力垂直，电场力不做功，电势能不变。
答案：A。
2．C
解析：AB．无论盖上盖板还是打开盖板，霍尔元件磁场方向向下，电流方向向左，根据左手定则可得，载流子受力方指向a，因此a端带负电，AB错误；
CD．盖上屏幕过程中，磁感应强度变大，霍尔电压增大，a、b间电势差逐渐增大，C正确，D错误。
答案：C。
3．D
解析：带正电粒子以速度从a点沿方向射入磁场，从b点离开磁场，设六边形边长为，则由几何关系得
若该粒子以速度从a点沿方向射入磁场，则从d点离开磁场，则由几何关系得
由洛伦兹力提供向心力得
则
故速度之比，即半径之比
答案：D。
4．C
解析：导体棒受力如图
根据共点力平衡可得
则两种情况下的电流之比为
答案：C。
5．C
解析：A．当磁场方向垂直纸面向里时，根据左手定则可知，电子受到向下的洛伦兹力，所以电子束将打在b点，A错误；
B．当磁场方向垂直纸面向外时，根据左手定则可知，电子受到向上的洛伦兹力，所以电子束将打在a点，B错误；
CD．要使电子束从b点移动到O点，电子要受到向下的洛伦兹力，根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向里，要使电子束打在荧光屏上位置向上移动，电子做圆周运动的半径变大，根据可知，磁感应强度变小，C正确、D错误。
答案：C。
点拨：本题只要掌握左手定则和半径公式，就能轻松解答，要注意运用左手定则时，四指指向电子运动的相反方向。
6．D
解析：A．速度方向与OB的夹角为60°的粒子恰好从E点射出磁场，由粒子运动的轨迹，根据左手定则可判断，粒子带负电。故A错误。
B．由此粒子的运动轨迹结合几何关系可知，粒子做圆周运动的半径
r=d
由牛顿第二定律，有
则粒子运动的速度大小为
故B错误。
C．由于粒子做圆周运动的速度大小相同，因此在磁场中运动的轨迹越长，时间越长，分析可知，粒子在磁场中运动的最长弧长为四分之一圆周，因此最长时间为四分之一周期，即最长时间为
故C错误。
D．由图
可知磁场区域有粒子通过的面积为图中AOCDA区域的面积，即为
故D正确。
答案：D。
7．C
解析：A．通电导线在磁场中所受的磁场力的大小除了和磁感应强度有关，还和导线与磁场的夹角有关，所以所受磁场力大，并不说明磁感应强度大，A错误；
B．磁通量
即磁通量的大小与夹角有关，B错误；
C．垂直射入磁场时，电荷所受的洛伦兹力为
同一电荷以相同速度垂直进入磁场，洛伦兹力大的磁感应强度大，C正确；
D．洛伦兹力垂直于正电荷运动的方向，垂直于磁感应强度的方向，D错误；
答案：C。
8．BC
解析：AB．电子定向移动方向和电流方向相反，所以电子定向移动方向沿x轴负方向，根据左手定则判断，电子受力方向指向前侧面，所以前侧面电势低，后侧面电势高，A错误B正确
CD．当金属导体中自由电子定向移动时受洛仑兹力作用向前侧面偏转，使得前后两侧面间产生电势差，当电子所受电场力和洛仑兹力平衡时，前后两侧产生恒定的电势差，则：，，，联立以上几式解得：，D错误C正确
9．CD
解析：A．磁感应强度
是采用比值法定义的，被定义的物理量B与公式中的物理量F、I、L无关，B的大小由磁场本身决定，故A错误；
B．根据左手定则可知磁场中某点的磁感强度的方向与通电导线受到的安培力方向垂直，故B错误；
C．磁通量是标量，有大小无方向。但根据磁感线穿过线圈平面的方向的不同，有正负之分，故C正确；
D．由磁通量的定义知，D项正确。
答案：CD。
10．BD
解析：A．粒子在匀强磁场中将做匀速圆周运动，由于从圆形磁场最高点Р垂直磁场正对着圆心O射入带正电的粒子，相当于轨迹圆与磁场圆相交，故粒子不可能始终在磁场中运动而不再射出磁场，A错误；
B．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，设轨迹圆心为，粒子出射点为，根据几何知识可知
≌
则
即对着圆心入射的粒子，其出射方向的反向延长线也一定过圆心，B正确；
C．．粒子在磁场中做匀速圆周运动，则有
则速度不同的同种带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期相等，对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中轨迹半径越大，弧长越长，轨迹对应的圆心角越小，由知，运动时间t越小，C错误；
D．出射后垂直打在MN上的粒子，根据几何关系可知偏转角为，粒子的轨迹半径为
r==R
解得
粒子的速度垂直打在MN板上，入射速度一定满足，故D正确。
答案：BD。
11．BC
解析：带电粒子从OQ之间的M点射出，由带电粒子在磁场中受力分析可知，粒子从原点O处以速率沿x轴正方向射入磁场时，受力方向应该向上，如图为匀强磁场的磁感应强度最小值时的轨迹
由几何关系可知
由洛伦兹力提供向心力可知
联立两式解得
可知BC正确，AD错误。
答案：BC。
12． b 等于 换用电动势更大的电源（增强磁场）
解析：（1）[1] 要使溶液从P管口流出，液体应该受到向左的安培力，根据左手定则，则液体中电流应该向上，上方铂电极应该为负，故S应该接b。
[2]因为M、N在同一水平面上，所以两点电势相同。
[3] 若想加快电解质溶液流出的速度，则要所受的安培力，由
可知，可以增强磁场，或者增大电流，故采取的措施为换用电动势更大的电源（增强磁场）。
13． C 1.3
解析：（1）根据左手定则得，正电荷向C端偏转，所以应将电压表的“＋”接线柱与C端通过导线相连。
（2）UCD－I图线如图所示．
根据
知，图线的斜率为
解得霍尔系数
14．2 A
解析：由F=BIL可得
15．（1）2T；（2）2T；（3）不一定
解析：（1）由磁感应强度的定义式得
（2）磁感应强度B是由磁场自身决定的，和导线的长度l、电流I的大小无关，所以该位置的磁感应强度大小还是2T。
（3）不一定。如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，则有两种可能：①该处没有磁场；②该处有磁场，但通电导线与磁场方向平行。
16．（1）匀强磁场的磁感应强度大小是；（2）粒子从PO进入磁场的位置坐标是（﹣，）。
解析：（1）设磁感应强度为B，则在磁场中运动，根据牛顿第二定律有
由几何关系可得
r=L
则
（2）设粒子在电场中运动的加速度大小为α，则根据牛顿第二定律有
由平抛运动规律知，OQ方向
OP方向
联立解得
则坐标值为
，
故粒子从PO进入磁场的位置坐标为（，）
答案第1页，共2页
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