广西专版新教材高中物理第1章安培力与洛伦兹力过关检测B卷新人教版选择性必修第二册.docxVIP

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第一章过关检测(B卷)

(时间:90分钟满分:100分)

一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,第1~7小题只有一个选项符合题目要求,第8~10小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)

1.如图所示,在匀强磁场中,有一个正六边形线框,现给线框通电,正六边形线框中依次相邻的四条边受到的安培力的合力大小是F,则正六边形线框的每条边受到的安培力的大小为()

A.33F B.F C.3F D.2

答案:A

解析:依据左手定则,依次相邻的四条边中相对的两条边受的安培力等大、反向,合力为零,中间相邻的两条边受安培力方向夹角为60°,每边受安培力设为F1,则2F1cos30°=F,可得F1=33F,故选项A

2.一个半径为r的匀称导电金属圆环放置在粗糙的水平绝缘桌面上,现加上一方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场,如图所示(俯视图)。将金属圆环接入电路中,干路电流为I,接入点a、b是圆环直径上的两个端点。金属圆环始终处于静止状态,则()

A.当电流为I时,金属圆环上半部分受到的安培力大小为πBIr

B.当电流为I时,金属圆环受到的安培力大小为BIr

C.增大干路电流,金属圆环对桌面的压力增大

D.增大干路电流,金属圆环对桌面的摩擦力增大

答案:D

解析:当电流为I时,金属圆环上半部分受到的安培力大小为F1=B·I2·2r=BIr,选项A错误。当电流为I时,金属圆环上下两部分受到的安培力均为BIr且方向相同,则金属环受到的安培力大小为2BIr,选项B错误。由左手定则可知,金属环所受的安培力方向沿水平方向,则增大干路电流,安培力变大,但金属圆环对桌面的压力不变,金属圆环对桌面的摩擦力增大,选项C错误,D

3.如图所示,水平导线中有电流I通过,导线正下方的电子初速度的方向与电流I的方向相同,则电子将()

A.沿路径a运动,轨迹是圆

B.沿路径a运动,轨迹半径越来越大

C.沿路径a运动,轨迹半径越来越小

D.沿路径b运动,轨迹半径越来越小

答案:B

解析:水平导线在导线下方产生的磁场方向垂直纸面对外,由左手定则可推断电子运动轨迹向下弯曲,又由r=mvqB知,B减小,r越来越大,故选项B

4.如图所示,原来静止的圆形线圈通过逆时针方向的电流,在其直径ab上靠近b点有一长直导线垂直于圆形线圈平面被固定。今在长直导线中通以图示方向的电流时,在磁场力的作用下,圆形线圈将()

A.向左平动 B.向右平动

C.仍旧静止 D.绕ab轴转动

答案:D

解析:依据右手螺旋定则知,直线电流在a点的磁场方向竖直向上,与a点电流方向平行,所以a点不受安培力,同理b点也不受力;取线圈上下位置处一微元探讨,上边微元电流方向水平向左,直线电流在此位置产生的磁场方向斜向右上方,下边微元电流方向水平向右,直线电流在此处位置产生的磁场方向为斜向左上方,依据左手定则,上边微元受到的安培力垂直纸面对里,下边微元所受安培力垂直纸面对外,所以圆形线圈将以直径ab为轴转动。故选项D正确。

5.下图为磁流体发电机的示意图,一束等离子体(含正、负离子)沿图示方向垂直射入一对磁极产生的匀强磁场中,A、B是一对平行于磁场放置的金属板,板间连入电阻R,则电路稳定后()

A.R中有向下的电流

B.离子在磁场中不发生偏转

C.A、B板聚集的电荷量基本不变

D.离子在磁场中偏转时洛伦兹力可能做功

答案:C

解析:由左手定则知,正离子向B板偏转,负离子向A板偏转,即B板带正电,A板带负电,电路稳定后,A、B板聚集的电荷量基本不变,电阻R中有向上的电流,选项A、B错误,C正确。因为洛伦兹力的方向与速度方向垂直,所以洛伦兹力不行能做功,选项D错误。

6.科研人员常用磁场来约束运动的带电粒子。如图所示,粒子源位于纸面内一边长为a的正方形中心O处,可以沿纸面对各个方向放射速率不同的同种粒子,粒子质量为m、电荷量为q、最大速率为vm,忽视粒子重力及粒子间相互作用。要使粒子均不能射出正方形区域,可在此区域加一垂直纸面的匀强磁场,则磁感应强度的最小值为()

A.2mvmqa

C.4mvmqa

答案:C

解析:由r=mvqB可知,m、q、B肯定时,r与v成正比。加一垂直纸面的匀强磁场后,假如速度最大的带电粒子的轨迹半径r=a4,则全部粒子均不能射出正方形区域;由qvB=mvm2r,解得Bmin=4mvmqa,

7.如图所示磁场区域的边界为圆形,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面对里。带电粒子从a点以初速度v0正对磁场中心O进入磁场,从b点离开磁场时速度方向偏转了π2。若同样的粒子从a点以大于v0的速度沿原方向进入磁场,从c点(图中未画出)离开磁场,粒子在磁场中运动的时间为t,速度方向偏转的角度