《安培力與洛倫茲力》章末測試一、單選題1．下列有關(guān)電場與磁場的說法正確的是（）A．電荷在電場和磁場中運動均一定受到電場力和磁場力B．磁場對運動電荷的作用力始終不做功C．通電導線與通電導線之間是通過電場發(fā)生相互作用的D．一小段通電直導線在磁場中受到的安培力與該處的磁感強度一定成正比2．如圖所示是我國最早期的指南儀器——司南，靜止時它的長柄指向南方，是由于地球表面有地磁場。下列與地磁場有關(guān)的說法，正確的是（

）A．地磁場是一種物質(zhì)，客觀上存在B．地球表面上任意位置的地磁場方向都與地面平行C．通電導線在地磁場中一定受安培力作用D．運動電荷在地磁場中受到的洛倫茲力可以對運動電荷做正功3．如圖，虛線所示的圓形區(qū)域內(nèi)存在一垂直于紙面的勻強磁場，P為磁場邊界上的一點。大量相同的帶電粒子以相同的速率經(jīng)過P點，在紙面內(nèi)沿不同方向射入磁場。若粒子射入速率為，這些粒子在磁場邊界的出射點分布在四分之一圓周上；若粒子射入速率為，相應的出射點分布在三分之一圓周上。不計重力及帶電粒子之間的相互作用。則為（

）A． B． C． D．4．如圖所示回旋加速器是由兩個D形金屬盒組成，中間網(wǎng)狀狹縫之間加電壓（電場）。兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中，兩個半徑為R的半圓型金屬盒，接在電壓為U、周期為T的交流電源上，位于圓心處的質(zhì)子源能不斷產(chǎn)生質(zhì)子（初速度可以忽略），質(zhì)子在兩盒之間被電場加速，已知質(zhì)子的電荷量為q、質(zhì)量為m，忽略質(zhì)子在電場中運動的時間，不考慮加速過程中的相對論效應，不計質(zhì)子重力，下列說法合理的是（）A．交流電源的周期等于B．若只增大交流電源的電壓U，則質(zhì)子的最大動能將增大C．質(zhì)子在電場中加速的次數(shù)為D．質(zhì)子第2次和第3次經(jīng)過兩D型盒間狹縫后的運動軌跡半徑之比為5．為了測量某化工廠污水排放量，技術(shù)人員在該廠的排污管末端安裝了如圖所示的流量計，該裝置由絕緣材料制成，長、寬、高分別為a、b、c，左右兩端開口，在垂直于上、下底面方向加磁感應強度為B的勻強磁場，在前后兩個表面內(nèi)側(cè)固定有金屬板作為電極，污水充滿管口以一定的速度從左向右流經(jīng)該裝置時，電壓表將顯示兩個電極間的電壓U。若用Q表示污水流量（單位時間內(nèi)排出的污水體積），下列說法正確的是（）A．若污水中正離子較多，則前表面比后表面電勢高B．前表面的電勢一定高于后表面的電勢，與哪種離子多無關(guān)C．污水中離子濃度越高，電壓表的示數(shù)將越大D．污水流量Q與U成正比，與a、b無關(guān)6．質(zhì)譜儀是測量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素的重要工具。如圖所示為質(zhì)譜儀的原理示意圖，現(xiàn)利用質(zhì)譜儀對氫元素進行測量。讓氫的三種同位素的離子流從容器A下方的小孔S無初速度飄入電勢差為U的加速電場，加速后垂直進入磁感應強度為B的勻強磁場中、氫的三種同位素分別為氕（即為質(zhì)子）、氘（質(zhì)量約為質(zhì)子的2倍，電荷量與質(zhì)子相同）、氚（質(zhì)量約為質(zhì)子的3倍，電荷量與質(zhì)子相同），最后打在照相底片D上，形成a、b、c三條“質(zhì)譜線”。則下列判斷正確的是（）A．進入磁場時速度從大到小排列的順序是氕、氘、氚B．進入磁場時動能從大到小排列的順序是氕、氘、氚C．在磁場中運動時間由大到小排列的順序是氕、氘、氚D．a(chǎn)、b、c三條“質(zhì)譜線”依次排列的順序是氕、氘、氚二、多選題7．圖為電流天平，可用來測定磁感應強度。天平的右盤掛有一匝數(shù)為N的矩形線圈，線圈的寬度為L，且線圈下端處于勻強磁場中，磁場方向垂直紙面，調(diào)節(jié)天平平衡，此時左、右兩邊的砝碼質(zhì)量分別為m1、m2。當線圈中通有順時針方的電流時發(fā)現(xiàn)天平的左端高右端低在左盤中增加質(zhì)量為△m的砝碼，天平重新平衡，重力加速度大小為g則下列分析正確的是（）A．磁感應強度的方向垂直紙面向里 B．本裝置必須用順時針方向的電流C．可測得 D．可測得8．地磁場使得從太陽射出的高能帶電粒子流（通常叫太陽風）發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而非直射地球，保護了地球上的生命，堪稱地球生命的“保護傘”關(guān)于地磁場，下列說法正確的是（）A．在武漢，自由懸掛的小磁針N極會指向南方B．因地磁場影響，在進行奧斯特實驗時，通電導線南北放置時實驗現(xiàn)象最明顯C．地磁場對直射赤道高能粒子流的偏轉(zhuǎn)作用比對直射南北極高能粒子流的偏轉(zhuǎn)作用強D．地磁場對直射赤道高能粒子流的減速作用比對直射南北極高能粒子流的減速作用弱9．在真空中，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于紙面向外的勻強磁場，磁感應強度為B，一束質(zhì)子在紙面內(nèi)以相同的速度射向磁場區(qū)域，質(zhì)子的電量為e，質(zhì)量為m，速度為，則以下說法正確的是（）A．對著圓心入射的質(zhì)子，其出射方向的反向延長線不一定過圓心B．沿a點比沿b點進入磁場的質(zhì)子在磁場中運動時間長C．所有質(zhì)子都在磁場邊緣同一點射出磁場D．若質(zhì)子以相等的速率從同一點沿各個方向射人磁場，則他們離開磁場的出射方向可能垂直10．如圖，在平面直角坐標系Oxy的第一象限內(nèi)，存在垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應強度大小為B。大量質(zhì)量為m、電量為q的相同粒子從y軸上的P（0，）點，以相同的速率在紙面內(nèi)沿不同方向先后射入磁場，設入射速度方向與y軸正方向的夾角為（）。當時，粒子垂直x軸離開磁場。不計粒子的重力。則（）A．粒子一定帶正電 B．當時，粒子也垂直x軸離開磁場C．粒子入射速率為 D．粒子離開磁場的位置到O點的最大距離為11．圖為磁流體發(fā)電機的原理圖。金屬板P、Q之間的距離為，磁場的磁感應強度大小為，方向垂直于紙面向里。現(xiàn)將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量帶正電和帶負電的微粒，整體呈中性）從左側(cè)噴射入磁場，發(fā)現(xiàn)在P、Q兩板間接入的額定功率為的燈泡正常發(fā)光，且此時燈泡電阻為，不計離子重力和發(fā)電機內(nèi)阻，且認為離子均為二價離子，則下列說法正確的是（）A．金屬板P上聚集負電荷，金屬板Q上聚集正電荷B．該發(fā)電機的電動勢為100VC．離子從左側(cè)噴射入磁場的初速度大小為D．每秒鐘有個離子打在金屬板Q上三、實驗題12．某同學用圖中所給器材進行與安培力有關(guān)的實驗。兩根金屬導軌ab和a1b1固定在同一水平面內(nèi)且相互平行，足夠大的電磁鐵（未畫出）的S極位于兩導軌的正上方，N極位于兩導軌的正下方，一金屬棒置于導軌上且與兩導軌垂直。（1）在圖中畫出連線，完成實驗電路；要求滑動變阻器以限流方式接入電路，且在開關(guān)閉合后，金屬棒沿箭頭所示的方向運動。______（2）為使金屬棒在離開導軌時具有更大的速度，有人提出以下建議:A．適當減小兩導軌間的距離B．換一根更長的金屬棒C．適當增大金屬棒中的電流其中正確的是____（填入正確選項前的字母）。（3）根據(jù)磁場會對電流產(chǎn)生作用力的原理,人們發(fā)明了____（填入正確選項前的字母）。A．回旋加速器

