第一章 安培力与洛伦兹力 章末复习A卷(原卷版+解析版)

第一章 安培力与洛伦兹力 章末检测【A卷】

（考试时间：75分钟  试卷满分：100分  命题范围：第一章 安培力与洛伦兹力）

第Ⅰ卷（选择题 共43分）

一．单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）

1．（2022·广东·模拟预测）如图为洛伦兹力演示仪的结构图。励磁线圈产生的匀强磁场方向垂直纸面向外，电子束由电子枪产生，其速度方向与磁场方向垂直。电子速度大小可通过电子枪的加速电压来控制，磁场强弱可通过励磁线圈的电流来调节。下列说法正确的是（　　）

A．电子在电子枪里做匀速直线运动

B．电子在磁场里做匀速圆周运动

C．增大励磁线圈的电流，磁场将变弱

D．仅增大励磁线圈的电流，电子做圆周运动的周期将变大

2．（2022·四川广安·高二期末）如图，在阴极射线管正下方平行放置一根通有足够强电流的长直导线，且导线中电流方向水平向右，则阴极射线将会（　　）

A．向上偏转 B．向下偏转 C．向纸内偏转 D．向纸外偏转

3．（2022·安徽省芜湖市教育局高三期末）如图所示是电视显像管原理示意图（俯视图），电流通过偏转线圈，从而产生偏转磁场，电子束经过偏转磁场后运动轨迹发生偏转，不计电子的重力，图中O点为荧光屏的中心，若调节偏转线圈中的电流，使电子束打到荧光屏上的A点，此时下列说法正确的是（　　）

A．电子经过磁场速度增大

B．偏转磁场的方向水平向右

C．偏转磁场的方向垂直纸面向里

D．偏转磁场的方向垂直纸面向外

4．（2022·全国·高三课时练习）如图甲所示为某磁电式电流表的原理图，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，如图乙所示，一边长为L的正方形线圈处在磁场中，线圈a、b边所在的位置磁感应强度的大小都为B。当通有大小为I、方向如图乙的电流时，下列说法正确的是（　　）

A．由于线圈a、b边所在的位置磁感应强度的大小都为B，则该磁场为匀强磁场

B．穿过正方形线圈的磁通量大小为BL2

C．正方形线圈的左边导线受到大小为BIL、方向向上的安培力

D．正方形线圈的右边导线受到大小为BIL、方向向上的安培力

5．（2022·湖北·荆州中学高二期末）如图所示，两根等长直导线a和b平行放置，分别通有大小为 I、2I的电流，电流方向相反，此时导线a受到的磁场力大小为F。当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，导线b受到的磁场力为零，则此时a受到的磁场力大小为（　　）

A． B．F C． D．3F

6．（2022·全国·高三课时练习）一直导管的横截面是半径为R的圆，如图所示，该直导管（导管壁的厚度可忽略）水平放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里；沿导管向左流动的液体中含有一种质量为m、电荷量为+q的带电微粒，微粒受磁场力影响发生偏转，导管上、下壁a、b两点间最终形成稳定电势差Uab，导管内部的电场可看作匀强电场，忽略浮力，重力不可忽略，重力加速度为g，则液体流速和a、b两点间电势差Uab的正负为 （　　）

A． ，Uab为正 B．，Uab为正

C．，Uab为负 D．，Uab为负

7．（2022·江西·高二期末）质量为m，电阻率为，横截面积为S，长度为L的粗细均匀的金属棒MN两端由等长的轻质绝缘细线悬挂，金属棒置于竖直方向的匀强磁场中，初始细线竖直，金属棒静止。现在MN两端加上大小为U的电压，使电流由M流向N，要使金属棒的绝缘细线静止时与竖直方向摆角成60°角，已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）

A．磁场方向竖直向上或向下，大小为

B．磁场方向竖直向上或向下，大小为

C．增长绝缘细线长度，其余条件不变，金属棒摆角将小于60°

D．增大金属棒长度，其余条件不变，金属棒摆角将大于60°

二．多选题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）

8．（2022·山西省榆社中学高二开学考试）下图中关于磁场中的四种仪器的说法中正确的是（　　）

A．甲图中回旋加速器加速带电粒子的最大动能与回旋加速器的半径有关

B．乙图中不改变质谱仪各区域的电场、磁场时击中光屏同一位置的粒子比荷相同

C．丙图中自由电荷为负电荷的霍尔元件通上如图所示电流和加上如图磁场时N侧带正电荷

D．丁图长宽高分别为为a、b、c的电磁流量计加上如图所示磁场，若流量Q恒定，则前后两个金属侧面的电压与a、b、c均无关

9．（2021·河南信阳·高二期末）质量为m、长为L的直导体棒放置于四分之一光滑圆弧轨道上，整个装置处于竖直向上磁感应强度为B的匀强磁场中，直导体棒中通有恒定电流，平衡时导体棒与圆弧圆心的连线与竖直方向成60°角，其截面图如图所示。则下列关于导体棒中的电流的分析正确的是（　　）

