第一章《安培力與洛倫茲力》高分必刷鞏固達(dá)標(biāo)檢測(cè)卷(基礎(chǔ)版)

第一章《安培力與洛倫茲力》高分必刷鞏固達(dá)標(biāo)檢測(cè)卷（基礎(chǔ)版）一、單選題1．圖中甲、乙、丙、丁是電磁學(xué)中常見(jiàn)的儀器或結(jié)構(gòu)示意圖，下列說(shuō)法正確的是（）A．圖甲中的磁場(chǎng)是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中受力大小始終不變B．圖乙是磁電式電流表簡(jiǎn)易示意圖，螺旋彈簧的彈性越大，電流表的靈敏度越高C．圖丙中的“司南”靜止時(shí)，勺柄指向地球的地磁南極D．圖丁是電流天平，主要是利用等效替代法來(lái)測(cè)出較難測(cè)量的磁感應(yīng)強(qiáng)度2．如圖所示，和是兩根相同的金屬棒，用兩根等長(zhǎng)的柔軟導(dǎo)線(xiàn)、（重力不計(jì)）將它們連接，形成閉合回路。用兩根絕緣細(xì)線(xiàn)、將整個(gè)回路懸于天花板上，使兩棒保持水平并處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在回路中通以如圖所示方向的電流，則穩(wěn)定后（）A．和將保持豎直B．和將保持豎直C．和對(duì)的合力小于受到的重力D．和對(duì)的合力大于和的總重3．下列說(shuō)法正確的是（）A．一運(yùn)動(dòng)電荷在某處不受磁場(chǎng)力的作用，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零B．安培力的方向一定與通電導(dǎo)線(xiàn)垂直，但與磁場(chǎng)方向不一定垂直C．洛倫茲力的方向一定與電荷速度方向垂直，磁場(chǎng)方向不一定與電荷速度方向垂直D．由知，通電直導(dǎo)線(xiàn)垂直于磁場(chǎng)方向放置，B與通電直導(dǎo)線(xiàn)所受的安培力F成正比，與通電導(dǎo)線(xiàn)I、L的乘積成反比4．現(xiàn)代質(zhì)譜儀可用來(lái)分析比質(zhì)子重很多倍的離子，其示意圖如圖所示，其中加速電壓恒定。質(zhì)子（）在入口處從靜止開(kāi)始被電場(chǎng)加速，經(jīng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從出口離開(kāi)磁場(chǎng)。若換作α粒子（）在入口處從靜止開(kāi)始被同一電場(chǎng)加速，為使它經(jīng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后仍從同一出口離開(kāi)磁場(chǎng)，需將磁感應(yīng)強(qiáng)度增加到原來(lái)的倍數(shù)是（）A． B．C．2 D．5．如圖所示，橫截面為正方形abcd的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。一束電子以大小不同、方向垂直ad邊界的速度飛入該磁場(chǎng)。對(duì)于從不同邊界射出的電子，下列判斷錯(cuò)誤的是（）A．從ad邊射出的電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間都相等B．從c點(diǎn)離開(kāi)的電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)C．電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度偏轉(zhuǎn)角最大為πD．從bc邊射出的電子的速度一定大于從ad邊射出的電子的速度6．如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向豎直向下，磁場(chǎng)中有光滑的水平桌面，在桌面上平放著內(nèi)壁光滑、底部有帶電小球的試管，在水平拉力F的作用下，試管向右勻速運(yùn)動(dòng)，帶電小球能從試管口飛出，則（）A．小球帶負(fù)電 B．小球離開(kāi)管口前的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條拋物線(xiàn)C．洛倫茲力對(duì)小球做正功 D．拉力F應(yīng)逐漸減小7．如圖所示，矩形abcd的邊長(zhǎng)bc是ab的2倍，兩細(xì)長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)通有大小相等、方向相反的電流，垂直穿過(guò)矩形平面，與平面交于e、f兩點(diǎn)，其中e、f分別為ad、bc的中點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是（）A．兩導(dǎo)線(xiàn)間相互吸引B．d點(diǎn)與a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同C．d點(diǎn)與b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同D．d點(diǎn)與c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同8．