第一章 安培力与洛伦兹力 单元试卷(含答案)-2021年高中物理人教版(新教材)选择性必修第二册
《第一章 安培力与洛伦兹力 单元试卷(含答案)-2021年高中物理人教版(新教材)选择性必修第二册》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第一章 安培力与洛伦兹力 单元试卷(含答案)-2021年高中物理人教版(新教材)选择性必修第二册(12页珍藏版)》请在七七文库上搜索。
1、第一章第一章 安培力与洛伦兹力安培力与洛伦兹力 (时间:90 分钟 满分:100 分) 一、单项选择题(共 9 小题,每小题 4 分,共 36 分。) 1.每时每刻都有大量带电的宇宙射线向地球射来, 地球磁场可以有效地改变这 些射线中大多数带电粒子的运动方向,使它们不能到达地面,这对地球上的 生命有十分重要的意义。假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂直于地面向 赤道射来,在地磁场的作用下,它将( ) A.向东偏转 B.向南偏转 C.向西偏转 D.向北偏转 解析 地球的磁场由南向北,当带正电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来时,根据左手定 则可以判断粒子的受力的方向为向东,所以粒子将向东偏转,故
2、A 正确。 答案 A 2.如图所示,a、b、c、d 为四根与纸面垂直的长直导线,其横截面位于圆弧 上相互垂直的两条直径的四个端点上, 导线中通有大小相同的电流, 方向见图。 一带负电的粒子从圆心 O 沿垂直于纸面的方向向里运动,它所受洛伦兹力的 方向是( ) A.从 O 指向 a B.从 O 指向 b C.从 O 指向 c D.从 O 指向 d 解析 根据题意,由右手螺旋定则,则有 b 与 d 导线电流在 O 点产生的磁场正好相互抵消, 而 a 与 c 导线在 O 点产生的磁场方向都向左,则得 O 点的磁场方向水平向左,当一带负电的 粒子从圆心 O 点沿垂直于纸面的方向向里运动,根据左手定则可
3、知,它所受洛伦兹力的方向 从 O 指向 c,选项 C 正确。 答案 C 3.如图所示,三根长均为 l 的直导线水平放置,截面构成以 A 为顶点的等腰直 角三角形,其中导线 A、B 电流的方向垂直纸面向里,导线 C 中电流的方向垂 直纸面向外。若导线 B、C 中的电流在导线 A 所在位置处产生的磁感应强度的 大小均为 B0,导线 A 通过的电流大小为 I,则导线 A 受到的安培力的大小和方 向为( ) A. 2B0Il,水平向左 B.2B0Il,水平向左 C. 2B0Il,竖直向上 D.2B0Il,竖直向上 解析 B、C 中的电流在 A 处产生的磁感应强度的大小均为 B0,如图所示。 根据平行四
4、边形定则,结合几何关系,有 A 处的磁感应强度为 BA 2B0,由 左手定则可知,安培力方向竖直向上,大小为 F 2B0Il,故 C 正确,A、B、 D 错误。 答案 C 4.下列运动(电子只受电场力或磁场力的作用)不可能的是( ) A.电子以固定的正点荷 Q 为圆心绕 Q 做匀速圆周运动 B.电子在固定的等量异种点电荷Q、Q 连线的中垂线上做直线运动 C.电子在图示的匀强磁场中沿图示虚线轨迹做圆周运动 D.电子沿通电螺线管中心轴线做直线运动 解析 电子受到点电荷对它的库仑引力,速度若满足库仑引力完全提供向心力,做匀速圆周运 动,故 A 正确;图中等量异种电荷连线的中垂线上的电场方向始终水平向
5、右,电子受到水平 向左的电场力,不可能沿中垂线做直线运动,故 B 错误;电子在匀强磁场中受洛伦兹力,靠 洛伦兹力提供向心力,做匀速圆周运动,故 C 正确;通电螺线管内部的磁场方向沿水平方向, 电子的速度方向与磁场方向平行,不受洛伦兹力,做匀速直线运动,故 D 正确。 答案 B 5.回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置, 其核心部分是两个“D” 形金属盒, 置于匀强磁场中,磁场方向与“D”形盒所在平面垂直,两盒分别与高频交流电源相连,带电粒 子获得的最大动能与哪个因素有关( ) A.加速的次数 B.交流电的频率 C.加速电压 D.匀强磁场的磁感应强度大小 解析 根据洛伦兹力提供粒子
6、圆周运动的向心力得 qvBmv 2 R 设 D 形盒半径为 R,最后粒子射出回旋加速器的速度为 vqBR m 则最大动能为 Ekm1 2mv 2q 2B2R2 2m 所以影响粒子获得的最大动能的因素有粒子比荷的大小、 回旋加速器内磁感应强度的大小和回 旋加速器的半径,故选项 D 正确。 答案 D 6.如图所示, 用两根轻细金属丝将质量为 m, 长为 l 的金属棒悬挂在 c、 d 两处, 置于匀强磁场内。当棒中通以从 a 到 b 的电流 I 后,两悬线偏离竖直方向 角 处于平衡状态。为了使棒平衡在该位置上,所需的最小磁场的磁感应强度的 大小、方向是( ) A.mg lI tan ,竖直向上 B.
