高二物理洛伦兹力测试题(考卷)
新课标高二物理下学期期末考试分类汇编洛伦兹力(含答案及解析)
新课标高二物理下学期期末考试分类汇编：专题02 洛伦兹力一、洛伦兹力的方向1．（2022·湖南·高二学业考试）甲、乙两个质量和电荷量都相同的带正电的粒子（重力及粒子之间的相互作用力不计），分别以速度v 甲和v 乙垂直磁场方向射入匀强磁场中，且甲乙>v v （下列各图中的v 表示粒子射入磁场的方向），则甲乙两个粒子的运动轨迹正确的是（ ）A ．B ．C ．D ．【答案】A【解析】CD ．根据左手定则可判断带正电的粒子在磁场中向上偏转，选项CD 错误； AB ．根据洛伦兹力提供向心力有2v qvB m R= 解得mv R qB= 由于甲乙>v v ，则R R >甲乙选项A 正确，B 错误。
故选A 。
2．（2022·黑龙江·嫩江市第一中学校高二期中）下列各图中标出了磁场B 和正电荷运动速度v 的方向，该时刻粒子所受洛伦兹力沿纸面向右的是（ ）A ．B ．C．D．【答案】D【解析】A．由左手定则可知洛仑兹力方向垂直纸面向里，故A错误；B．带电粒子运动方向与磁场方向平行，不受洛伦兹力，故B错误；C．由左手定则可知洛仑兹力方向沿纸面向左，故C错误；D．由左手定则可知洛仑兹力方向沿纸面向右，故D正确。
故选D。
3．（2022·安徽·安庆市第二中学高二期中）在地球赤道上，某放射源产生的一束β粒子（即电子）沿竖直向上的方向射出，考虑到地磁场的影响，这一束β粒子的运动轨迹将（）A．向东偏转B．向西偏转C．向南偏转D．向北偏转【答案】A【解析】赤道处的磁场方向从南向北，带负电的β粒子沿竖直向上的方向射出，根据左手定则可知其运动轨迹将向东偏转。
故选A。
4．（2022·广东韶关实验中学高二阶段练习）下列关于图中各带电粒子所受洛伦兹力的方向或带电粒子的带电性的判断正确的是（）A．洛伦兹力方向竖直向下B．洛伦兹力方向垂真纸面向里C．粒子带负电D．洛伦兹力方向垂直纸面向外【答案】BD【解析】A ．粒子带负电，根据左手定则，四指指向左，手心向里，大拇指向上，即洛伦兹力方向竖直向上，故A 错误；B ．粒子带负电，根据左手定则，四指指向上，手心向左，大拇指指向里，所以洛伦兹力方向垂真纸面向里，故B 正确；C ．根据左手定则，手心向外，大拇指指向上，四指指向与速度方向相同，所以粒子带正电，故C 错误；D ．粒子带负电，根据左手定则，四指指向左，手心向上，所以大拇指指向外，所以洛伦兹力方向垂直纸面向外，故D 正确。
高二物理洛仑兹力专题训练-有答案、精心总结
洛仑兹力练习题1.如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场(磁场足够大、磁感应强度为B)，一个+q质量为m的粒子以速度v0沿与x轴成30°角的方向从原点射入磁场中，在磁场中运动的时间为t1; 一个-q质量为m的粒子以相同速度v0沿与x轴成30°角的方向从原点射入磁场中，在磁场中运动的时间为t2;则t1和t2时间之比为（不计粒子的重力）（）A．1∶1B．1∶C．1∶2D．2∶12.如下图甲所示，以MN为界的两匀强磁场B1＝2B2，一带电＋q、质量m的粒子从O点垂直MN进入B1磁场，则经过多长时间它将向下通过O点(不计粒子重力)()3.如图所示垂直纸面向里的有界匀强磁场的宽度为d，在纸面内，相同的带正电的粒子（不计重力）从左边界的A点以大小相同的初速度，沿各种方向垂直射入磁场，有些粒子从右边界射出磁场，有些粒子从左边界射出磁场。
已知粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R，周期为T，且R=d，下列说法中正确的是（）4.如图所示，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以速度v从A点沿直径AOB方向射入磁场，经过时间△t从C点射出磁场，与水平方向成60°角。
现将带电粒子的速度变为v/3，仍从点沿原方向射入磁场，不计重力，则粒子在磁场中的运动时间变为（）5.如图，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 cB.m b＞m a＞m cC.m c＞m a＞m bD.m c＞m b＞m a##6.三个速度大小不同的同种带电粒子（重力不计），沿同一方向从图中长方形区域的匀强磁场上边缘射入，当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90°、60°、30°，则它们在磁场中运动的时间之比为（ ）A ．3：2：1B ．1：：C ．1：1：1D ．1：2：37.如图所示，匀强磁场的边界为直角三角形，∠EGF=30°，已知磁感应强度为B ，方向垂直纸面向里．F 处有一粒子源，沿FG 方向发射出大量带正电荷q 的同种粒子，粒子质量为m ，粒子的初速度v0大小可调，则下列说法正确的是( )多选A ．若粒子能到达EG 边界，则粒子速度越大，从F 运动到EG 边的时间越长B ．无论v0取何值，粒子都无法到达E 点C ．能到达EF 边界的所有粒子所用的时间均相等D ．粒子从F 运动到EG 边所用的最长时间为qB m 658.在一个边长为a 的等边三角形区域内分布着磁感应强度为B 的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，如图所示，一质量为m 、电荷量为+q 的带正电粒子沿AB 边射入磁场中，为使该粒子能从BC 边射出，带电粒子的初速度大小至少为 。
高二物理洛伦兹力公式与方向试题
高二物理洛伦兹力公式与方向试题1.下图中，电荷的速度方向、磁场方向和电荷的受力方向之间关系正确的是（）【答案】C【解析】选项A、B中粒子速度方向与磁感线平行，不受洛伦兹力，故选项A、B错误；由左手定则知C选项正确；选项D中负粒子受洛伦兹力向上，故D错误。
【考点】洛伦兹力2.如图所示，一个带正电的物体，从固定的粗糙斜面顶端沿斜面滑到底端时的速度为v，若加上一个垂直纸面向外的匀强磁场，则物体沿斜面滑到底端时的速度A．不变B．变小C．变大D．不能确定【答案】C【解析】当没有加磁场时，物体从斜面上滑下时，重力做正功，摩擦力做负功，合外力做的功使物体的动能增大；当加上磁场时，带正电的物体滑下时要受到洛伦兹力，洛伦兹力垂直斜面向上，使得物体与斜面间的压力减小，摩擦力减小，摩擦力做的负功减小，故合外力做的功变大，物体滑到底端时的动能增大，速度也会变大，C是正确的。
【考点】洛伦兹力，动能定理。
3.如图，将一阴极射线管置于一通电螺线管的左方，则A．通电螺线管内部的磁场方向向右B．通电螺线管内部的磁场方向向左C．阴极射线管中的电子束将向纸面外偏转D．阴极射线管中的电子束将向纸面内偏转【答案】BD【解析】由安培定则知通电螺线管产生的磁场方向向左，螺线管左为N极，故A选项错误，B选项正确；由左手定则阴极射线管中的电子束将向纸面内偏转，故C选项错误，D选项正确。
【考点】安培定则左手定则4.如图，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】由右手螺旋定则可知，在直导线的下方的磁场的方向为垂直纸面向外，根据左手定则可以得知电子受到的力向下，所以电子沿路径a运动；通电直导线电流产生的磁场是以直导线为中心向四周发散的，离导线越远，电流产生的磁场的磁感应强度越小，由半径公式r=可知，电子的运动的轨迹半径越来越大，所以B正确．【考点】本题考查带电粒子在磁场中的运动。
高二物理洛伦兹力的应用练习题
第3节洛伦兹力的应用1.两个电子以大小不同的初速度沿垂直于磁场的方向射入同一匀强磁场中，设r 1、r 2为这两个电子的运动轨道半径，T 1、T 2是它们的运动周期，则 ( )A ．r 1＝r 2，T 1≠T 2B ．r 1≠r 2，T 1≠T 2C ．r 1＝r 2，T 1＝T 2D ．r 1≠r 2，T 1＝T 22．如图所示，带负电的粒子以速度v 从粒子源P 处射出，若图中匀强磁场范围足够大(方向垂直纸面)，则带电粒子的可能轨迹是 (A ．aB ．bC ．cD ．d3．一个带电粒子以初速度v 0垂直于电场方向向右射入匀强电场区域，穿出电场后接着又进入匀强磁场区域．设电场和磁场区域有明确的分界线，且分界线与电场强度方向平行，如图中的虚线所示．在图所示的几种情况中，可能出现的是( )]4．一重力不计的带电粒子以初速度v 0(v 0<EB)先后穿过宽度相同且紧邻在一起的有明显边界的匀强电场E 和匀强磁场B ，如图甲所示．电场和磁场对粒子总共做功W 1，若把电场和磁场正交叠加，如图乙所示，粒子仍以v 0的初速度穿过叠加场区，电场和磁场对粒子总共做功W 2，比较W 1、W 2的大小( )A．一定是W1＝W2B．一定是W1>W2C．一定是W1<W2D．可能是W1>W2，也可能是W1<W25．如图所示，一带负电的质点在固定的正的点电荷作用下绕该正电荷做匀速圆周运动，周期为T0，轨道平面位于纸面内，质点的速度方向如图中箭头所示，现加一垂直于轨道平面的匀强磁场，已知轨道半径并不因此而改变，则( )A．若磁场方向指向纸里，质点运动的周期将大于T0B．若磁场方向指向纸里，质点运动的周期将小于T0C．若磁场方向指向纸外，质点运动的周期将大于T0D．若磁场方向指向纸外，质点运动的周期将小于T06．环形对撞机是研究高能离子的重要装置，如图正、负离子由静止经过电压为U的直线加速器加速后，沿圆环切线方向注入对撞机的真空环状空腔内，空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B.(两种带电粒子将被局限在环状空腔内，沿相反方向做半径相等的匀强圆周运动，从而在碰撞区迎面相撞．)为维持带电粒子在环状空腔中的匀速圆周运动，下列说法正确的是( )A ．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷qm越大，磁感应强度B越大B ．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷qm越大，磁感应强度B越小C ．对于给定的带电粒子，加速电压U 越大，粒子运动的周期越小D ．对于给定的带电粒子，不管加速电压U 多大，粒子运动的周期都不变7．一个带电粒子，沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场．粒子的一段径迹如下图所示．径迹上的每一小段都可近似看成圆弧．由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小(带电量不变)．