2019人教版选择性必修第二册第一章安培力与洛伦兹力素养检测提升练习

2019人教版选择性必修第二册第一章安培力与洛伦兹力素养检测提升练习学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．下列关于磁感应强度的说法正确的是（ ）A ．一小段通电导体放在磁场A 处，受到的磁场力比B 处的大，说明A 处的磁感应强度比B 处的磁感应强度大B ．由F B IL可知，某处的磁感应强度的大小与放入该处的通电导线所受磁场力F 成正比，与导线的I 、L 成反比C ．一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零D ．小磁针N 极所受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向2．如图所示，在直角三角形ABC 的A 点和B 点分别固定一垂直纸面向外和向里的无限长通电直导线，其电流强度分别为I A 和I B ，∠A=30°，已知通电直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度I B k r＝，k 为比例系数，R 为该点到导线的距离，I 为导线的电流强度．当一电子在C 点的速度方向垂直纸面向外时，所受洛伦兹力方向垂直BC 向下，则两直导线的电流强度I A 和I B 之比为A ．12BCD ．4 3．如图所示，方形玻璃管中有NaCl 的水溶液，沿x 轴正方向流动，沿y 轴正向加恒定的匀强磁场B .图中a 、b 是垂直于z 轴方向上玻璃管的前后两内侧面，则（ ）A ．a 处电势低于b 处电势B ．a 处钠离子浓度大于b 处钠离子浓度C ．溶液的上表面电势高于下表面的电势D ．溶液的上表面处的氯离子浓度大于下表面处的氯离子浓度4．质谱仪是测带电粒子质量和分析同位素的一种仪器，它的工作原理是带电粒子（不计重力）经同一电场加速后垂直进入同一匀强磁场做圆周运动，然后利用相关规律计算出带电粒子的质量。

其工作原理如图所示，虚线为某粒子的运动轨迹，由图可知( )A ．此粒子带负电B ．下极板2S 比上极板1S 电势高C ．若只增大加速电压U ，则半径r 变大D ．若只增大入射粒子的质量，则半径r 变小5．如图所示，M 、N 是两个平行金属板，右侧有一圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向里，圆心为O ，A 、B 、C 、D 、E 、F 六个点将圆六等分．有两个质量相同且不计重力的带电粒子a 、b ，分别由靠近M 板的P 点由静止释放，穿过N 板后，沿AO 方向进入磁场，粒子a 、b 分别从E 点和F 点离开磁场，下列说法正确的是（ ）A ．两带电粒子的带电性质不同B ．M 板的电势低于N 板的电势C ．两带电粒子在磁场中的运动时间相同D ．两带电粒子a 、b 的电荷量之比为9∶16．如图所示，在0x ≤≤、0y a ≤≤的长方形区域有垂直于xoy 平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B ．坐标原点O 处有一个粒子源，在某时刻发射大量质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子（重力不计），它们的速度方向均在xoy 平面内的第一象限，且与y 轴正方向的夹角分布在0～90︒范围内，速度大小不同，且满足23qBa qBa v m m≤≤．已知粒子在磁场中做圆周运动的周期为T ，则下列说法正确的是（）TA．最先从磁场上边界飞出的粒子经历的时间为12TB．最先从磁场上边界飞出的粒子经历的时间大于12TC．最后从磁场中飞出的粒子经历的时间为6TD．最后从磁场中飞出的粒子经历的时间小于67．如图，等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两端相接，已如导体棒MN 受到的安培力大小为F，则线框LMN受到的安培力的大小为A．2F B．1.5F C．0.5F D．08．一匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，其边界如图中虚线所示，ab为半圆，ac、bd与直径ab共线，ac间的距离等于半圆的半径。

一束质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子，在纸面内从c点垂直于ac射入磁场，这些粒子具有各种速率。