7、mg lI tan ,竖直向下 C.mg lI sin ,平行悬线向下 D.mg lI sin ,平行悬线向上 解析 从 b 点沿金属棒看进去,受力分析如图,磁感应强度最小时,安培 力最小,如图所示。可得 Fminmgsin BIl,Bminmg Il sin ,再结合左手 定则,可得,磁感应强度的方向为沿绳向上。故选项 D 正确。 答案 D 7.如图所示, 空间某区域存在匀强电场和匀强磁场, 电场方向竖直向上(与 纸面平行),磁场方向垂直于纸面向里,三个带正电的微粒 a、b、c 电荷 量相等,质量分别为 ma、mb、mc,已知在该区域内,a 在纸面内做匀速 圆周运动,b 在纸面内向右做匀速直
8、线运动,c 在纸面内向左做匀速直线运动,下列选项正确 的是( ) A.mambmc B.mbmamc C.mcmamb D.mcmbma 解析 由题意 a 在纸面内做匀速圆周运动,所以 magqE;b 在纸面内向右做匀速直线运动, 所以 mbgqEqvB;c 在纸面内向左做匀速直线运动,所以 mcgqvBqE,根据公式可解得 mbmamc,故 B 正确,A、C、D 错误。 答案 B 8.如图所示,在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场(磁场足够大),一对正 负电子分别以相同的速度沿与 x 轴成 30 角的方向从原点垂直磁场射入,则负 电子与正电子在磁场中运动的时间之比为( ) A.1 3 B.1
9、2 C.11 D.21 解析 电子在磁场中做圆周运动的轨迹如图所示 电子在磁场中做圆周运动的周期为 T2r v 2m eB 由几何知识可知 120 ,60 , 电子在磁场中的运动时间 t 360 T 则负电子与正电子在磁场中运动时间之比 t t 60 120 1 2,故选项 B 正确。 答案 B 9.根据电、磁场对运动电荷的作用规律我们知道,电场可以使带电粒子加(或减)速,磁场可以 控制带电粒子的运动方向。回旋加速器、图示的质谱仪都是利用以上原理制造出来的高科技设 备,如图中的质谱仪是把从 S1出来的带电量相同的粒子先经过电压 U 使之加速,然后再让他 们进入偏转磁场 B,这样质量不同的粒子就
10、会在磁场中分离。下述关于回旋加速器、质谱仪的 说法中错误的是( ) A.经过回旋加速器加速的同种带电粒子,其最终速度大小与高频交流电的电压无关 B.经过回旋加速器加速的同种带电粒子,其最终速度大小与 D 型盒上所加磁场强弱有关 C.图示质谱仪中,在磁场中运动半径大的粒子,其质量也大 D.图示质谱仪中,在磁场中运动半径大的粒子,其电荷量也大 解析 根据 qvBmv 2 r ,解得 vqBr m ,则粒子的最终速度与交流电压无关,与 D 形盒上所加的 磁场强弱有关。故 A、B 正确;根据 qvBmv 2 r 得 rmv qB,根据 qU 1 2mv 2 得,v 2qU m ,则 r 2mU qB2
11、 ,则在磁场中运动半径大的粒子,其质量大,故 C 正确,D 错误。 答案 D 二、多项选择题(共 5 小题,每小题 4 分,共 20 分。) 10.在物理学发展过程中,观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用,下列说法 正确的是( ) A.奥斯特实验说明电流具有磁效应,首次揭示了电和磁之间存在联系 B.直线电流、环形电流、通电螺线管的磁场均可用安培定则判断 C.通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场十分相似,受此启发,安培提出了著名的分子电流 假说 D.洛伦兹力方向可用左手定则判断,此时四指指向与负电荷运动方向一致 解析 奥斯特在一根导线下方摆放一个小磁针,导线通电时,发现小磁针发生了偏
12、转,这个实 验说明通电导线周围存在磁场,这就是电流的磁效应,该效应揭示电和磁之间存在联系,故 A 正确;电流周围的磁场都可以通过安培定则来判断,直线电流、环形电流、通电螺线管的磁场 均可用安培定则判断, 故 B 正确; 安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的极其相似, 为了将条形磁铁的磁场和通电导线周围的磁场统一到一起,受此启发,提出了分子电流假说, 故 C 正确;洛伦兹力方向可用左手定则判断:伸开左手,让磁感线穿过手心,四指指向正电 荷运动的方向,则和四指垂直的大拇指所指方向即为洛伦兹力的方向,故 D 错误。 答案 ABC 11.在竖直面内用两个一样的弹簧测力计吊着一根铜棒, 铜棒所在虚
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第一章 安培力与洛伦兹力 单元试卷含答案2021年高中物理人教版新教材选择性必修第二册 安培力 洛伦兹力 单元 试卷 答案 2021 年高 物理 人教版 新教材 选择性 必修 第二
链接地址:https://www.77wenku.com/p-195250.html