…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○……○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第一章安培力與洛倫茲力章節(jié)同步練習(xí)一、單選題1.某同學(xué)為檢驗(yàn)?zāi)晨臻g有無電場或者磁場存在，想到的以下方法中不可行的是（

）A.

在該空間內(nèi)引入檢驗(yàn)電荷，如果電荷受到靜電力作用說明此空間存在電場B.

在該空間內(nèi)引入檢驗(yàn)電荷，如果電荷沒有受到靜電力作用說明此空間不存在電場C.

在該空間內(nèi)引入“檢驗(yàn)電流”，如果通電導(dǎo)線受到磁場力作用說明此空間存在磁場D.

在該空間內(nèi)引入“檢驗(yàn)電流”，如果通電導(dǎo)線沒有受到磁場力作用說明此空間不存在磁場2.如圖所示，在直角三角形abc區(qū)域（含邊界）內(nèi)存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，∠a=60°，∠b=90°，邊長ac=L。一個粒子源在a點(diǎn)將質(zhì)量為A.

qBL2m

B.

qBL4m

C.

3qBL3.真空中有一勻強(qiáng)磁場，磁場邊界為兩個半徑分別為a和2a的同軸圓柱面，磁場的方向與圓柱軸線平行，其橫截面如圖所示。大量電子以速率v沿半徑方向射入磁場。已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e，忽略重力。為使電子不能進(jìn)入內(nèi)部無磁場區(qū)域，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B最小為（

）A.

mvae

B.

2mv3ae

C.

mv4.在LC振蕩電路中，某時刻線圈中的磁場和電容器中的電場如圖所示，則此時刻（

）A.

電容器正在放電

B.

振蕩電流正在減小

C.

線圈中的磁場最強(qiáng)

D.

磁場能正在向電場能轉(zhuǎn)化5.將一個閉合金屬環(huán)用絲線懸于O點(diǎn)，如圖所示。虛線左邊有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，而右邊沒有磁場。下列的現(xiàn)象能夠發(fā)生的是（

）A.

金屬環(huán)的擺動不會停下來，一直做等幅擺動

B.

金屬環(huán)的擺動幅度越來越小，小到某一數(shù)值后做等幅擺動

C.

金屬環(huán)的擺動會很快停下來

D.

金屬環(huán)最后一次向左擺動時，最終停在平衡位置左側(cè)某一點(diǎn)處6.如圖所示為“速度選擇器”裝置示意圖，a、b為水平放置的平行金屬板，其電容為C，板間距離為d，平行板內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，a、b板分別帶上等量異號電荷后，平行板內(nèi)產(chǎn)生豎直方向的勻強(qiáng)電場．一帶電粒子以速度v0經(jīng)小孔進(jìn)入正交電磁場可沿直線OO′運(yùn)動，由O′射出，粒子所受重力不計(jì)，以下說法正確的是（

）A.

a板帶負(fù)電，其電量為CBv0d

B.

a板帶正電，其電量為CBv7.如圖所示，三根通電長直導(dǎo)線P、Q、R互相平行，垂直紙面放置，其間距均為a，電流大小均為I，方向垂直紙面向里（已知電流為I的長直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場中，距導(dǎo)線r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=kIr其中k為常數(shù)）．某時刻有一電子（質(zhì)量為m、電荷量為e）正好經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O，速度大小為v，方向沿A.

方向垂直紙面向里，大小為23evkI3a

B.

方向指向x軸正方向，大小為23evkI3a

8.如圖甲，一帶電物塊無初速度地放在傳送帶底端，皮帶輪以恒定大小的速率沿順時針方向傳動，該裝置處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，物塊由底端E運(yùn)動至皮帶輪頂端F的過程中，其v?t圖像如圖乙所示，物塊全程運(yùn)動的時間為4.5s，關(guān)于帶電物塊及運(yùn)動過程的說法正確的是（

）A.

該物塊帶負(fù)電

B.

傳送帶的傳動速度大小一定為1m/s

C.

若已知傳送帶的長度，可求出該過程中物塊與傳送帶發(fā)生的相對位移

D.