不计粒子之间的相互作用。

在磁场中运动时间最长的粒子，其运动时间为（）A ．76m qB π B ．54m qB πC ．43m qB πD ．32m qB π 9．如图，边长为l 的正方形abcd 内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直于纸面（abcd 所在平面）向外．ab 边中点有一电子发源O ，可向磁场内沿垂直于ab 边的方向发射电子．已知电子的比荷为k ．则从a 、d 两点射出的电子的速度大小分别为A ．14kBlB ．14kBl ，54kBlC ．12kBlD ．12kBl ，54kBl 10．如图，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P 为磁场边界上的一点．大量相同的带电粒子以相同的速率经过P 点，在纸面内沿不同方向射入磁场．若粒子射入速率为v 1，这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上；若粒子射入速率为v 2，相应的出射点分布在三分之一圆周上．不计重力及带电粒子之间的相互作用．则v 2∶v 1为( )A 2B ∶1C ∶1D ．311．真空中有一匀强磁场，磁场边界为两个半径分别为a 和3a 的同轴圆柱面，磁场的方向与圆柱轴线平行，其横截面如图所示。

一速率为v 的电子从圆心沿半径方向进入磁场。

已知电子质量为m ，电荷量为e ，忽略重力。

为使该电子的运动被限制在图中实线圆围成的区域内，磁场的磁感应强度最小为（ ）A．32mvaeB．mvaeC．34mvaeD．35mvae12．如图，在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为12B和B、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场．一质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子垂直于x轴射入第二象限，随后垂直于y轴进入第一象限，最后经过x轴离开第一象限．粒子在磁场中运动的时间为A．5π6mqBB．7π6mqBC．11π6mqBD．13π6mqB13．CT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称，CT扫描机可用于对多种病情的探测。

图（a）是某种CT机主要部分的剖面图，其中X射线产生部分的示意图如图（b）所示。

图（b）中M、N之间有一电子束的加速电场，虚线框内有匀强偏转磁场；经调节后电子束从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进，打到靶上，产生X射线（如图中带箭头的虚线所示）；将电子束打到靶上的点记为P点。