从图中情况可以确定( )A ．粒子从a 到b ，带正电B ．粒子从a 到b ，带负电C ．粒子从b 到a ，带正电D ．粒子从b 到a ，带负电8．一同学家中电视机画面的幅度偏小，维修店的技术人员检查后认为是显像管或偏转线圈出了故障(显像管及偏转线圈L 如下图所示)．那么引起故障的原因可能是( )A ．电子枪发射能力减弱，电子数减小B ．加速电场的电压过高，电子速率偏大C ．偏转线圈匝间短路，线圈匝数减少D ．偏转线圈的电流过小，偏转磁场减弱9、质谱仪的两大重要组成部分是加速电场和偏转磁场，如图为质谱仪的原理图．设想有一个静止的质量为m、带电量为q的带电粒子 (不计重力)，经电压为U的加速电场加速后垂直进入磁感应强度为B的偏转磁场中，带电粒子打至底片上的P点，设OP＝x，则在图中能正确反映x与U之间的函数关系的是( )10．如右图所示，在平行带电金属板间有垂直于纸面向里的匀强磁场，质子、氘核、氚核沿平行于金属板方向，以相同动能射入两极板间，其中氘核沿直线运动，未发生偏转，质子和氚核发生偏转后射出，则：①偏向正极板的是质子；②偏向正极板的是氚核；③射出时动能最大的是质子；④射出时动能最大的是氚核．以上说法正确的是( )A．①②B．②③C．③④D．①④二、简答题11、一回旋加速器，在外加磁场一定时，可把质子(11H)加速到v，使它获得动能为E k，则：(1)能把α粒子(42He)加速到的速度为________．(2)能使α粒子获得的动能为________．(3)加速α粒子的交流电压频率与加速质子的交流电压频率之比为________．12．两块金属板a、b平行放置，板间存在与匀强电场正交的匀强磁场，假设电场、磁场只存在于两板间的空间区域．一束电子以一定的初速度v0从两极板中间，沿垂直于电场、磁场的方向射入场中，无偏转地通过场区，如图所示，已知板长l＝10cm，两板间距d＝3.0cm，两板间电势差U＝150V，v0＝2.0×107m/s.(1)求磁感应强度B的大小；(2)若撤去磁场，求电子穿过电场时偏离入射方向的距离，以及电子通过场区后动能的增加量(电子所带电量的大小与其质量之比em＝1.76×1011C/kg ，电子带电量的大小e ＝1.60×10－19C)．答案：1、D2、BD3、AD4、B5、AD6、BC7、C8、BCD9、B 10、D11、答案：(1)v2(2)E k (3)1∶2解析：应用粒子在磁场中做圆周运动的半径公式和周期公式便可求出速度的表达式及频率表达式．(1)设加速器D 形盒半径为R ，磁场磁感应强度为B由R ＝mv qB 得v ＝qBR m ，v αv p ＝q αq p ×m p m α＝21×14＝12所以α粒子获得的速度v α＝12v p ＝12v .(2)由动能E k ＝12mv 2，得E k αE kp ＝(v αv p )2×m αm p ＝(12)2×41＝11所以α粒子获得的动能也为E k .(3)交流电压频率与粒子在磁场中的回旋频率相等 f ＝1T ＝qB 2πm ，f αf p ＝q αq p ×m p m α＝21×14＝12. α粒子与质子所需交流电压频率之比为1∶2.12、答案：(1)2.5×10－4T (2)1.1×10－2m ；55eV解析：(1)电子进入正交的电、磁场不发生偏转，则满足Bev 0＝e U d ，B ＝Uv 0d＝2.5×10－4T(2)设电子通过场区偏转的距离为y 1y 1＝12at 2＝12·eU md ·l 2v 20＝1.1×10－2mΔE k ＝eEy 1＝e Udy 1＝8.8×10－18J ＝55eV。
洛伦兹力测试题1
洛伦兹力测试题1 work Information Technology Company.2020YEAR洛伦兹力测试题1出题人：陈慧一、单选题（每题只有一个选项是正确的）1．下列说法正确的是（）A．运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力的作用B．运动电荷在某处不受洛伦兹力的作用，则该处的磁感应强度一定为零C．洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能，也不能改变带电粒子的速度D．洛伦兹力对带电粒子不做功2.关于安培力和洛伦兹力，下列说法中正确的是（）A.带电粒子一定会受到洛伦兹力作用B.洛伦兹力F方向一定既垂直与磁场B的方向，又垂直与带电粒子的运动速度V方向C.通电导线一定会受到安培力作用D.洛伦兹力对运动电荷一定不做功，安培力对通电导线也一定不做功3．一带电粒子在垂直于匀强磁场方向的平面内，在磁场力的作用下做圆周运动．要想确定带电粒子的比荷，则下列说法正确的是（）A．只需要知道磁感应强度B和运动周期TB．只需要知道轨道半径R和磁感应强度BC．只需要知道轨道半径R和运动速度vD．只需要知道运动速度v和磁感应强度B4．两个电子以大小不同的初速度沿垂直磁场的方向射入同一个匀强磁场中。
设r1、r2为这两个电子的运动轨道半径，T1、T2是它们的运动周期，则（）A．r1＝r2，T1≠T2 B．r1≠r2，T1≠T2C．r1＝r2，T1＝T2 D．r1≠r2，T1＝T25．质子（p）和α粒子以相同的速率在同一匀强磁场中作匀速圆周运动，轨道半径分别为RP和 T ，则下列选项正确的是（）和 R ，周期分别为 TPA．R ：R p＝2 ：1 ；T ：T p＝2 ：1B．R ：R p＝1：1 ；T ：T p＝1 ：1C．R ：R p＝1 ：1 ；T ：T p＝2 ：1 D．R ：R p＝2：1 ；T ：T p＝1 ：16.三个速度大小不同的同种带电粒子，沿同一方向从图中长方形区域的匀强磁场上边缘射入，当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90°、60°、30°，则它们在磁场中运动的时间之比为：（ ） A ．1：1：1B ．1：2：3C ．3：2：1D ．1：2：37．如图8所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直纸面向外、磁感应强度为B 的匀强磁场中，质量为m 、带电量为＋Q 的小滑块从斜面顶端由静止下滑。
人教版高中物理选修二第一章《安培力与洛伦兹力》测试卷(含答案解析)
一、选择题1．(0分)[ID：128248]如图所示，水平线上方有方向垂直纸面向里、范围足够大的匀强磁场区域。
一带负电粒子P从a点沿θ=30°方向以初速度v垂直磁场方向射入磁场中，经时间t 从b点射出磁场。
不计粒子重力，下列说法正确的是（）A．ab之间的距离为粒子做圆周运动的半径的2倍B．若粒子初速度为2v，射出磁场时与水平线夹角为60°C．若粒子初速度为3v，粒子经时间3t射出磁场D．若磁场方向垂直纸面向外，粒子经时间5t射出磁场2．(0分)[ID：128234]将圆柱形强磁铁吸在干电池的负极，强磁铁的S极朝上N极朝下，金属导线折成上端有一支点，下端开口的导线框，使导线框的顶端支点和底端分别与电源的正极和磁铁都接触良好但不固定，这样整个导线框就可以绕电池旋转起来。
下列判断正确的是（）A．导线框能旋转起来，是因为惯性B．若不计摩擦阻力，导线框将一直匀速转动C．俯视观察，导线框沿逆时针方向旋转D．电池输出的电功率等于导线框旋转的机械功率3．(0分)[ID：128228]下列物理量是标量的是（）A．电场强度B．电动势C．加速度D．安培力4．(0分)[ID：128225]如图所示，在边长为a的正三角形区域内存在着方向垂直于纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场。
一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子(重力不计)从AB边的中点O以某一速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB 边的夹角为60°。
若粒子在磁场中运动的过程中恰好与CB边相切，并从AB边穿出磁场，则v的大小为（）A ．34Bqa mB ．4Bqa mC ．38Bqa mD ．38Bqa m5．(0分)[ID ：128219]长为L 的导体棒a 通如图所示电流，与传感器相连悬挂在天花板上，长直导体棒b 固定在a 的正下方，且与a 平行，当b 不通电时，传感器显示拉力为F 1，当b 通电时，传感器显示拉力为F 2，则下列说法正确的是（ ）A ．若12F F >，则a I 、b I 的方向相同，b 在a 处的磁感应强度2b FB I L =B ．若12F F <，则a I 、b I 的方向相同，b 在a 处的磁感应强度21b F F B I L-=C ．若a b I I >，则b 受到a 的安培力小于2FD ．虽然a I 、b I 的大小、方向关系未知，b 受到a 的安培力的大小一定等于12F F - 6．(0分)[ID ：128217]如图所示，一束电子以大小不同的速率沿图示方向垂直飞入横截面是一正方形的匀强磁场区域，下列判断正确的是（ ）A ．电子在磁场中的运动时间越长，其轨迹线越长B ．在磁场中运动时间相同的电子，其轨迹线一定重合C ．电子在磁场中的运动时间越长，其轨迹线所对应的圆心角越大D ．电子的速率不同，它们在磁场中运动时一定不相同7．(0分)[ID ：128275]如图所示，足够长的绝缘粗糙中空管道倾斜固定放置在竖直平面内，空间存在与管道垂直的水平方向匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，将直径略小于管道内径的带正电小球从管道顶端由静止释放，小球沿管道下滑，则关于小球以后的运动，下列说法正确的是（）A．小球的速度先增大后减小B．小球将做匀加速直线运动C．小球最终一定做匀速直线运动D．小球的加速度一直减小8．(0分)[ID：128273]如图所示，水平导线通以向右的恒定电流，导线正下方运动的电子（重力不计）的初速度方向与电流方向相同，则电子在刚开始的一段时间内做（）A．匀速直线运动B．匀速圆周运动C．曲线运动，轨道半径逐渐减小D．曲线运动，轨道半径逐渐增大9．(0分)[ID：128271]如图所示，某同学用玻璃皿在中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘放一个圆环形电极接电源的正极做“旋转的液体的实验”，若蹄形磁铁两极间正对部分的磁场视为匀强磁场，磁感应强度为B=0.1T，玻璃皿的横截面的半径为a=0.05m，电源的电动势为E=3V，内阻r=0.2Ω，限流电阻R0=4.8Ω，玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为R=0.5Ω，闭合开关后当液体旋转时电压表的示数恒为2V，则（）A．由上往下看，液体做顺时针旋转B．液体所受的安培力大小为1×10-3NC．闭合开关后，液体热功率为0.081W D．闭合开关10s，液体具有的动能是45J 10．(0分)[ID：128203]如图所示，半径为R的圆形区域内存在着磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于纸面向里，一带负电的粒子（不计重力）沿水平方向以速度v正对圆心入射，通过磁场区域后速度方向偏转了60°。