A．导体棒中电流垂直纸面向外，大小为

B．导体棒中电流垂直纸面向里，大小为

C．若减小导体棒中的电流大小为原来的，棒再次平衡时，导体棒与圆弧圆心的连线与竖直方向成30°角

D．如适当增大导体棒中的电流，棒再次平衡时，受到弧面的支持力变大

10．（2022·湖南·临澧县第一中学高三开学考试）如图所示，在一等腰直角三角形ACD区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子（重力不计）从AC边的中点O垂直于AC边射入该匀强磁场区域，若该三角形的两直角边长均为L，则下列关于粒子运动的说法中正确的是（　　）

A．当该粒子以不同的速度入射时，在磁场中的运动时间均不同

B．当该粒子以不同的速度入射时，在磁场中运动的最长时间为

C．若要使粒子从CD边射出，则该粒子从O点入射的最大速度应为

D．若该粒子的入射速度为，则粒子一定从CD边出磁场，且距点C的为

第Ⅱ卷  （非选择题  共57分）

三、非选择题（共57分，解答题应写出必要的文字说明、方程式或重要演算步骤，只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）

11．（6分）（2021·河北·元氏县第四中学高二阶段练习）按照如图所示进行实验。

（1）分别接通“1、4”和“2、3”，导线偏转的角度不同，说明导线受到的力的大小与___________有关。

（2）只上下交换磁极的位置以改变磁场方向，导线受力的方向___________（选填“改变”或“不改变”）。

（3）只改变导线中电流的方向，导线受力的方向___________（选填“改变”或“不改变”）。

（4）通过实验说明：安培力的方向与磁场方向、电流方向之间的关系满足___________。

12．（9分）（2021·全国·高三阶段练习）某校物理学习小组在测霍尔元件时，如图甲所示，在一矩形金属薄片的P、Q间通入电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，在M、N两侧面间出现电压UH，这个现象称为霍尔效应，UH称为霍尔电压，且满足UH=，式中d为薄片的厚度，k为霍尔系数，将P 、Q间通入电流I，同时把外加与薄片垂直向下的磁场B的霍尔元件当成电源连接成如图乙所示电路图，则

（1）用螺旋测微器测出霍尔元件厚度如图丙所示，则d=___________mm；

（2）M面的电势___________（填“高”“低”或“等”）于N面的电势；

（3）按照图乙画出实物连接图___________；

（4）改变电阻箱的阻值R。记录相应电压表的读数U，多次进行实验，得出图像如图戊所示，截距为b，则霍尔电压UH=___________，霍尔系数k=___________（用题中的符号表示）。

13．（12分）（2022·湖北·高二期末）如图所示，长方形区域内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。P为边上的点，，边足够长，现有一些质量为m、电量为q、电性未知、速度大小不同的粒子，从P点垂直于磁场方向射入磁场中，速度与夹角。

（1）若粒子从A点射出，求粒子的电性和在磁场运动的时间；

（2）若粒子从边射出磁场，且恰好不从边射出，求粒子的入射速度大小。

14．（12分）（2021·四川·成都高二期末）图示轨道分水平段和竖直圆弧段两部分，其水平段动摩擦因数，圆弧段光滑，点为圆弧的圆心，两轨道之间的宽度为。整个空间存在竖直向上大小为的匀强磁场。质量为、长度略大于的金属细杆垂直于轨道，置于轨道上的点。已知、为导轨上的两点，竖直、水平，且，取，在金属细杆内通以垂直纸面向里的恒定电流时。

（1）要让金属细杆保持静止，求电流的范围；（最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力）

（2）若保持金属细杆内电流始终恒定为，求金属细杆由静止开始运动到点时，其对轨道总压力的大小。

15．（18分）（2022·山西运城·高三期末）如图所示，在平面直角坐标系xOy的第I象限有沿y轴负方向的匀强电场，第IV象限有垂直于纸面向外的匀强磁场。现有一质量为m带电荷量为q的正粒子（不计重力）从坐标为[ （2 +）L，L]的P点以初速度v0沿x轴负方向开始运动，接着进入磁场后由坐标原点O射出，射出时速度方向与x轴负方向夹角为60° ，不计重力，求∶

（1）粒子从O点射出时的速度大小v；

（2）电场强度E的大小；

（3）粒子从P点运动到O点所用的时间。