人教版(新教材)高中物理选择性必修2第一章安培力与洛伦兹力章末检测试卷(一).docx

人教版(新教材)高中物理选择性必修第二册

PAGE

PAGE1

章末检测试卷(一)

(时间：90分钟满分：100分)

一、单项选择题(本题共8小题，每小题4分，共32分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)

1.(2020·张家口市高二上期末)如图1所示，两平行直导线cd和ef竖直放置，通以方向相反、大小相等的电流，a、b两点位于两导线所在的平面内．下列说法正确的是()

图1

A．a点的磁感应强度一定为零

B．b点的磁感应强度一定为零

C．ef导线受到的安培力方向向右

D．cd导线在a点产生的磁场方向垂直纸面向外

〖答案〗C

〖解析〗根据安培定则可知，通电导线cd在a点产生的磁场方向垂直纸面向里，通电导线ef在a点产生的磁场方向垂直纸面向外，cd、ef中通有方向相反、大小相等的电流，但a点离cd较近，故a点的磁场方向垂直纸面向里，故a点的磁感应强度一定不为零，故A、D错误；根据安培定则可知，通电导线ef和cd在b点产生的磁场方向相同，均为垂直纸面向外，所以b点的磁场方向垂直纸面向外，故b点的磁感应强度一定不为零，故B错误；根据左手定则可判断，ef导线受到的安培力方向向右，故C正确．

2.如图2所示，用绝缘细线悬挂一个导线框，导线框是由两同心半圆弧导线和直导线ab、cd(ab、cd在同一条水平直线上)连接而成的闭合回路，导线框中通有图示方向的电流，处于静止状态．在半圆弧导线的圆心处沿垂直于导线框平面的方向放置一根长直导线P.当P中通以方向垂直于导线框向外的电流时()

图2

A．导线框将向左摆动

B．导线框将向右摆动

C．从上往下看，导线框将顺时针转动

D．从上往下看，导线框将逆时针转动

〖答案〗D

〖解析〗当长直导线P中通以方向向外的电流时，由安培定则可判断出长直导线P产生的磁场方向为逆时针方向，磁感线是以P为圆心的同心圆，则两半圆弧导线不受安培力，由左手定则可判断出直导线ab所受的安培力方向垂直纸面向外，cd所受的安培力方向垂直纸面向里，从上往下看，导线框将逆时针转动，故D正确．

3.如图3所示，MN为区域Ⅰ、Ⅱ的分界线，在区域Ⅰ和区域Ⅱ内分别存在着与纸面垂直的匀强磁场，一带电粒子沿着弧线apb由区域Ⅰ运动到区域Ⅱ.已知圆弧ap与圆弧pb的弧长之比为2∶1，不计粒子重力，下列说法正确的是()

图3

A．粒子在区域Ⅰ和区域Ⅱ中的速率之比为2∶1

B．粒子通过圆弧ap、pb的时间之比为1∶2

C．圆弧ap与圆弧pb对应的圆心角之比为2∶1

D．区域Ⅰ和区域Ⅱ的磁场方向相反

〖答案〗D

〖解析〗由于洛伦兹力不做功，所以粒子在两个磁场中的运动速度大小不变，即粒子在区域Ⅰ和区域Ⅱ中的速率之比为1∶1，A错误；根据t＝eq\f(l,v)，v相同，则时间之比等于经过的弧长之比，即粒子通过圆弧ap、pb的时间之比为2∶1，B错误；圆心角θ＝eq\f(l,r)，r＝eq\f(mv,qB)，由于磁场的磁感应强度之比不知，故半径之比无法确定，则转过的圆心角之比无法确定，故C错误；根据曲线运动的条件，可知洛伦兹力的方向与运动方向的关系，再由左手定则可知，两个磁场的磁感应强度方向相反，故D正确．

4.如图4所示，在倾角为30°的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为l、质量为m的直导体棒，导体棒中电流为I.要使导体棒静止在斜面上，需要外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值为()

图4

A.eq\f(mg,2Il) B.eq\f(\r(3)mg,2Il)

C.eq\f(mg,Il) D.eq\f(\r(3)mg,Il)

〖答案〗A

〖解析〗导体棒受三个力平衡，重力为恒力，支持力的方向不变，安培力的大小和方向不确定；由平衡条件知当安培力F平行于斜面向上时安培力最小，则B最小，即BIl＝mgsin30°，B＝eq\f(mg,2Il)，B的方向垂直于斜面向下．

5.如图5所示，半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，质量为m、带电荷量为q的正电荷(重力忽略不计)以速度v沿正对着圆心O的方向射入磁场，从磁场中射出时速度方向改变了θ角，则磁场的磁感应强度大小为()

图5

A.eq\f(mv,qRtan\f(θ,2)) B.eq\f(mvtan\f(θ,2),qR)

C.eq\f(mv,qRsin\f(θ,2)) D.eq\f(mv,qRcos\f(θ,2))

〖答案〗B

〖解析〗该电荷以速度v沿正对着圆心O的方向射入磁场，将背离圆心射出，轨迹圆弧的圆心角为θ，由几何关系可知，轨迹圆的半径r＝eq\f(R,tan\f(θ,2))，由洛伦兹力提供向心力有qvB＝eq\f(mv2,r)，解得B＝eq\f(mvtan\f(θ,2)