洛伦兹力测试题及答案
洛伦兹力测试出题人范志刚1、一个电子以一定初速度进入一匀强场区（只有电场或只有磁场不计其他作用）并保持匀速率运动，下列说法正确的是（）A．电子速率不变，说明不受场力作用B．电子速率不变，不可能是进入电场C．电子可能是进入电场，且在等势面上运动D．电子一定是进入磁场，且做的圆周运动2、如图—10所示，正交的电磁场区域中，有两个质量相同、带同种电荷的带电粒子，电量分别为q a、q b.它们沿水平方向以相同的速率相对着匀速直线穿过电磁场区，则（）A．它们带负电，且q a＞q b. B．它们带负带电，q a＜q bC．它们带正电，且q a＞q b. D．它们带正电，且q a＜q b. . 图-103、如图—9所示，带正电的小球穿在绝缘粗糙直杆上，杆倾角为θ，整个空间存在着竖直向上的匀强电场和垂直于杆斜向上的匀强磁场，小球沿杆向下运动，在a点时动能为100J，到C点动能为零，而b点恰为a、c的中点，在此运动过程中（）A．小球经b点时动能为50J 图—9B．小球电势能增加量可能大于其重力势能减少量C．小球在ab段克服摩擦所做的功与在bc段克服摩擦所做的功相等D．小球到C点后可能沿杆向上运动。
4、如图所示，竖直向下的匀强磁场穿过光滑的绝缘水平面，平面上一个钉子O固定一根细线，细线的另一端系一带电小球，小球在光滑水平面内绕O做匀速圆周运动.在某时刻细线断开，小球仍然在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列说法一定错误的是（）A.速率变小，半径变小，周期不变B.速率不变，半径不变，周期不变C.速率不变，半径变大，周期变大D.速率不变，半径变小，周期变小5、如图所示，x轴上方有垂直纸面向里的匀强磁场.有两个质量相同，电荷量也相同的带正、负电的离子（不计重力），以相同速度从O点射入磁场中，射入方向与x轴均夹θ角.则正、负离子在磁场中（）A.运动时间相同B.运动轨道半径相同C.重新回到x轴时速度大小和方向均相同D.重新回到x轴时距O点的距离相同6、质量为0.1kg、带电量为×10—8C的质点，置于水平的匀强磁场中，磁感强度的方向为南指向北，大小为.为保持此质量不下落，必须使它沿水平面运动，它的速度方向为_____________，大小为______________。
高二物理洛伦兹力的应用考试题
第6章第3节(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！) 1．在匀强磁场中，一个带电粒子做匀速圆周运动，如果又顺利垂直进入另一磁感应强度是原来磁感应强度2倍的匀强磁场，则()A．粒子的速率加倍，周期减半B．粒子速率不变，轨道半径减半C．粒子的速度减半，轨道半径变为原来的1/4D．粒子速度不变，周期减半【解析】洛伦兹力不做功，故粒子速率不变，由R＝m v/Bq知，B′＝2B0时R′＝R0/2.同理，T′＝T0/2.【答案】BD2．两个电子以大小不同的初速度沿垂直磁场的方向射入一匀强磁场中．设r1、r2为这两个电子的运动轨道半径，T1、T2是它们的运动周期，则()A．r1＝r2，T1≠T2B．r1≠r2，T1≠T2C．r1＝r2，T1＝T2D．r1≠r2，T1＝T2【解析】同种粒子在同一磁场中运动时，R∞v而T与v无关．【答案】 D3．如右图所示，ab是一弯管，其中心线是半径为R的一段圆弧．将弯管置于给定的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆弧所在的平面(即纸面)，并且指向纸外，有一束粒子对准a端射入弯管，若粒子有不同的质量，不同的速度，但都是一价的正离子，则能沿中心线通过弯管的粒子必须()A．速度大小一定B．质量大小一定C．质量与速度乘积的大小一定D．动能大小一定【解析】粒子的轨道半径相等，由R＝m v/Bq知在R、B、q相等时，m v一定相等．【答案】 C4．带电粒子进入云室会使云室中的气体电离，从而显示其运动轨迹，如右图所示是在有匀强磁场的云室中观察到的粒子的轨迹，a和b是轨迹上的两点，匀强磁场B垂直纸面向里．该粒子在运动时，其质量和电荷量不变，而动能逐渐减小．下列说法正确的是( )A ．粒子先经过a 点，再经过b 点B ．粒子先经过b 点，再经过a 点C ．粒子带负电D ．粒子带正电【解析】 本题考查的知识点为左手定则、带电粒子在磁场中的运动的半径与速率的关系．从粒子运动的轨迹可以判断，粒子在a 点的曲率半径大于在b 点的曲率半径．由R ＝m vqB 知，半径越小速度越小，所以粒子在b 点的速度小于在a 点的速度，故粒子先经过a 点，再经过b 点，A 项正确B 错误；根据左手定则可以判断粒子带负电，C 项正确D 项错误．【答案】 AC5．用回旋加速器来加速质子，为了使质子获得的动能增加为原来的4倍，可采用下列哪几种方法( )A ．将其磁感应强度增大为原来的2倍B ．将其磁感应强度增大为原来的4倍C ．将D 形金属盒的半径增大为原来的2倍 D ．将D 形金属盒的半径增大为原来的4倍 【解析】 由R ＝m v Bq 及E k ＝12m v 2，得E k ＝B 2R 2q 22m .【答案】 AC6．电子在匀强磁场中做匀速圆周运动．下列说法正确的是( ) A ．速率越大，周期越大 B ．速率越小，周期越大 C ．速度方向与磁场方向平行D ．速度方向与磁场方向垂直【解析】 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动时，向心力是由洛伦兹力提供的，因此由牛顿第二定律得：f ＝Bq v ＝m v 2r ，又T ＝2πr v .所以得T ＝2πmBq ，由此可以确定，带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期与速率无关，则AB 错；由左手定则可确定带电粒子匀速圆周运动时，速度的方向与磁场的方向是垂直的关系，则C 错D 对．【答案】 D7．如右图所示，在一矩形区域内，不加磁场时，不计重力的带电粒子以某一初速度垂直左边界射入，穿过区域的时间为t .若加磁感应强度为B 的水平向里的匀强磁场．带电粒子仍以原来的初速度入射，粒子飞出时偏离原方向60°，利用以上数据可求出下列物理量中的( )A ．带电粒子的比荷B ．带电粒子在磁场中运动的周期C ．带电粒子的初速度D ．带电粒子在磁场中的运动半径【答案】 AB8.如右图所示，在垂直于纸面向内的匀强磁场中，垂直于磁场方向发射出两个电子1和2，其速度分别为v 1和v 2.如果v 2＝2v 1，则1和2的轨道半径之比r 1∶r 2及周期之比T 1∶T 2分别为( )A ．r 1∶r 2＝1∶2，T 1∶T 2＝1∶2B ．r 1∶r 2＝1∶2，T 1∶T 2＝1∶1C ．r 1∶r 2＝2∶1，T 1∶T 2＝1∶1D ．r 1∶r 2＝1∶1，T 1∶T 2＝2∶1【解析】 因为粒子在磁场中做圆周运动的半径r ＝m v /qB ，周期T ＝2πm /qB ，所以r 1∶r 2＝m 1v 1q 1B ∶m 2v 2q 2B ＝v 1∶v 2＝1∶2，T 1∶T 2＝2πm 1q 1B ∶2πm 2q 2B＝1∶1. 【答案】 B9．如图所示，直角三角形ABC 中存在一匀强磁场，比荷相同的两个粒子沿AB 方向射入磁场，分别从AC 边上的P 、Q 两点射出，则( )A ．从P 射出的粒子速度大B ．从Q 射出的粒子速度大C ．从P 射出的粒子，在磁场中运动的时间长D ．两粒子在磁场中运动的时间一样长【解析】 作出各自的轨迹如右图所示，根据圆周运动特点知，分别从P 、Q 点射出时，与AC 边夹角相同，故可判定从P 、Q 点射出时，半径R 1<R 2，所以，从Q 点射出的粒子速度大，B 正确；根据图示，可知两个圆心角相等，所以，从P 、Q 点射出时，两粒子在磁场中的运动时间相等．正确选项应是B 、D.【答案】 BD10．如右图所示，长为l 的水平极板间，有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B ；板间距离也为l ，板不带电．现有质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子从左边极板间中点处垂直于磁感线以速度v 水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，可采用的方法是( )A ．使粒子的速度v <Bql4mB ．使粒子的速度v >5Bql4mC ．使粒子的速率v >BqlmD ．使粒子的速度Bql 4m <v <5Bql4m【解析】 粒子不打在极板上的状态有两种：从右上角极板边缘区射出或从左下角极板边缘区射出．注意第二种情况下粒子运动的轨道是半圆．【答案】 AB11．如右图所示，一带电荷量为2.0×10－9C ，质量为1.8×10－16kg 的粒子，在直线上一点O 沿30°方向进入磁感应强度为B 的匀强磁场中，经过1.5×10－5s 后到达直线上另一点P .求：(1)粒子做圆周运动的周期． (2)磁感应强度B 的大小．(3)若OP 之间的距离为0.1 m ，则粒子的运动速度多大？【解析】 粒子进入磁场后，受洛伦兹力的作用，重力很小可忽略，将做匀速圆周运动，其轨迹如右图所示．由几何关系可知OP 弦的圆心夹角θ＝60°.粒子从O 点出发经历大圆弧到达P 点的时间已知，则可求粒子运动周期．由周期公式可求磁感应强度B ，已知OP 的长度可求半径R ，进而求粒子运动速度．(1)作出粒子轨迹，由图知粒子由O 到P 大圆弧所对圆心角为300°，则t T ＝300°360°.周期T ＝65t ＝65×1.5×10－6 s ＝1.8×10－6 s.(2)R ′＝r cot 30°＝3r又R ′＝m v qB ′，所以B ′＝33B(3)粒子在磁场中飞行时间 t ＝16T ＝16×2πm qB ′＝3πr3v. 【答案】 (1)v Br (2)33B (3)3πr 3v12.如右图所示，在电脑显示器的真空示波管内，控制电子束扫描的偏转场是匀强磁场，磁场区域是宽度为3.0 cm 的矩形，右边界距荧光屏20.0 cm ，高度足够．某段时间内磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度B ＝4.55×10－3 T 不变．电子初速度不计，经U ＝4 550V 电压加速后沿中心线射入磁场，偏转后打在屏上产生亮点(若无磁场，亮点在屏中心)，已知电子的质量m ＝0.91×10－30kg ，电荷量e ＝1.6×10－19C.(1)在图中大致画出电子运动的径迹； (2)求亮点偏离荧光屏中心的距离． 【解析】 (1)电子运动的径迹如下图所示：(2)电子经U 加速得到速度v 0，由eU ＝12m v 02得v 0＝2eUm＝2×1.6×10－19×4 5500.91×10－30m/s ＝4×107 m/s ①由e v B ＝m v 02r 得：r ＝m v 0Be ＝0.91×10－30×4×1074.55×10－3×1.6×10－19 m ＝0．05 m ＝5 cm ②sin α＝35 cos α＝45 tan α＝34③亮点偏离屏中心的距离：y ＝(r －r cos α)＋20.0tan α ＝5×(1－45) cm ＋20.0×34 cm ＝16 cm.④【答案】 (1)图见解析 (2)16 cm。
