人教版高中物理舉一反三-選擇性必修二1.52安培力和洛倫茲力本章測試B（原卷版）

1.52安培力和洛倫茲力本章測試B原卷版一、單選題1．古人很早就開始研究磁現(xiàn)象，中國古代百科全書《呂氏春秋》中記載“磁石召鐵，或引之也”，表明磁石靠近鐵塊時對鐵塊有力的作用，下列有關(guān)磁的說法正確的是（）A．磁石對鐵的作用是通過磁場產(chǎn)生的B．磁場看不見、摸不著，實際并不存在，是人們假想的一種物質(zhì)C．英國物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線在周圍空間也可以產(chǎn)生磁場D．若一小段通電導(dǎo)線在空間某處所受磁場力為零，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零2．如圖所示為研究平行通電直導(dǎo)線之間相互作用的實驗裝置。接通電路后發(fā)現(xiàn)兩根導(dǎo)線均發(fā)生形變，此時通過導(dǎo)線M和N的電流大小分別為I1和I2已知I1>I2，方向均向上。若用F1和F2分別表示導(dǎo)線M與N受到的磁場力的大小，則下列說法中正確的是（）A．F1=F2，兩根導(dǎo)線相互吸引B．F1=F2，兩根導(dǎo)線相互排斥C．F1>F2，兩根導(dǎo)線相互吸引D．F1>F2，兩根導(dǎo)線相互排斥3．通電長直導(dǎo)線在其周圍空間產(chǎn)生磁場。某點的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B與該點到導(dǎo)線的距離r及電流I的關(guān)系為（k為常量）。如圖所示，豎直通電長直導(dǎo)線中的電流I方向向上，絕緣的光滑水平面上P處有一帶正電小球從圖示位置以初速度v0水平向右運動，小球始終在水平面內(nèi)運動，運動軌跡用實線表示，若從上向下看，則小球的運動軌跡可能是圖中的（）

A．

B．

C．

D．

4．下列①、②、③、④四幅圖分別是速度選擇器、磁流體發(fā)電機(jī)、質(zhì)譜儀、回旋加速器的結(jié)構(gòu)示意圖，下列說法中正確的是（）A．圖①中粒子沿直線PQ運動的條件是B．圖②中可以判斷出通過電阻的電流方向為從上到下C．圖③中在分析同位素時，半徑最大的粒子對應(yīng)質(zhì)量也最大D．圖④隨著粒子的運動越來越快，粒子走過半圓的時間間隔越來越短5．如圖表示，在磁感強(qiáng)度為的水平勻強(qiáng)磁場中，有一足夠長的絕緣細(xì)棒在豎直面內(nèi)垂直磁場方向放置，細(xì)棒與水平面夾角為。一質(zhì)量為、帶電荷為的圓環(huán)套在棒上，圓環(huán)與棒間的動摩擦因數(shù)為，且?，F(xiàn)讓圓環(huán)由靜止開始下滑，試問圓環(huán)在下滑過程中圓環(huán)的最大速率為（）A． B．C． D．6．一圓筒處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與筒的軸平行，筒的橫截面如圖所示。圖中直徑MN的兩端分別開有小孔，筒繞其中心軸以角速度ω順時針轉(zhuǎn)動。在該截面內(nèi)，一帶電粒子從小孔M射入筒內(nèi)，射入時的運動方向與MN成30°角。當(dāng)筒轉(zhuǎn)過90°時，該粒子恰好從小孔N飛出圓筒，不計重力。若粒子在筒內(nèi)未與筒壁發(fā)生碰撞，則帶電粒子的比荷為（）A． B． C． D．二、多選題7．如圖甲所示，為特高壓輸電線路上使用六分裂阻尼間隔棒的情景。其簡化如圖乙，間隔棒將6條輸電導(dǎo)線分別固定在一個正六邊形的頂點、、、、、上，為正六邊形的中心，A點、B點分別為、的中點。已知通電導(dǎo)線在周圍形成磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度與電流大小成正比，與到導(dǎo)線的距離成反比。6條輸電導(dǎo)線中通有垂直紙面向外，大小相等的電流，其中導(dǎo)線中的電流對導(dǎo)線中電流的安培力大小為，則（