兩個(gè)等質(zhì)量粒子分別以速度和垂直射入有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩粒子的入射方向與磁場(chǎng)邊界的夾角分別為60°和45°，磁場(chǎng)垂直紙面向外，磁場(chǎng)寬度為d，兩粒子同時(shí)由A點(diǎn)出發(fā)，同時(shí)到達(dá)B點(diǎn)，A、B連線(xiàn)垂直于磁場(chǎng)邊界。如圖所示，則（）A．a(chǎn)粒子帶負(fù)電，b粒子帶正電 B．兩粒子的軌道半徑之比C．兩粒子的電荷量之比 D．兩粒子的速率之比9．如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向下，有一正離子恰能沿直線(xiàn)從左向右水平飛越此區(qū)域。不計(jì)重力，則（）A．若電子以相同的速率從右向左飛入，電子也沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B．若電子以相同的速率從右向左飛入，電子將向下偏轉(zhuǎn)C．若電子以相同的速率從左向右飛入，電子將向下偏轉(zhuǎn)D．若電子以相同的速率從左向右飛入，電子也沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)10．如圖所示，質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒電阻為，初始時(shí)靜止于光滑的水平軌道上，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，其方向與軌道平面成角斜向上方，開(kāi)關(guān)閉合后導(dǎo)體棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，則（）A．導(dǎo)體棒向左運(yùn)動(dòng)B．開(kāi)關(guān)閉合瞬間導(dǎo)體棒MN所受安培力為C．開(kāi)關(guān)閉合瞬間導(dǎo)體棒MN所受安培力為D．開(kāi)關(guān)閉合瞬間導(dǎo)體棒的加速度二、多選題11．如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的圓環(huán)，可在水平放置的足夠長(zhǎng)的粗糙細(xì)桿上滑動(dòng)。細(xì)桿處于水平方向垂直桿子的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g?，F(xiàn)給圓環(huán)向右的初速度v0，以下關(guān)于圓環(huán)運(yùn)動(dòng)描述可能正確的是（）A．圓環(huán)一直以速度做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B．圓環(huán)做減速運(yùn)動(dòng)，直到最后停在桿上C．圓環(huán)先做減速運(yùn)動(dòng)，最后以速度勻速運(yùn)動(dòng)D．圓環(huán)先做勻減速運(yùn)動(dòng)，最后以速度勻速運(yùn)動(dòng)12．Ioffe-Prichard磁阱常用來(lái)約束帶電粒子的運(yùn)動(dòng)．如圖所示，四根通有大小相等且為恒定電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)垂直穿過(guò)xoy平面，1、2、3、4直導(dǎo)線(xiàn)與xoy平面的交點(diǎn)成邊長(zhǎng)為2a的正方形且關(guān)于x軸和y軸對(duì)稱(chēng)，各導(dǎo)線(xiàn)中電流方向已標(biāo)出，已知通電無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與到直導(dǎo)線(xiàn)距離成反比，設(shè)1導(dǎo)線(xiàn)在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0下列說(shuō)法正確的是（

）A．直導(dǎo)線(xiàn)1、2之間的相互作用力為吸引力B．直導(dǎo)線(xiàn)2受到直導(dǎo)線(xiàn)1、3、4的作用力合力方向背離O點(diǎn)C．4根直導(dǎo)線(xiàn)在O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0D．直導(dǎo)線(xiàn)1、2在O點(diǎn)的合磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B013．如圖中關(guān)于磁場(chǎng)中的四種儀器的說(shuō)法中正確的是（