高二物理《磁场 安培力 洛伦兹力》测试题
高二物理《磁场 安培力 洛伦兹力》测试题一、单项选择题（每题4分，共32分）1．如图，用两根相同的细绳水平悬挂一段均匀载流直导线MN ，电流I 方向从M 到N ，绳子的拉力均为F 。
为使F ＝0，可能达到要求的方法是234为m 的直导体棒.在导体棒中的电流I 垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度B 的大小和方向正确是 A ．B ＝msin IL αg ，方向垂直斜面向上 B ．B ＝m sin ILαg ，方向垂直斜面向下C．B＝mg cosILα，方向垂直斜面向下D．B＝mgcosILα，方向垂直斜面向上6．如图所示，直角三角形通电闭合线圈ABC处于匀强磁场中，磁场垂直纸面向里，则线圈所受磁场力的合力为：A、大小为零B、方向竖直向上C、方向竖直向下D、方向垂直纸面向里7．如图所示，要使线框ａｂｃｄ在受到磁场力作用后，ａｂ边向纸外，ｃｄ边向纸里转动，可行的方法是：A、加方向垂直纸面向外的磁场，通方向为ａ→ｂ→ｃ→ｄ→ａ的电流B、加方向平行纸面向上的磁场，通以方向为ａ→ｂ→ｃ→ｄ→ａ电流C、加方向平行于纸面向下的磁场，通以方向为ａ→ｂ→ｃ→ｄ的电流D、加方向垂直纸面向内的磁场，通以方向为ａ→ｄ→ｃ→ｂ→ａ的电流8．如图所示，用绝缘细线悬吊着的带正电小球在匀强磁场中做简谐运动，则A、当小球每次通过平衡位置时，动能相同B、当小球每次通过平衡位置时，速度相同C、当小球每次通过平衡位置时，丝线拉力相同D、撤消磁场后，小球摆动周期变化二、多项选择题（每题4分，共24分）9．条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠近S极一侧悬挂一根与它垂直的导电棒，如图所示(图中只画出棒的截面图)．在棒中通以垂直纸面向里的电流的瞬间，可能产生的情况是A．磁铁对桌面的压力减小B．磁铁对桌面的压力增大C．磁铁受到向左的摩擦力D．磁铁受到向右的摩擦力10．一通电细杆置于倾斜的导轨上，杆与导轨间有摩擦，当有电流时直杆恰好在导轨上静止．下图是它的四个侧视图，标出了四种可能的磁场方向，其中直杆与导轨间的摩擦力可能为零的是11．下列说法中正确的是（ ）A ．磁感线可以表示磁场的方向和强弱B ．磁感线从磁体的N 极出发，终止于磁体的S 极C ．磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场D ．放入通电螺线管内的小磁针，根据异名磁极相吸的原则，小磁针的N 极一定指向通电螺线管的S 极12．关于磁感应强度，下列说法中错误的是（ ）A ．由B =F可知，B 与F 成正比，与IL 成反比1314a 电子仍能够沿水平直线OO'是A .使a 板电势高于b 板，磁场方向垂直纸面向里B .使a 板电势低于b 板，磁场方向垂直纸面向里C .使a 板电势高于b 板，磁场方向垂直纸面向外D .使a 板电势低于b 板，磁场方向垂直纸面向外三、填空题（每空4分，共24分）15．如图所示，同一平面内有两根互相平行的长直导线1和2，通有大小相等、方向相反的电流，a、b两点与两导线共面，a点在两导线的中间与两导线的距离均为r，b点在导线2右侧，与导线2的距离也为r．现测得a点磁感应强度的大小为B，则去掉导线1后，b点的磁感应强度大小为，方向．16. 有一匀强磁场，磁感应强度大小为1.2T，方向由南指向北，如有一质子沿竖直向下的方向进入磁场，磁场作用在质子上的力为9.6×10-14N，则质子射入时速度为 m/s,质子在磁场中向方向偏转。
高中物理选修二第一章《安培力与洛伦兹力》测试题(含答案解析)精选全文
可编辑修改精选全文完整版一、选择题1．(0分)[ID ：128260]如图所示，真空室内存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度的大小B ＝0.30 T 。
磁场内有一块较大的平面感光板ab ，板面与磁场方向平行，在距ab 的距离l =32 cm 处，有一个点状的α粒子放射源S ，它向各个方向发射α粒子，α粒子的速度都是v ＝3.0×106 m/s 。
已知α粒子的电荷量与质量之比75.010C/kg q m=⨯，现只考虑在图纸平面内运动的α粒子，则感光板ab 上被α粒子打中区域的长度（ ）A ．20cmB ．40cmC ．30 cmD ．25cm 2．(0分)[ID ：128258]我国第21次南极科考队在南极观看到美丽的极光。
极光是由来自太阳的高能带电粒子流与大气分子剧烈碰撞或摩擦，从而激发大气分子发出各种颜色的光。
假设科考队员站在南极极点附近，观测到带正电粒子从右向左运动，则粒子受到磁场力的方向是（ ）A ．向前B ．向后C ．向上D ．向下 3．(0分)[ID ：128246]如图所示，在边界上方存在着垂直纸面向里的匀强磁场，两个比荷相同的正、负粒子（不计重力），从边界上的O 点以不同速度射入磁场中，入射方向与边界均成θ角，则正、负粒子在磁场中（ ）A ．运动轨迹的半径相同B ．重新回到边界所用时间相同C ．重新回到边界时速度方向相同D ．重新回到边界时与O 点的距离相等 4．(0分)[ID ：128236]关于磁场对通电导线的作用力，下列说法正确的是（ ） A ．磁场对放置在其中的通电导线一定有力的作用B ．放置在磁场中的导线越长，其所受的磁场力越大C ．放置在磁场中的导线通过的电流越大，其所受的磁场力越大D ．通电导线在磁场中所受的磁场力的方向一定与磁场方向垂直5．(0分)[ID ：128226]如图所示，一个带负电的油滴以水平向右的速度v 进入一个方向垂直纸面向外的匀强磁场B 后，保持原速度做匀速直线运动，如果使匀强磁场发生变化（不考虑磁场变化引起的电场），则下列判断中错误的是（ ）A ．磁场B 减小，油滴动能增加B ．磁场B 增大，油滴机械能不变C ．使磁场方向反向，油滴动能减小D ．使磁场方向反向后再减小，油滴重力势能减小6．(0分)[ID ：128276]带电粒子以初速度v 0从a 点垂直y 轴进入匀强磁场，如图所示，运动中粒子经过b 点，Oa ＝Ob 。
最新人教版高中物理选修二第一章《安培力与洛伦兹力》测试题(答案解析)(1)
一、选择题1．(0分)[ID ：128256]如图所示，两平行金属导轨间的距离L =0.20m ，θ=37︒，磁感应强度B =1T 、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。
金属导轨的一端接有电动势E =4V 、内阻r =1Ω的直流电源。
现把一个质量m =0.08kg 的导体棒ab 放在金属导轨上，导体棒恰好静止。
导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R =1Ω，金属导轨电阻不计，g 取10m/s 2。
已知sin 37︒=0.6，cos 37︒=0.8，则下列说法中正确的是（ ）A ．导体棒上的电流大小为1AB ．导体棒受到的安培力大小为0.40NC ．导体棒受到的摩擦力方向为沿导轨平面向下D ．导体棒受到的摩擦力大小为0.06N2．(0分)[ID ：128252]如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O 和y 轴上的点a （0，L ）。
一质量为m 、电荷量为e 的电子从a 点以初速度v 0平行于x 轴正方向射入磁场，并从x 轴上的b 点射出磁场．此时速度方向与x 轴正方向的夹角为60°。
下列说法中正确的是（ ）A ．电子在磁场中运动的半径为LB ．电子在磁场中运动的时间为023L v π C ．电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为32L L ⎫⎪⎪⎝⎭D ．电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为()02L -，3．(0分)[ID ：128245]如图为回旋加速器的示意图，真空容器D 形盒放在与盒面垂直的匀强磁场中，且磁感应强度B 保持不变。
两盒间狭缝间距很小，粒子从粒子源A 处（D 形盒圆心）进入加速电场（初速度近似为零）。
D 形盒半径为R ，粒子质量为m 、电荷量为+q ，两D 形盒间接电压为U 的高频交流电源。
不考虑相对论效应，粒子所受重力和带电粒子穿过狭缝的时间不计。