在2~4.5s內(nèi)，物塊與傳送帶仍可能有相對運(yùn)動9.回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻電源的兩極相連接的兩個D形金屬盒，兩盒間的狹縫中有周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示。下列說法中正確的是（

）A.

只增大金屬盒的半徑，帶電粒子離開加速器時的動能不變

B.

只增大磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，帶電粒子離開加速器時的動能增大

C.

只增大狹縫間的加速電壓，帶電粒子離開加速器時的動能增大

D.

只增大狹縫間的加速電壓，帶電粒子在加速器中運(yùn)動的時間增大10.如圖所示，邊長為L的正三角形abc（含邊界）內(nèi)存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子，以大小不等的速度從a點(diǎn)沿ad方向射入磁場，ad與ab的夾角為30°。下列判斷正確的是（

）A.

若能從ac邊射出，則粒子的速度v≥BqLm

B.

若能從bc邊射出，則粒子的速度v≤BqLm11.下列各圖中，帶負(fù)電粒子的運(yùn)動方向、所受洛倫茲力的方向與磁場方向的關(guān)系正確的是(

)A.

B.

C.

D.

12.如圖，下端封閉、上端開口、內(nèi)壁光滑的細(xì)玻璃管豎直放置，管底有一個帶電小球，整個裝置以一定的速度沿垂直于磁場方向進(jìn)入方向垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場，由于外力的作用，玻璃管在磁場中的速度保持不變，最終小球從上端管口飛出，下列說法中正確的是（

）A.

該過程中由水平速度產(chǎn)生的洛倫茲力不做功

B.

小球的運(yùn)動軌跡是一條直線

C.

從能量轉(zhuǎn)化角度看小球機(jī)械能的增加是因?yàn)槁鍌惼澚ψ龉?/p>

D.

小球在豎直方向做勻加速運(yùn)動13.如圖所示，將三根完全相同長為L的導(dǎo)體棒連接成一閉合的三角形線框abc，大小為B的勻強(qiáng)磁場垂直于線框平面向里（圖中未畫出）。用導(dǎo)線將a、c兩點(diǎn)接入電流恒為I的電路中，則下列說法正確的是（

）A.

線框所受安培力的大小等于0

B.

線框所受安培力的大小等于BIL

C.

ab邊與bc邊所受安培力相同

D.

ac邊所受安培力的大小等于1214.如圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。一電子從P以v0射入磁場，入射方向與過P點(diǎn)的直徑PM夾角為α，電子最終從N點(diǎn)離開磁場，且PN與PM夾角為β

A.

mv0eR

B.

mv15.如圖，半徑為R的圓是一圓柱形勻強(qiáng)磁場區(qū)域的橫截面（紙面），磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外。一電荷量為q（q>0）、質(zhì)量為m的粒子（重力不計(jì)）沿平行于直徑ab的方向射入磁場區(qū)域，射入點(diǎn)與ab的距離為R2，已知粒子的速率為qBRA.

30°

B.

60°

C.

90°

D.

120°16.如圖，足夠長的絕緣豎直桿處于正交的勻強(qiáng)電磁場中，電場方向水平向左、場強(qiáng)大小為E，磁場方向水平向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一質(zhì)量為m，電荷量為-q（q>0）的小圓環(huán)套在桿上（環(huán)內(nèi)徑略大于桿的直徑）無初速下滑。若重力加速度大小為g，圓環(huán)與桿之間的動摩擦因數(shù)為μ（μqE<mg），圓環(huán)電荷量不變，則能反映圓環(huán)下滑過程中速度v隨時間t變化關(guān)系的圖象是（

）A.

B.

C.

D.