B．電磁炮

C．質(zhì)譜儀13．磁體和電流之間、磁體和運動電荷之間、電流和電流之間都可通過磁場而相互作用，此現(xiàn)象可通過以下實驗證明：（1）如圖（a）所示，在重復奧斯特的電流磁效應實驗時，為使實驗方便效果明顯，通電導線應______．此時從上向下看，小磁針的旋轉(zhuǎn)方向是_________________（填順時針或逆時針）．A．平行于南北方向，位于小磁針上方B．平行于東西方向，位于小磁針上方C．平行于東南方向，位于小磁針下方D．平行于西南方向，位于小磁針下方（2）如圖（b）所示是電子射線管示意圖.接通電源后，電子射線由陰極沿x軸方向射出,在熒光屏上會看到一條亮線.要使熒光屏上的亮線向下（z軸負方向）偏轉(zhuǎn)，在下列措施中可采用的是__________．（填選項代號）A．加一磁場，磁場方向沿z軸負方向

B．加一磁場，磁場方向沿y軸正方向C．加一電場，電場方向沿z軸負方向

D．加一電場，電場方向沿y軸正方向（3）如圖（c）所示，兩條平行直導線，當通以相同方向的電流時，它們相互________（填排斥或吸引），當通以相反方向的電流時，它們相互___________（填排斥或吸引），這時每個電流都處在另一個電流的磁場里，因而受到磁場力的作用．也就是說，電流和電流之間，就像磁極和磁極之間一樣，也會通過磁場發(fā)生相互作用.四、解答題14．如圖所示，一束電荷量為e的電子以垂直于磁感應強度B并垂直于磁場邊界的速度v射入寬度為d的勻強磁場中，穿出磁場時速度方向和原來射入方向的夾角為θ＝60°．求：（1）勻速圓周運動的半徑；（2）電子的質(zhì)量；（3）穿越磁場的時間。15．如圖所示，在y>0的空間中存在勻強電場，場強沿y軸負方向；在y<0的空間中，存在勻強磁場，磁場方向垂直xy平面（紙面）向外。一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的運動粒子，經(jīng)過y軸上y=h處的點P1時速率為v0，方向沿x軸正方向；然后，經(jīng)過x軸上x=2h處的P2點進入磁場，并經(jīng)過y軸上y=-2h的P3點。不計重力。求：（1）電場強度的大小。（2）粒子到達P2時速度的大小和方向。（3）磁感應強度的大小。16．如圖所示，兩個光滑的平行金屬導軌間的距離，金屬導軌所在的平面與水