下列论述正确的是（ ）A．粒子的能量是由加速电场提供的，能获得的最大动能与加速电压U有关B．若粒子的质量不变，电荷量变为+2q，D形盒间所接高频交流电源的频率不变C．若粒子的质量不变，电荷量变为+2q，粒子能获得的最大动能增加一倍D．若增大加速电压U，则粒子在D型盒内运动的总时间减少4．(0分)[ID：128229]如图所示，一根通有电流I的直铜棒MN，用导线挂在磁感应强度为B的匀强磁场中，此时两根悬线处于张紧状态，下列哪些措施可使悬线中张力为零（）A．适当增大电流B．使电流反向并适当减小C．保持电流I不变，减小BD．使电流I反向并增大5．(0分)[ID：128226]如图所示，一个带负电的油滴以水平向右的速度v进入一个方向垂直纸面向外的匀强磁场B后，保持原速度做匀速直线运动，如果使匀强磁场发生变化（不考虑磁场变化引起的电场），则下列判断中错误的是（）A．磁场B减小，油滴动能增加B．磁场B增大，油滴机械能不变C．使磁场方向反向，油滴动能减小D．使磁场方向反向后再减小，油滴重力势能减小6．(0分)[ID：128284]下列关于磁场的说法中正确的是（）A．奥斯特实验说明了磁场可以产生电流B．电子射线由于受到垂直于它的磁场作用而偏转，这是因为洛仑兹力对电子做功的结果C．通电导线受安培力不为零的地方一定存在磁场，通电导线不受安培力的地方一定不存在B ）磁场（即0D ．电荷与磁场没有相对运动，电荷就一定不受磁场的作用力7．(0分)[ID ：128282]比荷值相同的带电粒子M 和N ，先后以大小不同的速度沿PO 方向射入圆形匀强磁场区域，运动轨迹如图所示，不计重力。
洛伦兹力检测题(含答案)
洛伦兹力检测题一. 洛伦兹力在平面上的应用例1．如图所示，是磁流体发电机的示意图，两极板间的匀强磁场的磁感应强度B ＝0.5T ，极板间距d ＝20 cm ，如果要求该发电机的输出电压U ＝20 V ，则离子的速率为多大？解析： q U d ＝q v B ，得v ＝U Bd，代入数据得v ＝200 m/s 。
例2．如图甲所示为一个质量为m 、带电荷量为＋q 的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B 的匀强磁场中．现给圆环向右的初速度v 0，在以后的运动过程中，圆环运动的速度—时间图象可能是图乙中的( )[解析] 由左手定则可判断洛伦兹力方向向上，圆环受到竖直向下的重力、垂直细杆的弹力及向左的摩擦力，当洛伦兹力初始时刻小于重力时，弹力方向竖直向上，圆环向右减速运动，随着速度减小，洛伦兹力减小，弹力越来越大，摩擦力越来越大，故做加速度增大的减速运动，直到速度为零而处于静止状态，选项中没有对应图象；当洛伦兹力初始时刻等于重力时，弹力为零，摩擦力为零，故圆环做匀速直线运动，A 正确；当洛伦兹力初始时刻大于重力时，弹力方向竖直向下，圆环做减速运动，速度减小，洛伦兹力减小，弹力减小，当弹力减小到零的过程中，摩擦力逐渐减小到零，做加速度逐渐减小的减速运动，摩擦力为零时，开始做匀速直线运动，D 正确．[答案] AD二. 洛伦兹力在竖直面上的应用例3.如图所示，空间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场的方向竖直向下，磁场方向水平(图中垂直纸面向里)，一带电油滴P 恰好处于静止状态，则下列说法正确的是( )A ．若仅撤去电场，P 可能做匀加速直线运动B ．若仅撤去磁场，P 可能做匀加速直线运动C ．若给P 一初速度，P 不可能做匀速直线运动D ．若给P 一初速度，P 可能做匀速圆周运动[解析] 因为带电油滴原来处于静止状态，故应考虑带电油滴所受的重力．当仅撤去电场时，带电油滴在重力作用下开始加速，但由于受变化的磁场力作用，带电油滴不可能做匀加速直线运动，A 错；若仅撤去磁场，带电油滴仍处于静止，B 错；若给P 的初速度方向平行于磁感线，因所受的磁场力为零，所以P 可以做匀速直线运动，C 错；当P 的初速度方向平行于纸面时，带电油滴在磁场力作用下可能做顺时针方向的匀速圆周运动．[答案] D例4.某空间区域存在匀强电场和匀强磁场，匀强电场的电场强度为0.5N/C ，一带电量为q ＝＋10－3C ，质量为m ＝3×10－5kg 的油滴从高5m 处落入该区域后，恰好做匀速直线运动(忽略空气阻力的作用)，求匀强磁场的磁感应强度的最小值．(重力加速度g ＝10m/s 2)[答案] 4×10－2T[解析] 带电油滴进入电场和磁场区域后做匀速直线运动，所以油滴处于受力平衡状态，油滴受力如右图所示．由于进入场区时速度竖直向下，所以磁场力F 洛一定在水平方向上，与重力垂直，所以电场力F 在水平方向的分力等于磁场力F 洛，在竖直方向的分力等于重力G .F ＝qE ＝0.5×10－3N ＝5×10－4N ① mg ＝3×10－4N ②设F 与竖直方向的夹角为θ，竖直方向上有：mg ＝F cos θ③水平方向上有：F 洛＝F sin θ④ 由①②③④式可得：F 洛＝4×10－4N设油滴下落到场区时的速度为v ，v ＝2gh ＝10m/s当速度与磁场垂直时，粒子所受的洛伦兹力最大．所以，当磁场与速度垂直时，磁场的磁感应强度最小，设磁感应强度的最小值为B .F 洛＝q v B ，B ＝F 洛q v ＝4×10－410－3×10T ＝4×10－2T例5．如图所示，套在很长的绝缘直棒上的小球，其质量为m ，带电荷量为+q ，小球可在棒上滑动，将此棒竖直放在互相垂直，且沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中，电场强度为E ，磁感应强度为B ，小球与棒的动摩擦因数为μ，求小球由静止沿棒下落的最大加速度和最大速度.(设小球电荷量不变)[解析]水平方向由平衡条件得：①竖直方向由牛顿第二定律得：（） ② 解①、②得③ 当时，导致，此时小球受力如图4。
人教版高中物理选修二第一章《安培力与洛伦兹力》测试卷(包含答案解析)
一、选择题1．(0分)[ID：128253]一硬质金属圆环固定在纸面内，圆心O在有界匀强磁场的边界MN 上，磁场与纸面垂直0t 时磁场的方向如图甲所示，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，则圆环所受安培力F与时间t的关系图像可能正确的是（）A．B．C．D．2．(0分)[ID：128244]在同一匀强磁场中，α粒子（42He）和质子（11H）做匀速圆周运动，若它们的质量和速度的乘积大小相等，则α粒子和质子（）A．运动半径之比是2∶1B．运动周期之比是2∶1C．运动速度大小之比是4∶1D．受到的洛伦兹力之比是2∶13．(0分)[ID：128230]如图所示，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是竖直平面内三个相同的半圆形光滑轨道，K 为轨道最低点，Ⅰ处于匀强磁场中，Ⅱ和Ⅲ处于匀强电场中，三个完全相同的带正电小球a、b、c从轨道最高点自由下滑至第一次到达最低点K的过程中，下列说法正确的是（）A．在K处球a速度最大B．在K处球b对轨道压力最大C．球b需要的时间最长D．球c机械能损失最多4．(0分)[ID：128217]如图所示，一束电子以大小不同的速率沿图示方向垂直飞入横截面是一正方形的匀强磁场区域，下列判断正确的是（）A．电子在磁场中的运动时间越长，其轨迹线越长B．在磁场中运动时间相同的电子，其轨迹线一定重合C．电子在磁场中的运动时间越长，其轨迹线所对应的圆心角越大D．电子的速率不同，它们在磁场中运动时一定不相同5．(0分)[ID：128286]一个各边电阻相同、边长均为L的正六边形金属框abcdef放置在磁感应强度大小为B、方向垂直金属框所在平面向外的匀强磁场中。
若从a、b两端点通以如图所示方向的电流，电流大小为I，则关于金属框abcdef受到的安培力的判断正确的是（）A．大小为BIL，方向垂直ab边向左B．大小为BIL，方向垂直ab边向右C．大小为2BIL，方向垂直ab边向左D．大小为2BIL，方向垂直ab边向右6．(0分)[ID：128281]在一个很小的矩形半导体薄片上，制作四个电极E、F、M、N，做成了一个霍尔元件。
高二物理研究洛仑兹力试题
高二物理研究洛仑兹力试题1.如图所示，当一带正电q的粒子以速度v沿螺线管中轴线进入该通电螺线管时，若不计重力，则粒子（）A．做匀速直线运动B．沿螺线管轴线做匀加速直线运动C．沿螺线管轴线做往复运动D．可能沿螺线管轴线做匀减速运动【答案】A【解析】根据右手定则可得通电螺线管中的磁场方向水平向左，粒子的运动方向与磁场方向平行，所以粒子不受洛伦兹力，故沿螺线管轴线做匀速直线运动，A正确思路分析：只有当粒子的速度在垂直磁场方向上有分量时，才受到洛伦兹力试题点评：本题考查了当带电粒子在磁场中受磁场力的条件，关键是明白只有当粒子的速度在垂直磁场方向上有分量时，才受到洛伦兹力2.关于洛伦兹力的下列说法中正确的是（）A．洛伦兹力的方向总是垂直于磁场方向和电荷运动方向所在的平面B．洛伦兹力的方向总是垂直于电荷速度方向，所以它对电荷永远不做功C．在磁场中，静止的电荷不受洛伦兹力，运动的电荷一定受洛伦兹力D．运动电荷在某处不受洛伦兹力，则该处的磁感应强度一定为零【答案】AB【解析】根据左手定则可得洛伦兹力的方向总是垂直于磁场方向和电荷运动方向，AB正确，当粒子平行磁场方向在磁场中运动时，粒子不受磁场力作用，C错误，磁感应强度的大小只与磁场的本身性质有关，与外界因素无关，D错误，试题点评：本题考查了对洛伦兹力的理解，3.如图所示是表示磁场B，电荷运动方向v和磁场对电荷作用力f的相互关系图.这四个图中画得正确的是(B、f、v两两垂直) …（）【答案】BCD【解析】根据左手定则，A中的负离子受到的洛伦兹力方向竖直向下，A错误，B中正离子受到的洛伦兹力方向水平向右，B正确，C中负离子的受到的洛伦兹力方向水平向左，D中正离子受到的洛伦兹力方向垂直纸面向外，D正确，思路分析：左手定则的内容：伸开左手，使四指与大拇指垂直，且在同一个平面内，让磁感线穿过掌心，四指方向与正电荷的运动方向相同，大拇指所指的方向为洛伦兹力的方向．试题点评：本题考查了左手定则的应用，关键是掌握左手定则判定电荷在磁场中运动速度、磁场和电荷受到洛仑兹力三者之间的方向关系．需要注意在用左手定则判断负离子时，四指的指向与负离子的运动方向相反4.从同一点发出四束带电粒子，它们的轨迹如图所示，对它们的电性判断正确的是（）A．粒子束1带正电B．粒子束2带负电C．粒子束3带正电D．粒子束4带负电【答案】BC【解析】根据左手定则可得粒子束1带负电，粒子束2带负电，粒子束3带正电，粒子束4带正电试题点评：本题考查了左手定则的应用，需要注意在用左手定则判断负离子时，四指的指向与负离子的运动方向相反5.一带电荷量为+q、质量为m的粒子经加速电场（加速电压为U）由静止开始加速后，垂直进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场E方向竖直向下，磁场方向垂直纸面向里，测出该粒子离开场区时的速度大小为v（不计重力），求粒子离开场区时偏离原方向的距离【答案】【解析】粒子经过加速电场后，根据动能定理可得过程中只有电场力做功，而洛伦兹力不做功，粒子离开场区时的动能为所以电场力做功为，解得思路分析：过程中只有电场力做功，先找出初动能，再找出末动能，根据动能定理分析解题，试题点评：本题的关键是清楚粒子经过复合场区时，只有电场力做功，根据动能定理即可求解6.