新高考物理一轮复习单元检测专题12　安培力与洛伦兹力（解析版）.doc

专题12安培力与洛伦兹力

质量检测卷

（时间：90分钟分值：100分）

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每个题目只有一个选项符合要求，选对得4分，选错得0分。

1．（2022·新疆·模拟预测）如图所示，SKIPIF10轴上方有垂直纸面向里的匀强磁场，两个比荷相同的正负电荷（不计重力）以相同速度从SKIPIF10点先后射入磁场，最终均从SKIPIF10轴离开磁场。不计两电荷间的相互作用，关于两电荷在磁场中的运动，下列说法正确的是（）

A．两电荷所受洛伦兹力的大小一定相同

B．两电荷在磁场中的运动时间一定相等

C．两电荷重新回到SKIPIF10轴时的速度一定相同

D．正电荷从SKIPIF10轴上SKIPIF10点右侧射出磁场，负电荷从SKIPIF10轴上SKIPIF10点左侧射出磁场

【答案】C

【解析】A．根据洛伦兹力表达式

SKIPIF10

由题意可知两电荷的比荷相同，进入磁场的速度相同，但两电荷的电荷量大小不一定相等，故两电荷所受洛伦兹力的大小不一定相同，A错误；

D．根据左手定则可知，正电荷在磁场做逆时针方向的圆周运动，负电荷在磁场做顺时针方向的圆周运动，故正电荷从SKIPIF10轴上SKIPIF10点左侧射出磁场，负电荷从SKIPIF10轴上SKIPIF10点右侧射出磁场，D错误；

BC．根据洛伦兹力提供向心力可得

SKIPIF10

解得

SKIPIF10

SKIPIF10

由于两电荷的比荷相同，进入磁场的速度相同，可知两电荷在磁场中的轨迹半径相等，在磁场中的周期相等，两电荷在磁场中的运动轨迹如图所示

正电荷在磁场中的运动时间为

SKIPIF10

负电荷在磁场中的运动时间为

SKIPIF10

可知

SKIPIF10

两电荷重新回到SKIPIF10轴时的速度大小均为SKIPIF10，方向均与SKIPIF10方向成SKIPIF10角，即两电荷重新回到SKIPIF10轴时的速度一定相同，B错误，C正确；

故选C。

2．（2022·辽宁·高三期末）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．小球机械能的增加量等于qvBh

C．小球相对于地面做加速度不断变化的曲线运动

D．小球在玻璃管中的运动时间与玻璃管的速度成反比

【答案】B

【解析】A.根据左手定则可知，洛仑兹力跟速度方向始终相互垂直，所以洛伦兹力永不做功，故A错误；

BC．由于管对球的支持力对小球做了功，小球的机械能是增加的，在竖直方向上由牛顿第二定律知

SKIPIF10

解得

SKIPIF10

在外力作用下，玻璃管在磁场中运动速度保持不变，小球在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上洛仑兹力不变，故小球在竖直方向上做匀加速直线运动，则合速度为匀变速曲线运动，在竖直方向上由位移公式得

SKIPIF10

小球在管口的速度

SKIPIF10

小球的合速度

SKIPIF10

动能的增加量

SKIPIF10

重力势能的增加量

SKIPIF10

机械能的增加量

SKIPIF10

故B正确，C错误；

D．小球的实际运动可分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向的匀加速直线运动，竖直方向上洛仑兹力不变，由牛顿第二定律

SKIPIF10

位移公式

SKIPIF10

解得

SKIPIF10

可知与运动速度不是反比关系，故D错误。

故选B。

3．（2022·云南昆明·一模）如图所示，匀强磁场