）A．甲中回旋加速器加速帶電粒子的最大動(dòng)能與回旋加速器的半徑有關(guān)B．乙中不改變質(zhì)譜儀各區(qū)域的電場(chǎng)磁場(chǎng)時(shí)擊中光屏同一位置的粒子比荷相同C．丙中自由電荷為負(fù)電荷的霍爾元件通上如圖所示電流和加上如圖磁場(chǎng)時(shí)，M側(cè)帶負(fù)電荷D．丁中長(zhǎng)寬高分別為a、b、c的電磁流量計(jì)加上如圖所示磁場(chǎng)，若流量Q恒定，前后兩個(gè)金屬側(cè)面的電壓與a、b有關(guān)14．如圖所示，光滑水平面上方有范圍足夠大、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其方向垂直紙面向里。一質(zhì)量為M的足夠長(zhǎng)的絕緣長(zhǎng)木板靜置于水平面上，上面放一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量大小為q的小滑塊，小滑塊與長(zhǎng)木板之間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ（最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）?，F(xiàn)給長(zhǎng)木板施加水平向右的恒力F，長(zhǎng)木板和小滑塊一起向右加速運(yùn)動(dòng)，已知重力加速度為g，則（）A．若小滑塊帶負(fù)電荷，它將一直隨長(zhǎng)木板一起向右運(yùn)動(dòng)B．若小滑塊帶負(fù)電荷，它最終將做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，速度大小為C．若小滑塊帶正電荷，它將一直隨長(zhǎng)木板一起向右運(yùn)動(dòng)D．若小滑塊帶正電荷，長(zhǎng)木板最終的加速度為15．如圖所示，M、N兩極板間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小可以調(diào)節(jié)，兩極板的寬度為d，N板右側(cè)存在如圖所示的磁場(chǎng)，折線(xiàn)PQ是磁場(chǎng)的分界線(xiàn)，在折線(xiàn)的兩側(cè)分布著方向相反與平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B．折線(xiàn)的頂角∠A=90°，P、Q是折線(xiàn)上的兩點(diǎn)且AP=AQ=L。現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電的粒子從S點(diǎn)由靜止經(jīng)電場(chǎng)加速后從P點(diǎn)沿PQ方向水平射出，不計(jì)粒子的重力，則（）A．當(dāng)粒子通過(guò)P點(diǎn)的速度為時(shí)，可經(jīng)過(guò)一次偏轉(zhuǎn)直接到達(dá)A點(diǎn)B．當(dāng)M、N兩極板間場(chǎng)強(qiáng)為時(shí)，粒子到達(dá)Q點(diǎn)的時(shí)間最長(zhǎng)C．粒子由P點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn)的時(shí)間只能為的偶數(shù)倍D．粒子由P點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn)的時(shí)間只能為的奇數(shù)倍16．在如圖所示的空間里，存在沿y軸負(fù)方向、大小為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，有一質(zhì)量為m、帶電量為q的帶正電的粒子（重力不計(jì)）以v0從O點(diǎn)沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，同時(shí)在空間加上平行于y軸的勻強(qiáng)交變電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E隨時(shí)間的變化如圖所示（以沿y軸正向?yàn)镋的正方向），則下列說(shuō)法不正確的是（）A．t=2T時(shí)粒子所在位置的x坐標(biāo)值為0B．tT時(shí)粒子所在位置的z坐標(biāo)值為C．粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度的最大值為2v0D．在0到2T時(shí)間內(nèi)離子運(yùn)動(dòng)的平均速度為三、實(shí)驗(yàn)題17．如圖所示是一個(gè)可以用來(lái)測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度的裝置．一個(gè)長(zhǎng)方體容器內(nèi)部高為H、寬為L(zhǎng)、厚為D，左右兩側(cè)等高處裝有兩根完全相同的開(kāi)口向上的管子a和b，上下兩側(cè)裝有電極c和d，并經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)S與電源連接，容器中注滿(mǎn)能導(dǎo)電的液體，液體的密度為．將容器置于一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，豎直管子a、b中的液面高度相同．當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，分析可知_________管中的液面較高；若電路中電流表的讀數(shù)為I，a、b兩管中的液面高度差為，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B的表達(dá)式_______．18．