二、綜合題17.如圖，長度L=0.5m的導(dǎo)體棒通入垂直紙面向里的電流，電流I=2A，整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=3T、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)體棒靜止于傾角θ=30°的光滑導(dǎo)軌上．取g=10m/s2求：（1）導(dǎo)體棒所受安培力的大小；（2）導(dǎo)體棒質(zhì)量18.如圖所示,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向上，一傾角為α=60°（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大?。唬?）導(dǎo)體棒對斜面的壓力大小.19.如圖所示，在xoy平面的第二象限存在勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于該平面向外；在第一象限存在勻強(qiáng)電場，方向沿y軸負(fù)方向。在x軸負(fù)半軸上某點(diǎn)以與x軸正方向夾角為α=60°、大小為v0的速度發(fā)射出一帶正電荷的粒子，該粒子在（0，d）點(diǎn)沿垂直于y軸的方向進(jìn)入電場。不計(jì)重力，若該粒子離開電場時速度方向與x軸正方向的夾角為θ=45°，求：（1）該粒子的比荷qm（2）電場強(qiáng)度E的大小。

答案解析部分1.【答案】D【解析】AB．電荷在電場中一定會受到電場力的作用，故在該空間內(nèi)引入檢驗(yàn)電荷時，如果電荷受到電場力則說明此空間一定有電場，如果沒有電場力則一定沒有電場，AB可行；C．若空間引入通電導(dǎo)線受到磁場力，則說明此空間一定存在磁場，C可行；D．若引入通電導(dǎo)線而沒有受力，則可能是導(dǎo)線與磁場相互平行，故不能說明不存在磁場，D不可行。故答案為：D。【分析】電荷在電場中一定受到電場力的作用；如果沒有受到電場力則說明沒有電場的存在；在空間中引入檢驗(yàn)電流時受到磁場力則說明空間存在磁場，沒有受到磁場力并不能說明沒有存在磁場。2.【答案】B【解析】帶電粒子垂直進(jìn)入磁場，在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運(yùn)動。要使帶電粒子在磁場運(yùn)動的時間最長，帶電粒子需以平行于ab方向的速度射入磁場，并從ac邊射出。由牛頓第二定律可得qvB=2mv得帶電粒子射入磁場的速度為v=即要使速度最大，粒子運(yùn)動的軌道半徑最大，即軌跡既與ab邊相切，又與bc邊相切，如圖所示由幾何關(guān)系可得，此時帶電粒子做圓周運(yùn)動的半徑為R=則速度的最大值為v故答案為：B?！痉治觥繋щ娏Ｗ釉诖艌鲋凶鰟蛩賵A周運(yùn)動，洛倫磁力提供向心力，根據(jù)運(yùn)動軌跡確定出最大半徑，從而求出對應(yīng)的最大速度。3.【答案】B【解析】使電子不能進(jìn)入內(nèi)部無磁場區(qū)域的臨界如下圖所示磁感強(qiáng)度最小時軌跡與內(nèi)圓相切，根據(jù)勾股定理r解得r=電子在磁場中運(yùn)動時根據(jù)洛倫茲力提供向心力evB=m解得r=B的最小值為B=故答案為：B?！痉治觥扛鶕?jù)幾何知識求出電子做圓周運(yùn)動的最小半徑，再結(jié)合萬有引力提供向心力求出最小磁感應(yīng)強(qiáng)度。4.【答案】A【解析】A．分析線圈中的磁場方向，根據(jù)安培定則可知，電流從上向下流過線圈，分析電容器場強(qiáng)方向可知，上極板帶正電，則電容器在放電，A符合題意；B．根據(jù)電磁振蕩規(guī)律可知，電容器放電，振蕩電流正在增大，B不符合題意；CD．電容器放電，電場能向磁場能轉(zhuǎn)化，磁場逐漸增強(qiáng)，此時刻并非最強(qiáng)，CD不符合題意。故答案為：A【分析】根據(jù)磁場方向由安培定則判斷電流方向，電流的方向規(guī)定為正電荷移動的方向，根據(jù)電流方向判斷電容器充放電情況；根據(jù)能量守恒定律分析能量的變化。5.