则（）A．M处的电势高于N处的电势B．增大M、N之间的加速电压可使P点左移C．偏转磁场的方向垂直于纸面向外D．增大偏转磁场磁感应强度的大小可使P点左移14．笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件．当显示屏开启时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作：当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态．如图所示，一块宽为a、长为c的矩形半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，通入方向向右的电流时，电子的定向移动速度为υ．当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中，于是元件的前、后表面间出现电压U，以此控制屏幕的熄灭．则元件的（）A．前表面的电势比后表面的低B．前、后表面间的电压U与υ无关C．前、后表面间的电压U与c成正比D．自由电子受到的洛伦兹力大小为eU a15．某空间存在匀强磁场和匀强电场．一个带电粒子(不计重力)以一定初速度射入该空间后，做匀速直线运动；若仅撤除电场，则该粒子做匀速圆周运动，下列因素与完成上述两类运动无关的是A．磁场和电场的方向B．磁场和电场的强弱C．粒子的电性和电量D．粒子入射时的速度16．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m a、m b、m c，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．m a>m b>m c B．m b>m a>m cC．m c>m a>m b D．m c>m b>m a二、多选题17．如图所示，在方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中，有一质量为m、电荷量为q的带正电小球由长度为L的绝缘细绳与悬点相连，将小球置于恰好使细绳水平伸直的位置并从静止释放.不计空气阻力，则对小球从释放到第一次到达最低点的过程，下列说法正确的是（）AB．小球在运动过程中受到的洛伦兹力方向始终与细绳垂直C．小球在运动过程中受到的洛伦兹力的瞬时功率先增大，后减小D．小球在运动至最低点时细绳对小球的拉力大小为3mg18．如图所示，带负电的物块A放在足够长的不带电的绝缘小车B上，两者均保持静止，置于垂直于纸面向里的匀强磁场中，在t＝0时刻用水平恒力F向左推小车B.已知地面光滑，A、B接触面粗糙，A所带电荷量保持不变，图中是关于A、B的速度随时间变化的图像及A、B之间摩擦力随时间变化的图像，其中大致正确的是( )A．B．C．D．19．如图所示，某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场，电场方向水平向右，磁场方向垂直于纸面向里，一个带电微粒由a点进入电磁场并刚好能沿ab直线向上匀速运动，下列说法正确的是（）A．微粒可能带负电，也可能带正电B．微粒的电势能一定减小C．微粒的机械能一定增加D．洛伦兹力对微粒做负功20．如图所示，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，下列说法正确的是( )A．粒子在区域I和区域II中的速率之比为2∶1B．粒子通过圆弧ap、pb的时间之比为2∶1C．圆弧ap与圆弧pb对应的圆心角之比为2∶1D．区域I和区域II的磁场方向相反21．如图，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距，均通有电流I，L1中电流方向与L2中的相同，与L3中的相反，下列说法正确的是（）A．L1所受磁场作用力的方向与L2、L3所在平面垂直B．L3所受磁场作用力的方向与L1、L2所在平面垂直C．L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为1:1:D．L1、L2和L322．某同学自制的简易电动机示意图如图所示．矩形线圈由一根漆包线绕制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线圈的转轴．将线圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直面内，永磁铁置于线圈下方．为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，该同学应将()A．左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉B．左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉C．左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉D．左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉三、解答题23．如图所示，两光滑平行金属导轨间的距离L=0.4m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在平面内，分布着方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场．现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab垂直放在金属导轨上，当接通电源后，导轨中通过的电流恒为I=1.5A时，导体棒恰好静止，g取10m/s2．已知sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，求：（1）磁场的磁感应强度为多大？（2）若突然只将磁场方向变为竖直向上，其他条件不变，则磁场方向改变后的瞬间，导体棒的加速度为多少？24．如图所示，直线MN、PQ相互平行，在直线MN的上方，存在一垂直于直线MN、PQ所在平面的匀强磁场．一带电粒子（不计重力）在MN、PQ所在平面内沿着直线PQ的夹角 =60°的方向从直线PQ上的A点射出，经过0t时间穿越直线MN、PQ间的区域进入磁场，然后返回到A点．已知直线MN、PQ间的距离为0d，磁场的磁感应强B．度大小为（1）求粒子射入磁场的速度v；（2）求粒子的比荷qm；（3）若粒子从A点射出时的位置及速度不变，而将直线PQ向下平移距离1d，且在直线PQ下方施加另一垂直于直线MN、PQ所在平面的匀强磁场，之后粒子将沿着某一固定的轨迹运动，求所加磁场的磁感应强度大小1B．25．如图所示，坐标平面第Ⅰ象限内存在水平向左的匀强电场，在y轴左侧区域存在宽度为a=0.3m的垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B（大小可调节）．现有比荷为qm=2.5×109 C / kg的带正电粒子从x轴上的A点以一定初速度v0垂直x轴射入电场，且以v=4×107m/s，方向与y轴正向成60°的速度经过P点进入磁场，OP，OA=0.1m，不计重力．求：（1）粒子在A点进入电场的初速度v0为多少；（2）要使粒子不从CD边界射出，则磁感应强度B的取值范围；（3）当磁感应强度为某值时，粒子经过磁场后，刚好可以回到A点，求此磁感应强度.26．如图，在直角三角形OPN区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外．一带正电的粒子从静止开始经电压U加速后，沿平行于x轴的方向射入磁场；一段时间后，该粒子在OP边上某点以垂直于x轴的方向射出．已知O点为坐标原点，N点在y轴上，OP与x轴的夹角为30°，粒子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为d，不计重力．求（1）带电粒子的比荷；（2）带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间．27．如图，在0≤x ≤h ，y -∞<<+∞区域中存在方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度B 的大小可调，方向不变。