某實(shí)驗(yàn)小組用圖示電路測(cè)量勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)器材如下：邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、匝數(shù)為N的正方形線(xiàn)圈（a、b為引出端）一個(gè)天平一臺(tái)，各種質(zhì)量砝碼若干直流電源一個(gè)靈敏電流計(jì)一個(gè)定值電阻一個(gè)開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)等若干實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）將a與c連接、b與d連接，閉合開(kāi)關(guān)S，記錄________（填物理量名稱(chēng)及符號(hào)），在天平的________（填“左盤(pán)”或“右盤(pán)”）中放入合適質(zhì)量的砝碼，使天平平衡；（2）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，將a與d連接、b與c連接，再次閉合開(kāi)關(guān)S，這時(shí)需要在天平的________（選填“左盤(pán)”“右盤(pán)”）中放入質(zhì)量為的砝碼，使天平再次平衡；（3）已知重力加速度大小為g，則磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B=________（用上述物理量表示）。四、解答題19．如圖，寬度為l=1m的金屬導(dǎo)軌ABCD與水平面成θ=37°角，質(zhì)量為m=0.1kg、有效長(zhǎng)度為l=1m的金屬桿MN水平放置在導(dǎo)軌上，桿與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.75，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。空間存在著豎直向下磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。已知AN=l=1m，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6。（1）若開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)、S2閉合時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使桿始終靜止，求通過(guò)桿的電流范圍。（2）若開(kāi)關(guān)S1閉合、S2斷開(kāi)的同時(shí)，給桿一沿斜面向下的速度v=1m/s，則B應(yīng)怎樣隨時(shí)間t變化可保證桿做勻速運(yùn)動(dòng)。20．如圖甲所示，半徑的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域與x軸相切于坐標(biāo)系的原點(diǎn)O。磁感應(yīng)強(qiáng)度，方向垂直于紙面向外。在和之間的區(qū)域內(nèi)有方向沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度。在處的x軸上方有一與y軸平行且足夠長(zhǎng)的熒光屏，在O點(diǎn)有一個(gè)粒子源，能沿紙面各個(gè)方向發(fā)射質(zhì)量，帶電荷量且速率相同的粒子，其中沿y軸正方向射入的粒子恰能從磁場(chǎng)最右側(cè)的A點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)，不計(jì)粒子的重力、空氣的阻力及粒子間的相互作用力。（1）求這些粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度。（2）求這些粒子打在熒光屏上的范圍（用位置坐標(biāo)表示）。（3）若沒(méi)有熒光屏，粒子射出電場(chǎng)后立即進(jìn)入某種不導(dǎo)電的介質(zhì)中運(yùn)動(dòng)，其所受介質(zhì)阻力與速率成正比，比例系數(shù)，求粒子在該介質(zhì)中運(yùn)動(dòng)的軌跡長(zhǎng)度（電荷量不變）。21．如圖所示，第一象限范圍內(nèi)有垂直于xOy平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電粒子（不計(jì)重力）在xOy平面里經(jīng)原點(diǎn)O射入磁場(chǎng)中，初速度與x軸正方向的夾角，試分析計(jì)算：（1）帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑是多少？離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)距離O點(diǎn)多遠(yuǎn)？（2）帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間多長(zhǎng)？22．如圖所示，半徑r＝0.08m的半圓形無(wú)場(chǎng)區(qū)的圓心在坐標(biāo)原點(diǎn)O處，半徑R＝0.1m，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝0.1T的圓形有界磁場(chǎng)區(qū)的圓心坐標(biāo)為（0，0.06m），平行金屬板MN的極板長(zhǎng)L＝0.3m、間距d＝0.1m，極板間所