）A．A點和B點的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同B．其中導(dǎo)線所受安培力大小為C．、、、、五根導(dǎo)線在點的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于向下D．、、、、五根導(dǎo)線在點的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于向上8．如圖所示，用絲線吊一個質(zhì)量為m的帶電（絕緣）小球處于勻強(qiáng)磁場中，空氣阻力不計，當(dāng)小球分別從等高的A點和B點向最低點O運動且兩次經(jīng)過O點時（）A．小球的動能相同 B．絲線所受的拉力相同C．小球所受的洛倫茲力相同 D．小球的向心加速度相同9．如圖，在平面直角坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)，存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。大量質(zhì)量為m、電量為q的相同粒子從y軸上的點，以相同的速率在紙面內(nèi)沿不同方向先后射入磁場，設(shè)入射速度方向與y軸正方向的夾角為。當(dāng)時，粒子垂直x軸離開磁場。不計粒子的重力。則（）A．粒子一定帶正電B．當(dāng)時，粒子也垂直x軸離開磁場C．粒子入射速率為D．粒子離開磁場的位置到O點的最大距離為10．如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、水平向里的勻強(qiáng)磁場中，直線MN既水平又垂直于磁場。整個空間存在有電場強(qiáng)度大小為E、豎直向下的勻強(qiáng)電場。質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從MN上的a點以大小為v的速度沿MN向右射出，粒子運動的部分軌跡如圖中的實線所示，軌跡上的b點在MN上，c點是軌跡的最高點。已知，不計空氣阻力和粒子的重力。在粒子從a運動到b的過程中，下列說法正確的是（）A．c點距MN的距離為 B．a(chǎn)、b兩點間的距離為C．粒子在c點的速度大小為 D．粒子運動的加速度大小恒定不變?nèi)?、實驗題11．某同學(xué)用圖中所給器材進(jìn)行與安培力有關(guān)的實驗。兩根金屬導(dǎo)軌ab和a1b1固定在同一水平面內(nèi)且相互平行，足夠大的電磁鐵（未畫出）的N極位于兩導(dǎo)軌的正上方，S極位于兩導(dǎo)軌的正下方，一金屬棒置于導(dǎo)軌上且兩導(dǎo)軌垂直。（1）在圖中畫出連線，完成實驗電路。要求滑動變阻器以限流方式接入電路，且在開關(guān)閉合后，金屬棒沿箭頭所示的方向移動。

（2）為使金屬棒在離開導(dǎo)軌時具有更大的速度，有人提出以下建議：A．適當(dāng)增加兩導(dǎo)軌間的距離B．換一根更長的金屬棒C．適當(dāng)增大金屬棒中的電流其中正確的是（填入正確選項前的標(biāo)號）12．圖中虛線框內(nèi)存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場．現(xiàn)通過測量通電導(dǎo)線在磁場中所受的安培力，來測量磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、并判定其方向．所用部分器材已在圖中給出，其中D為位于紙面內(nèi)的U形金屬框，其底邊水平，兩側(cè)邊豎直且等長；E為直流電源；R為電阻箱；為電流表；S為開關(guān)．此外還有細(xì)沙、天平、米尺和若干輕質(zhì)導(dǎo)線．(1)在圖中畫線連接成實驗電路圖．(2)完成下列主要實驗步驟中的填空：①按圖接線．②保持開關(guān)S斷開，在托盤內(nèi)加入適量細(xì)沙，使D處于平衡狀態(tài)；然后用天平稱出細(xì)沙質(zhì)量m1．③閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)R的值使電流大小適當(dāng)，在托盤內(nèi)重新加入適量細(xì)沙，使D；然后讀出，并用天平稱出．④用米尺測量．(3)用測量的物理量和重力加速度g表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，可以得出B＝．(4)判定磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的方法是：若，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外；反之，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里．四、解答題13．如圖所示的狹長區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，區(qū)域的左、右兩邊界均沿豎直方向，磁場左、右兩邊界之間的距離為d，磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，某一質(zhì)量為m，電荷量q的帶負(fù)電粒子從左邊界M點以水平向右的初速度進(jìn)入磁場區(qū)域，該粒子從磁場的右邊界N點飛出，飛出時速度方向與初速度方向的夾角θ=60°，重力不計。求：（1）該粒子的運動速率；（2）該粒子在磁場中運動的時間。14．某一具有速度選擇器的質(zhì)譜儀原理如圖所示，為粒子加速器，加速電壓為；為速度選擇器，磁場與電場正交，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，兩板間距離為d；為偏轉(zhuǎn)分離器，磁感應(yīng)強(qiáng)度為。今有一質(zhì)量為、電荷量為的正粒子（不計重力），經(jīng)加速后，該粒子恰能通過速度選擇器，粒子進(jìn)入分離器后做勻速圓周運動。求：（1）粒子的速度為多少？（2）速度選擇器兩板間電壓為多少？（3）粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑為多大？

15．如圖，在0≤x≤h，區(qū)域中存在方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小可調(diào)，方向不變。一質(zhì)量為