设在地面上方的真空室内，存在匀强电场和匀强磁场.已知电场强度和磁感应强度的方向是相同的，电场强度的大小E="4.0" V/m，磁感应强度的大小B="0.15" T.今有一个带负电的质点以v="20" m/s的速度在此区域内做沿垂直场强方向的匀速直线运动，求此带电质点的电荷量与质量之比（q/m）以及磁场的方向.【答案】2.0 C/kg磁场方向与重力方向夹角为37°【解析】根据带电质点做匀速直线运动的条件，得知此带电质点所受的重力、电场力和洛伦兹力的合力必定为零.由此推知此三个力在同一竖直平面内，质点的速度垂直纸面向外.由合力为零的条件，可得：求得带电质点的电量与质量之比代入数据得因质点带负电，电场方向与电场力方向相反，因而磁场方向也与电场力方向相反.设磁场方向与重力方向之间夹角为θ，则有：解得，即磁场方向与重力方向夹角为37°思路分析：根据力的平衡条件进行解题分析试题点评：本题考查了粒子在复合场中的运动，关键是清楚粒子的受力情况，以及运动情况7.如图所示，一电荷量为q的正离子以速度v射入离子速度选择器，恰能沿直线飞出，速度选择器中的电场强度为E，磁感应强度为B，则（）A．若改为电荷量为-q的离子，将往上偏B．若速度变为2v，将往上偏C．若改为带电荷量为+2q的离子，将往下偏/2，将往下偏D．若速度变为v【答案】BD【解析】粒子在穿过速度选择器时所受的力为：竖直向下的电场力Eq和竖直向上的洛伦兹力qvB，且此时.改为电荷量为的离子，受到的电场力竖直向上，洛伦兹力方向竖直向上，仍旧满足，所以仍做直线运动，A错误；若速度变为，则，将向上偏，B正确；若改为带电荷量为+2q的离子，仍满足，所以仍做直线运动，C错误；若速度变为，则，粒子想向下偏转，D正确，思路分析：根据粒子穿过复合场区域时受到的电场力与洛伦兹力的大小关系来分析试题点评：本题考查了粒子在复合场中的运动，关键是清楚粒子的受力情况，以及运动情况8.在图中虚线所围的区域内，存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场.已知从左方水平射入的电子，穿过此区域时未发生偏转.设重力可以忽略不计.则在此区域中E和B的方向可能是（）A．E和B都沿水平方向，并与电子运动方向相同B．E和B都沿水平方向，并与电子运动方向相反C．E竖直向上，B垂直纸面向外D．E竖直向上，B垂直纸面向里【答案】ABC【解析】当E和B都沿水平方向，并与电子运动的方向相同时，洛伦兹力为零，电子仅受与其运动方向相反的电场力作用，将做匀减速直线运动通过该区域，满足要求；当E和B都沿水平方向，并与电子运动方向相反时，洛伦兹力为零，电子仅受与其运动方向相同的电场力作用，将做匀加速直线运动通过该区域，也满足要求；当E竖直向上、B垂直纸面向外时，电场力竖直向下，洛伦兹力竖直向上，若再满足条件，即，亦即，电子将做匀速直线运动通过该区域，满足要求.当E竖直向上，B垂直纸面向里时，和都竖直向下，电子不可能在区域中做直线运动.思路分析：在不计电子重力时，电子进入该区域后仅受电场力和洛伦兹力的作用，由于电子穿越复合场时不发生偏转，则电场力和洛伦兹力的合力为零，或合力方向与电子速度方向在一条直线上.粒子可能做匀速直线运动，也可能做匀变速直线运动，试题点评：本题考查了粒子在复合场中的运动，关键是清楚粒子的受力情况，以及运动情况，根据受力情况判断运动情况9.一个带正电荷的粒子（重力不计）穿过图中匀强电场和匀强磁场区域时，恰能沿直线运动，则欲使电荷向下偏转时，应采用的办法是（）A．增大电荷质量B．增大电荷量C．减小入射速度D．增大磁感应强度【答案】C【解析】粒子在穿过这个区域时所受的力为：竖直向下的电场力Eq和竖直向上的洛伦兹力qvB，且此时.若要使电荷向下偏转，需使，则减小速度v、减小磁感应强度B或增大电场强度E均可，C正确，思路分析：根据粒子穿过复合场区域时受到的电场力与洛伦兹力的大小关系来分析试题点评：本题考查了粒子在复合场中的运动，关键是清楚粒子的受力情况，以及运动情况10.如图所示，质量m="0.1" g的小球，带有q=5×10-4C的正电荷，套在一根与水平方向成θ=37°角的绝缘杆上，小球可以沿杆滑动，与杆间的动摩擦因数μ=0.4，这个装置放在磁感应强度B="0.5" T的匀强磁场中，求小球无初速释放后沿杆下滑的最大加速度和最大速度.（g取10 N/kg）【答案】6 m/s29.2 m/s【解析】（1）根据题意因为，所以小球刚开始做加速下落，小球下落过程中，竖直向下的重力，垂直斜面向上的洛伦兹力，和斜面给的摩擦力，刚开始小球的速度比较小，此时，即，小球做加速运动，随着速度的增大，F在增大，在减小，所以在减小，小球的合力即沿斜面方向的合力在增大，即小球的加速度在增大，当时小球在垂直斜面方向上的合力为零，即小球与斜面间的正压力为零，所以摩擦力为零，，之后，，此时小球仍在做加速运动，随着速度的增大，在增大，f在增大，所以在减小，即加速度在减小，所以当时加速度最大，因为此时，所以，(2)当时，加速度为零，速度达到最大，最后小球做减速运动，所以有最大速度，故，所以思路分析：小球在向下滑落的过程中，受到的洛伦兹力是变力，导致小球与斜面间的正压力在变化，从而导致小球的合力在变化，可通过分析，，三个过程中小球的运动情况，找出加速度最大，速度最大的临界条件，从而解题试题点评：本题考查了牛顿运动定律与电磁学相结合的题目，是一道小型综合题，关键是找出加速度最大，速度最大的临界条件，突破口是分析，，三个过程中小球的运动情况，。
高二物理 研究洛伦兹力 同步测试题
嘴哆市安排阳光实验学校高二物理选修研究洛伦兹力同步测试题一、选择题1.在只受洛伦兹力的条件下，关于带电粒子在匀强磁场中运动，下列说法正确的有（）A.只要粒子的速度大小相同，带电量相同，粒子所受洛伦兹力大小就相同B.洛伦兹力只改变带电粒子的运动轨迹C.洛伦兹力始终与速度垂直，所以洛伦兹力不做功D.洛伦兹力始终与速度垂直，所以粒子在运动过程中的动能、动量保持不变2.如图所示，一只阴极射线管，左侧不断有电子射出，若在管的正下方放一通电直导线AB时，发现射线的径迹往下偏，则（）A.导线中的电流从A流向BB.导线中的电流从B流向AC.若要使电子束的径迹向上偏，可以通过改变AB中的电流方向来实现D.电子束的径迹与AB中的电流方向无关3.如图，在真空中匀强电场的方向竖直向下，匀强磁场方向垂直于纸面向里，3个油滴a、b、c带有等量同种电荷，其中a静止，b向右匀速运动，c向左匀速运动，比较它们重力的关系，正确的是（）A.G a最大B.G b最小C.G c最大D.G b最大4.如图所示，铜质导电板置于匀强磁场中，通电时铜板中电流方向向下，由于磁场的作用，则（）A.板左侧聚集较多电子，使b点电势高于a点B.板左侧聚集较多电子，使a点电势高于b点C.板右侧聚集较多电子，使a点电势高于b点D.板右侧聚集较多电子，使b点电势高于a点5.电子以初速度v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，则（）A.磁场对电子的作用力始终不变B.磁场对电子的作用力始终不做功C.电子的动量始终不变D.电子的动能始终不变6.一个长螺线管中通有交变电流，把一个带电粒子沿管轴线射入管中，粒子将在管中_______不计重力影响.A.做圆周运动B.沿轴线来回运动C.做匀加速直线运动D.做匀速直线运动7.长直导线AB附近有一带电的小球，由绝缘丝线悬挂在M 点，当AB中通以如图所示的恒定电流时，下列说法正确的是（）A.小球受磁场力作用，方向与导线垂直指向纸里B.小球受磁场力作用，方向与导线垂直指向纸外C.小球受磁场力作用，方向与导线垂直向左D.小球不受磁场力作用8.如图所示，一个带负电的物体从绝缘粗糙斜面顶端滑到底端时的速度为v，若加上个垂直纸面向外的磁场，则滑到底端时（）A.v变大B.v变小C.v不变D.不能确定v的变化二、计算题9.如左下图所示，匀强电场方向水平向右，匀强磁场方向垂直于纸面向里，一质量为m，带电量为q的微粒以速度v与磁场方向垂直，与电场成45°角射入复合场中，恰能做匀速直线运动，求电场强度E的大小，磁感应强度B的大小.10.如右上图所示，一质量为m，带电量为+q的小球静止在光滑的绝缘平面上，并处在磁感应强度为B，方向垂直纸面指向纸内的匀强磁场中，为了使小球能漂离平面，该匀强磁场在纸面移动的最小速度应为多少？方向如何？11、如图3-14所示，一带电粒子质量为m、电量为q，垂直于边界进入一个有界的匀强磁场区域，当它飞离磁场区时，速度方向偏离入射方向θ角。
高二物理洛伦兹力的应用试题
高二物理洛伦兹力的应用试题1.两个电子以大小不同的初速度沿垂直于磁场的方向射入同一匀强磁场中，设r1、r2为这两个电子的运动轨道半径，T1、T2是它们的运动周期，则()A．r1＝r2，T1≠T2B．r1≠r2，T1≠T2C．r1＝r2，T1＝T2D．r1≠r2，T1＝T2【答案】D【解析】根据半径公式可得，，因为速度不同，所以，根据周期公式可得，,,故，所以D正确，思路分析：根据带电粒子在磁场中的运动半径公式，周期公式分析解题试题点评：本题考查了带电粒子在磁场中的运动半径公式，周期公式的应用，根据计算结果需要提醒学生粒子在磁场中的运动周期跟粒子的速度无关2.一重力不计的带电粒子以初速度v0(v<)先后穿过宽度相同且紧邻在一起的有明显边界的匀强电场E和匀强磁场B，如图甲所示．电场和磁场对粒子总共做功W1，若把电场和磁场正交叠加，如图乙所示，粒子仍以v0的初速度穿过叠加场区，电场和磁场对粒子总共做功W2，比较W1、W2的大小A．一定是W1＝W2B．一定是W1>W2C．一定是W1<W2D．可能是W1>W2，也可能是W1<W2【答案】B【解析】若电磁场是相邻在一起的，则粒子在电场方向的偏转距离为，通过电场时电场力做功为，若电磁场是叠加一起的，则无论粒子带什么性质的电，粒子的洛伦兹力在竖直方向的分量F和电场力方向总是相反的，所以粒子在电场方向的偏转距离为，电场力做功，因为，所以,B正确，思路分析：当电磁场是相邻在一起的，电子在电场方向的偏转距离为，当电磁场是叠加在一起的，则粒子在电场方向的偏转距离为，试题点评：本题考查了粒子在复合场中的运动，本题的关键是比较前后粒子在电场中的偏转距离的大小，3.如图所示，一带负电的质点在固定的正的点电荷作用下绕该正电荷做匀速圆周运动，周期为T，轨道平面位于纸面内，质点的速度方向如图中箭头所示，现加一垂直于轨道平面的匀强磁场，已知轨道半径并不因此而改变，则 ()A．若磁场方向指向纸里，质点运动的周期将大于TB．