2024_2025学年新教材高中物理第1章安培力与洛伦兹力章末训练含解析鲁科版选择性必修第二册.docVIP

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安培力与洛伦兹力

(分值：100分)

1．(3分)如图所示，通电导线由Ⅰ位置绕固定轴转到Ⅱ位置，该导线所受安培力大小()

A．变大B．变小C．不变D．不能确定

C[通电导线由Ⅰ位置绕固定轴转到Ⅱ位置的过程中，F、I与B三者大小不变且方向总是相互垂直的，所以F的大小不变。选C。]

2．(3分)如图所示是电子射线管示意图。接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出。在荧光屏上会看到一条亮线。要使荧光屏上的亮线向下(z轴负方向)偏转，在下列措施中可采纳的是()

A．加一磁场，磁场方向沿z轴负方向

B．加一磁场，磁场方向沿y轴正方向

C．加一电场，电场方向沿z轴负方向

D．加一电场，电场方向沿y轴正方向

B[依据左手定则可知，A所述状况电子受力沿y轴负向，故A错误；B所述状况，电子受洛伦兹力沿z轴负方向，B正确；C所述电场会使电子向z轴正方向偏转，C错误；D所述电场使电子向y轴负方向偏转，D错误。]

3．(3分)两个带电粒子以相同的速度垂直磁感线方向进入同一匀强磁场，两粒子质量之比为1∶4，电荷量之比为1∶2，则两带电粒子受洛伦兹力之比为()

A．2∶1B．1∶1C．1∶2D．1∶4

C[带电粒子的速度方向与磁感线方向垂直时，洛伦兹力F＝qvB与电荷量成正比，与质量无关，C项正确。]

4．(3分)如图所示，一根有质量的金属棒MN，两端用细软导线连接后悬于a、b两点，棒的中部处于方向垂直纸面对里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，此时悬线上有拉力，为了使拉力等于零，可以()

A．适当减小磁感应强度

B．使磁场反向

C．适当增大电流

D．使电流反向

C[首先对MN进行受力分析：受竖直向下的重力G，受两根软导线的竖直向上的拉力和安培力。处于平衡时：有2F＋BIl＝mg，重力mg恒定不变，欲使拉力F减小到0，应增大安培力BIl，所以可增大磁场的磁感应强度B或增加通过金属棒中的电流I，或二者同时增大。故选项C正确。]

5．(3分)下列四副图关于各物理量方向间的关系中，正确的是()

AB

CD

B[由左手定则可知，安培力的方向总是与磁感应强度的方向垂直，故A错误；磁场的方向向下，电流的方向向里，由左手定则可知安培力的方向向左，故B正确；由左手定则可知，洛伦兹力的方向总是与磁感应强度的方向垂直，应为垂直纸面对外，故C错误；通电螺线管内部产生的磁场的方向沿螺线管的轴线方向，由题图D可知电荷运动的方向与磁感线的方向平行，不受洛伦兹力，故D错误。]

6．(3分)粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍，两粒子均带正电，让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度起先运动。已知磁场方向垂直纸面对里，以下四个图中，能正确表示两粒子运动轨迹的是()

AB

CD

A[由半径公式R＝eq\f(mv,qB)得eq\f(R甲,R乙)＝eq\f(m甲,m乙)·eq\f(q乙,q甲)＝2，再由左手定则知，选项A正确，B、C、D均错误。]

7．(3分)有一混合正离子束先后通过正交电磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ，如图所示，假如这束正离子流在区域Ⅰ中不偏转，进入区域Ⅱ后偏转半径r相同，则它们肯定具有相同的()

①速度；②质量；③电荷量；④比荷

A．①③B．②③④C．①④D．①②③④

C[在区域Ⅰ，运动的正离子受到竖直向下的电场力和竖直向上的洛伦兹力，且Eq＝Bqv，离子以速度v＝eq\f(E,B)匀速穿过区域Ⅰ，进入区域Ⅱ，离子做匀速圆周运动，轨道半径r＝eq\f(mv,qB)，因经区域Ⅰ的正离子v相同，当v相同时，必有eq\f(q,m)相同。故选项C正确。]

8．(3分)如图所示为一种回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连，现分别加速氘核(eq\o\al(2,1)H)和氦核(eq\o\al(4,2)He)，下列推断中正确的是()

A．它们在D形盒中运动的周期不相同

B．仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能

C．它们的最大动能相同

D．它们的最大速度相同

D[粒子做圆周运动的周期为eq\f(2πm,qB)，代入数值可知周期相同，选项A错误；粒子做圆周运动的最大半径等于D形盒半径，半径相同，依据半径公式R＝eq\f(mv,qB)可知最大速度相同，选项D正确；Ek＝eq\f(1,2)mv2，可知最大动能不同且与频率无关，选项B、C均错误。]

9．(6分)如图所示，利用电流天平可以测量匀强磁场的磁感应强度，电流天平的右臂挂着矩形线圈，匝数为n，线圈的水平边长为L，bc边处于匀强磁场内，磁感应强度B的方向