【答案】C【解析】當(dāng)金屬環(huán)進(jìn)入或離開磁場區(qū)域時磁通量發(fā)生變化，會產(chǎn)生電流，根據(jù)楞次定律得出感應(yīng)電流的方向，從而阻礙線圈運(yùn)動，即有機(jī)械能通過安培力做負(fù)功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；當(dāng)環(huán)沒有磁通量的變化時，無感應(yīng)電流，只有重力做功，環(huán)的機(jī)械能守恒；據(jù)以上可知，環(huán)在運(yùn)動過程中只有擺進(jìn)或擺出磁場時有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能，所以與沒有磁場相比，環(huán)會很快靜止，故答案為：C?！痉治觥渴紫确治霏h(huán)的運(yùn)動，根據(jù)楞次定律進(jìn)行判斷感應(yīng)電流的方向；從能量守恒的角度分析即可。6.【答案】C【解析】粒子所受洛倫茲力與電場力大小相等方向相反方可通過平行金屬板，若粒子帶正電，通過左手定則判斷洛倫茲力的方向向上，電場力向下，滿足的條件應(yīng)是：a板帶正電；粒子所受洛倫茲力與電場力相等：qv0B=qE=qUd得：E=Bv0；U=Bv0d；又Q=CU=CBv0故答案為：C．【分析】根據(jù)所受電場力與洛倫茲力相等、方向相反的粒子可以勻速通過平行金屬板，即可求出極板之間的電壓，然后由Q=CU求出電量；根據(jù)電場力與洛倫茲力的大小關(guān)系判斷粒子偏轉(zhuǎn)的方向，結(jié)合受力情況判斷其運(yùn)動情況。7.【答案】A【解析】P、Q兩根導(dǎo)線距離O點(diǎn)的距離相等，根據(jù)安培定則，在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反，大小相等，合磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，所以O(shè)點(diǎn)實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度等于R在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度，根據(jù)安培定則，O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿x軸負(fù)方向RO=3磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=根據(jù)左手定則，電子所受洛倫茲力方向垂直紙面向里，大小為F=evB=故答案為：A?！痉治觥扛鶕?jù)安培定則判斷出三根導(dǎo)線在O點(diǎn)的磁場方向，根據(jù)磁場的疊加得出合磁場的方向，最終根據(jù)左手定則判斷洛倫茲力的方向，根據(jù)F=qvB求出洛倫茲力。8.【答案】D【解析】A．由題圖乙可知，物塊先做加速度減小的加速運(yùn)動再做勻速運(yùn)動，物塊的最大速度是1m/s．對物塊進(jìn)行受力分析可知，開始時物塊受到重力、支持力和摩擦力的作用，設(shè)動摩擦因數(shù)為μ，沿斜面的方向有μF物塊運(yùn)動后，又受到洛倫茲力的作用，加速度逐漸減小，可知一定是FN逐漸減小，即洛倫茲力的方向與FBD．由mgf可知，只要傳送帶的速度大于等于1m/s，則物塊達(dá)到最大速度1m/s后受力平衡，與傳送帶的速度無關(guān)，所以傳送帶的速度可能等于1m/s，也可能大于1m/s，物塊最終可能相對于傳送帶靜止，也可能相對于傳送帶運(yùn)動，B不符合題意，D符合題意；C．由以上的分析可知，傳送帶的速度不能確定，所以不能求出該過程中物塊與傳送帶發(fā)生的相對位移，C不符合題意。故答案為：D?！痉治觥扛鶕?jù)圖乙判斷物塊的運(yùn)動情況及最大速度，然后進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律沿斜面列方程并判斷出物塊的電性；2s-4s內(nèi)由平衡列方程然后判斷物塊與傳送帶的相對運(yùn)動及物塊在傳送帶運(yùn)動的位移。9.【答案】B【解析】ABC．根據(jù)qvB=mv2帶電粒子離開加速器時的最大動能E可見帶電粒子離開加速器時的最大動能與金屬盒之間的電壓無關(guān)，與D形金屬盒內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度、及金屬盒的半徑有關(guān)，只增大金屬盒的半徑，帶電粒子離開加速器時的動能增大；只增大磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，帶電粒子離開加速器時的動能增大，A、C不符合題意，B符合題意；D．