若磁场方向指向纸里，质点运动的周期将小于TC．若磁场方向指向纸外，质点运动的周期将大于TD．若磁场方向指向纸外，质点运动的周期将小于T【答案】AD【解析】若磁场方向指向纸里，根据左手定则可得，粒子受到的洛伦兹力方向与库伦力方向相反，即向心力从变为，所以向心力减小了，又因为轨道半径没有变化，所以根据牛顿第二定律可得，半径不变，向心力减小，所以质点的运动周期变大，A正确B错误，若磁场方向指向纸外，根据左手定则，粒子受到的洛伦兹力方向和库伦力方向相同，即向心力从变为，向心力变大了，同样轨道半径没有变化，根据公式可得周期变小了，故C错误D正确，思路分析：根据洛伦兹力的方向，判断向心力的变化，然后再根据公式判断，在轨道半径不变的情况下，向心力的变化导致的周期的变化规律，试题点评：本题考查了粒子在复合场中的运动，关键是根据题中的信息，运用相关公式进行解析，4.一个带电粒子，沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场．粒子的一段径迹如下图所示．径迹上的每一小段都可近似看成圆弧．由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小(带电量不变)．从图中情况可以确定 ()A．粒子从a到b，带正电B．粒子从a到b，带负电C．粒子从b到a，带正电D．粒子从b到a，带负电【答案】C【解析】根据粒子在磁场中的偏转半径公式可得，同一个带电粒子的速度越大，偏转半径越大，速度越小，偏转半径就越小，由于带电粒子沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小，即粒子的速度在减小，所以偏转半径在减小，故粒子是从b点射入的，根据粒子的运动轨迹和偏转方向可知，粒子是带正电的，C正确，思路分析：根据公式可得同一个带电粒子的速度越大，偏转半径越大，速度越小，偏转半径就越小，根据粒子的运动轨迹和偏转方向分析粒子的带电性质试题点评：本题考查了带电粒子在磁场中的偏转问题，关键是对公式的熟练以及会根据粒子的轨迹和速度方向判断粒子的向心力方向5.质谱仪的两大重要组成部分是加速电场和偏转磁场，如图为质谱仪的原理图．设想有一个静止的质量为m、带电量为q的带电粒子 (不计重力)，经电压为U的加速电场加速后垂直进入磁感应强度为B的偏转磁场中，带电粒子打至底片上的P点，设OP＝x，则在图中能正确反映x与U之间的函数关系的是 ()【答案】B【解析】粒子经过偏转电场后，有，进入偏转磁场，经过偏转，达到底片上，根据几何知识有，又因为,联立三式可解得B正确，思路分析：根据公式，，三式联立可得试题点评：本题考查了带电粒子在磁场中的偏转，注意区分电偏转和磁偏转的区别，磁偏转公式6.两块金属板a、b平行放置，板间存在与匀强电场正交的匀强磁场，假设电场、磁场只存在于两板间的空间区域．一束电子以一定的初速度v从两极板中间，沿垂直于电场、磁场的方向射入场中，无偏转地通过场区，如图所示，已知板长l＝10cm，两板间距d＝3.0cm，两板间电势差U＝150V，v＝2.0×107m/s.(1)求磁感应强度B的大小；(2)若撤去磁场，求电子穿过电场时偏离入射方向的距离，以及电子通过场区后动能的增加量(电子所带电量的大小与其质量之比＝1.76×1011C/kg，电子带电量的大小e＝1.60×10－19C)．【答案】(1)2.5×10－4T (2)1.1×10－2m；55eV【解析】(1)电子进入正交的电、磁场不发生偏转，则满足Bev＝e，B＝＝2.5×10－4T(2)设电子通过场区偏转的距离为y1y1＝at2＝·＝1.1×10－2mΔEk ＝eEy1＝e y1＝8.8×10－18J＝55eV思路分析：电子进入正交的电、磁场不发生偏转，则满足，得出磁场感应强度，再根据粒子偏转时可得偏转距离，根据得动能的增加量试题点评：本题综合考查了牛顿运动定律和电磁场复合场的知识，关键是区分清楚一个一个条件，根据相关公式解题，7.如图所示的空间中存在着正交的匀强电场和匀强磁场，从A点沿AB、AC方向分别抛出两带电小球，关于小球的运动情况，下列说法中正确的是A．从AB、AC抛出的小球都可能做直线运动B．只有沿AB抛出的小球才可能做直线运动C．做直线运动的小球带正电，而且一定是做匀速直线运动D．做直线运动的小球机械能守恒【答案】BC【解析】从AB抛出的小球，若小球带正电，受到重力、水平向右的电场力和垂直于AB连线向上的洛伦兹力，三力的合力可能为零，可能做直线运动，且一定做匀速直线运动，否则洛伦兹力会发生变化，合力方向会发生变化，所以做直线运动，洛伦兹力不能变，即为匀速直线运动；从AC抛出的小球，若小球带正电，受到重力、水平向右的电场力和垂直于AC连线向上的洛伦兹力，三力的合力不可能为零，不可能做匀速直线运动；由于洛伦兹力随速度的变化，也不可能做直线运动；若小球带负电，受到重力、水平向左的电场力和垂直于AC连线向下的洛伦兹力，三力的合力不可能为零，一定做曲线运动，A错误，BC正确；从AB抛出的小球，由于电场力做功，其机械能一定不守恒，D错误。
高二物理洛伦兹力公式与方向试题
高二物理洛伦兹力公式与方向试题1. 如图所示，水平直导线中通有恒定电流I ，导线的正上方处有一电子初速度v 0，其方向与电流方向相同，以后电子将（ ）A ．沿路径a 运动，曲率半径变小B ．沿路径a 运动，曲率半径变大C ．沿路径b 运动，曲率半径变小D ．沿路径b 运动，曲率半径变大【答案】D【解析】水平导线中通有稳定电流I ，根据安培定则判断导线上方的磁场方向向里，导线下方的磁场方向向外，由左手定则判断可知，导线上面的电子所受的洛伦兹力方向身向上，则电子将沿b 轨迹运动，其速率v 不变，而离导线越远，磁场越弱，磁感应强度B 越小，由公式可知，电子的轨迹半径逐渐增大，故轨迹不是圆，故D 正确。
【考点】考查了带电粒子在磁场中的运动，安培定则2. 如图为一个质量为m 、电荷量为＋q 的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B 的匀强磁场中，现给圆环向右的初速度v 0，在以后的运动过程中，圆环运动的速度图象可能是下图中的（ ）【答案】AD【解析】带正电的小环向右运动时，受到的洛伦兹力方向向上，注意讨论洛伦兹力与重力的大小关系，然后即可确定其运动形式，注意洛伦兹力大小随着速度的大小是不断变化的．由左手定则可判断洛伦兹力方向向上，圆环受到竖直向下的重力、垂直细杆的弹力及向左的摩擦力，A 、当qvB=mg 时，小环做匀速运动，此时图象为A ，故A 正确；B 、当qvB ＜mg 时，F N =mg-qvB 此时：μF N =ma ，所以小环做加速度逐渐增大的减速运动，直至停止，所以其v-t 图象的斜率应该逐渐增大，故BC 错误．D 、当qvB ＞mg 时，F N =qvB-mg ，此时：μF N =ma ，所以小环做加速度逐渐减小的减速运动，直到qvB=mg 时，小环开始做匀速运动，故D 正确； 故选AD【考点】分析洛伦兹力要用动态思想进行分析，注意讨论各种情况，同时注意v-t 图象斜率的物理应用，总之本题比较全面的考查了高中所学物理知识．3. 如图所示，质量为m 的带电小物块在绝缘粗糙的水平面上以初速v 0开始运动．已知在水平面上方的空间内存在方向垂直纸面向里的水平匀强磁场，则以下关于小物块的受力及运动的分析中，正确的是（ ）A ．若物块带正电，一定受两个力，做匀速直线运动B ．若物块带负电，一定受两个力，做匀速直线运动C．若物块带正电，一定受四个力，做减速直线运动D．若物块带负电，一定受四个力，做减速直线运动【答案】D【解析】物体在运动过程中一定受重力、洛伦兹力（如果物体带正电，洛伦兹力方向竖直向上；如果物体带负电，洛伦兹力方向竖直向下）。
人教版高中物理选修二第一章《安培力与洛伦兹力》测试题(包含答案解析)
一、选择题1．(0分)[ID：128243]如图所示，倾角为θ的粗糙绝缘斜面（足够长）置于方向垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度为B。
质量为m、电荷量为q的带电滑块由静止释放，下滑 x 距离后飞离斜面。
已知滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是（）A．滑块带负电B．滑块在斜面上做匀加速直线运动C．滑块离开斜面瞬间的速率为cos mgqBD．滑块克服摩擦力做的功为μmgx cos θ2．(0分)[ID：128239]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．电子在N处的电势能比M处大B．仅增大M、N之间的加速电压，电子在偏转磁场中的运动时间变短C．偏转磁场的方向垂直于纸面向外D．仅增大偏转磁场磁感应强度的大小可使P点右移3．(0分)[ID：128232]一质量m、电荷量的﹣q圆环，套在与水平面成θ角的足够长的粗糙细杆上，圆环的直径略大于杆的直径，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中。
现给圆环一沿杆左上方方向的初速度v0，（取为初速度v0正方向）以后的运动过程中圆环运动的速度图像可能是（）A．B．C．D．4．(0分)[ID：128283]如图，一段导线abcd位于磁感应强度为B的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸面向里）垂直。
线段ab、bc和cd的长度均为L，且∠=∠=︒。
流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示。
导线段abcd所受到abc bcd135的磁场的作用力的合力（）+A．方向沿纸面向上，大小为(21)ILB-B．方向沿纸面向上，大小为(21)ILB+C．方向沿纸面向下，大小为(21)ILB-D．方向沿纸面向下，大小为(21)ILB5．(0分)[ID：128278]磁流体发电机原理如图所示，等离子体高速喷射到加有强磁场的管道内，正、负离子在洛伦兹力作用下分别向A、B两金属板偏转，形成直流电源对外供电．则（）A．仅减小两板间的距离，发电机的电动势将增大B．仅增强磁场磁感应强度，发电机的电动势将增大C．仅增加负载的阻值，发电机的输出功率将增大D．仅增大磁流体的喷射速度，发电机的总功率将减小6．(0分)[ID：128277]如图所示，空间中存在匀强电场和匀强磁场，电场和磁场的方向水平且互相垂直。
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图1 B 图5洛伦兹力测试题一、单选题（每题只有一个选项是正确的） 1．下列说法中正确的是（）A ．回旋加速器可以将带电粒子的速度加速到无穷大B ．回旋加速器的两个D 形盒之间应加上高压直流电源C ．回旋加速器的两个D 形盒之间应加上高频交流电源 D ．带电粒子在D 形盒中的轨迹半径是不变的2．如图所示，两块平行金属板中间有正交的匀强电场和匀强磁场，一个带电粒子垂直于电场和磁场方向射入两板间，不计重力，射出时它的动能减小了，为了使粒子动能增加，应采取的办法是（） A ．使粒子带电性质相反 B ．使粒子带电量增加 C ．使电场的场强增大 D ．使磁场的磁感应强度增大3．回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频电源的两极相连接的两个D 形金属盒，两盒间的狭缝中有周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D 形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图1所示，则下列说法中正确的是（）A ．只增大狭缝间的加速电压，可增大带电粒子射出时的动能B ．只增大狭缝间的加速电压，可增大带电粒子在回旋加速器中的运动时间C ．只增大磁场的磁感应强度，可增大带电粒子射出时的动能D ．用同一回旋加速器可以同时加速质子（H 11）和氚核（H 31）4．一束带电粒子（可能含有多种电荷量和质量不同的粒子），从容器A 下方的小孔S 1飘入加速电场，然后让粒子经小孔S 2、S 3垂直进入匀强磁场中做匀速圆周运动，最后打在照相底片上的同一点D ，如图所示．则关于这束粒子中各种粒子的电荷量、质量关系，下列说法中正确的是（） A ．电荷量与质量的比值一定相同 B ．电荷量一定不同 C ．质量一定相同 D ．电荷量一定相同5．如图5，在加有匀强磁场的区域中，一垂直于磁场方向射入的带电粒子轨迹如图，由于带电粒子与沿途的气体分子发生碰撞，带电粒子的能量逐渐减小，从图中可以看出：( )A ．带电粒子带正电，是从B 点射入的C ． 带电粒子带负电，是从B 点射入的 C ．带电粒子带负电，是从A 点射入的D ．带电粒子带正电，是从A 点射入的6．如图所示，在互相垂直的匀强电场和匀强磁场中，电量为q 的液滴作半径为R 的匀速圆周运动，已知电场强度为E ，磁感强度为B ，则液滴的质量和环绕速度分别为（） A ．Eq/g ，BgR/E B. B 2qRE ，E/B C. B ，BRq/E D. Eq/g ，E/B7．如图所示，匀强电场方向竖直向下，匀强磁场方向水平指向纸内，三个带等量同种电荷的微粒处在这一正交的电、磁场中，已知a 处于静止状态，b 沿水平方向匀速U S 1S 2S 3BD A向右运动，c 沿水平方向匀速向左运动，则三个微粒质量大小关系应为( ) A.m a 〈m b 〈m cB.m b 〈m a 〈m cC.m a =m b =m cD.m c 〈m b 〈m a二、双选题（每题有两个选项是正确的）8．如图所示，质量为m 、电荷量为q 的带电液滴从h 高处自由下落，进入一个互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面，磁感应强度为B ，电场强度为E ．已知液滴在此区域中做匀速圆周运动，则圆周运动的半径R 为（） A ．g h B E 2 B ．ghE B 2C ．gh qB m 2 D ．gh m qB 2 9.1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图1所示，这台加速器由两个铜质D 形盒D 1、D 2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是（）A ．离子由加速器的中心附近进入加速器B ．离子由加速器的边缘进入加速器C ．离子从磁场中获得能量D ．离子从电场中获得能量10.图中为一“滤速器”装置示意图。
a 、b 为水平放置的平行金属板，一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经小孔O 进入a 、b 两板之间。
为了选取具有某种特定速率的电子，可在a 、b 间加上电压，并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场，使所选电子仍能够沿水平直线OO'运动，由O'射出。
不计重力作用。
可能达到上述目的的办法是 A.使a 板电势高于b 板，磁场方向垂直纸面向里 B.使a 板电势低于b 板，磁场方向垂直纸面向里 C.使a 板电势高于b 板，磁场方向垂直纸面向外 D.使a 板电势低于b 板，磁场方向垂直纸面向外 三、填空题11.如图所示，电子射线管（A 为其阴极），放在蹄形磁轶的N 、S 两极间，射线管的阴极A 接在直流高压电源的_____________填(正或负)极，此时，荧光屏上的电子束运动径迹________________偏转。
（填“向上”、“向下”“不”）13.如图所示，一束β粒子(即电子)自下而上进人一垂直纸面的匀强磁场后发生偏转，则磁场方向向，进人磁场后，p 粒子的动能（填“增加”、“减少”或“不变”）12．目前世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机，它可以把气体的内能直接转化为电能。
图12表示出了它的发电原理。
将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的微粒，从整体来说是呈电中性）喷射入磁感应强度为B 的匀强磁场，磁场中有两块面积为S ，相距为d 的平行金属板A 、B 与外电阻R 相连构成一电路，设气流的速度为v ，气体的电导率（电阻率的倒数）为 ，则电流表的示数为；流过外电阻R 的电流的方向为 。
hO a b O' 图12四、计算题15．如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，用来加速质为m，电量为q的质子，使质子由静止加速到能量为E后由A孔射出，求：（1）加速器中匀强磁场B的方向和大小。
（2）设两D形盒间距离为d，其间电压为U，电场视为匀强电场，质子每次经电场加速后能量增加，加速到上述能量所需回旋周数。
（3）加速到上述能量所需的时间。
16.如图所示，在y＞0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y＜0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面（纸面）向外。
一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上y＝h处的点P1时速率为v0，方向沿x轴正方向；然后，经过x轴上x＝2h处的P2点进入磁场，并经过y轴上y＝－2h处的P3点。
不计重力。
求（l）电场强度的大小。
（2）粒子到达P2时速度的大小和方向。
（3）磁感应强度的大小。
17.如图所示，竖直平面上有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场强度Ｅ1=2500N/C，方向竖直向上；磁感应强度Ｂ=103T，方向垂直纸面向外；有一质量m=1×10-2kg、电荷量q=4×10-5C的带正电小球自Ｏ点沿与水平线成45°以v0=4m/s的速度射入复合场中，之后小球恰好从Ｐ点进入电场强度Ｅ2=2500N/C，方向水平向左的第二个匀强电场中．不计空气阻力，g 取10m/s2．求：⑴Ｏ点到Ｐ点的距离s1；⑵小球经过Ｐ点的正下方Ｑ点时与Ｐ点的距离s2．18.如图所示，空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场，左侧匀强电场的场强大小为E、方向水平向右，其宽度为L；中间区域匀强磁场的磁感强度大小为B、方向垂直纸面向外；右侧匀强磁场的磁感强度大小也为B、方向垂直纸面向里.一个带正电的粒子(质量m，电量q，不计重力)从电场左边缘a点由静止开始运动，穿过中间磁场区域进入右侧磁场区域后，又回到了a点，然后重复上述运动过程.求：(1)中间磁场区域的宽度d.(2)带电粒子从a点开始运动到第一次回到a点时所用的时间t.清远市第一中学第14周周测题答案题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 CCAACABACADAD填空题 11. 12. 13. 计算题15．解：（1）由左手定则判定B 的方向垂直纸面向里 RqmE B BqmEBqmv R 22===（2）E=nuq 转一周加速两次旋转周数为uqE n 22=（3）uBq mET n t Bq mT 222ππ===16.17.解析：（１）带电小球在正交的匀强电场和匀强磁场中因受到的重力Ｇ＝mg ＝0.1N电场力Ｆ1＝q Ｅ1＝0.1N ，即Ｇ＝Ｆ1，故小球在正交的电磁场中由Ａ到Ｃ做匀速圆周运动．根据牛顿第二定律得：R v m B qv 20=解得： Ｒ＝m m qBmv 13520101044101==⨯⨯⨯⨯--由几何关系得：m R s 221==（２）带电小球在Ｃ点的速度大小仍为v 0=4m/s ，方向与水平方向成45°．由于电场力Ｆ2＝q Ｅ2＝0.1N ，与重力大小相等，方向相互垂直，则合力的大小为Ｆ＝N 21.0，方向与初速度垂直，故小球在第二个电场中作平抛运动．建立如图所示的x 、y 坐标系． 沿y 方向上，小球的加速度a =Ｆ/m ＝2/102s m ⨯ 位移y =221at沿x 方向上，小球的位移x =v 0t 由几何关系有：x y =即：221at ＝v 0t ，解得：t ＝0.42sＱ点到Ｐ点的距离s 2＝m m x 2.324.0422=⨯⨯=18.解：(1)电场中加速，由2v aL =qE a m =∴mqELv 2=3分 磁场中偏转，由牛顿第二定律得rv m qvB 2=∴ qmELB qB mv r 21==2分 可见在两磁场区粒子运动半径相同，如图，三段圆弧的圆心组成的三角形△O 1O 2O 3是等边三角形，其边长为2r 1分∴qmELB r d 62160sin == 2分(2)电场中，qEmLqE mv a v t 22221===2分 中间磁场中，qBmT t 32622π=⨯= 2分 右侧磁场中，qB m T t 35653π==2分 则qBmqE mL t t t t 3722321π+=++= 2分。