根據(jù)T=2πmqB可得加速次數(shù)為n=由此可知狹縫間的加速電壓越大，加速次數(shù)越少，則粒子在回旋加速器中運(yùn)動的時間越短，D不符合題意；故答案為：B。【分析】利用牛頓第二定律結(jié)合動能的表達(dá)式可以判別最大動能的影響因數(shù)；利用周期公式可以判別與速度的大小無關(guān)；利用加速電壓的大小可以判別加速的次數(shù)進(jìn)而判別運(yùn)動的時間。10.【答案】C【解析】ABC．粒子剛好能從c點(diǎn)射出，據(jù)幾何關(guān)系R=L，據(jù)牛頓第二定律Bqv=mv解得v=若能從ac邊射出，則粒子的速度v≤若能從bc邊射出，則粒子的速度v≥所以A、B不符合題意，C符合題意；D．粒子帶負(fù)電，向ab一側(cè)偏轉(zhuǎn)，不會沿直線從bc的中點(diǎn)射出，D不符合題意。故答案為：C?！痉治觥坷脦缀侮P(guān)系可以求出軌道半徑的大小，結(jié)合牛頓第二堤頂路可以求出粒子速度的大?。焕昧Ｗ拥碾娦越Y(jié)合左手定則可以判別粒子的偏轉(zhuǎn)方向。11.【答案】B【解析】根據(jù)左手定則，讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使四指指向電荷的運(yùn)動方向，這時拇指所指的方向就是該正電荷所受洛倫茲力的方向，負(fù)電荷所受洛倫茲力方向與正電荷方向相反．故答案為：B【分析】利用左手定則可以判別洛倫茲力的方向。12.【答案】D【解析】A．因?yàn)榇艌龇较虼怪庇诩埫嫦蚶?，水平速度向右，由左手定則可知水平速度產(chǎn)生的洛倫茲力方向向上，所以小球相對于玻璃管向上運(yùn)動，而玻璃管往右做勻速直線運(yùn)動，則小球?qū)嶋H的運(yùn)動方向?yàn)橛疑戏剑捎谒剿俣犬a(chǎn)生的洛倫茲力與位移夾角為銳角，所以由水平速度產(chǎn)生的洛倫茲力對小球做正功，A不符合題意；BD．因?yàn)椴ＡЧ茉谒椒较虻乃俣炔蛔儯瑒t小球受的向上的洛倫茲力大小不變，所以小球向上做勻加速直線運(yùn)動，而勻加速直線運(yùn)動和勻速直線運(yùn)動的合運(yùn)動為曲線運(yùn)動，B不符合題意，D符合題意；C．因?yàn)槁鍌惼澚Φ姆较蚴冀K垂直于小球的速度方向，所以洛倫茲力不做功，C不符合題意；故答案為：D。【分析】利用小球的運(yùn)動方向結(jié)合洛倫茲力的方向可以判別洛倫茲力的做功情況；利用洛倫茲力的大小可以判別小球的加速度方向及運(yùn)動情況；由于洛倫茲力垂直速度方向所以洛倫茲力不做功。13.【答案】B【解析】A．根據(jù)題意可判斷abc與ac為并聯(lián)關(guān)系，電流方向相同，所以根據(jù)左手定則安培力不為0，A不符合題意。B．根據(jù)并聯(lián)電路電流之比等于電阻的反比，所以abc與ac中流過的電流為1：2，將abc可等效成ac的直導(dǎo)線，故線框受到的安培力為F=B符合題意。C．a(chǎn)b與bc邊長度相等，電流大小相等，但根據(jù)左手定則可知，安培力的方向不同，大小相同，C不符合題意。D．根據(jù)安培力公式可知FD不符合題意。故答案為：B?！痉治觥坷米笫侄▌t結(jié)合安培力的表達(dá)式可以求出安培力的大?。焕米笫侄▌t可以判別安培力的方向。14.【答案】B【解析】電子做圓周運(yùn)動軌跡如圖所示

由幾何關(guān)系可得電子軌跡圓的半徑為r=R電子做圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律可得B聯(lián)立可得B=故答案為：B?！痉治觥坷脦缀侮P(guān)系可以求出電子軌道半徑的大小，結(jié)合牛頓第二定律可以求出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。15.【答案】B【解析】軌跡如圖帶電粒子，根據(jù)牛頓第二定律得qvB=m解得r=R所以四邊形O1AO2C為菱形，由幾何關(guān)系可知∠所以帶電粒子的偏轉(zhuǎn)角為60°，即粒子射出磁場