高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册第一章 安培力与洛伦兹力综合与测试课时练习

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册第一章 安培力与洛伦兹力综合与测试课时练习，文件包含第一章安培力与洛伦兹力培优必刷卷全解全析doc、第一章安培力与洛伦兹力培优必刷卷考试版doc等2份试卷配套教学资源，其中试卷共25页， 欢迎下载使用。
第一章《安培力与洛伦兹力》高分必刷巩固达标检测卷（培优版）一、单选题1．（2021·辽宁·高二期中）倾角为θ的光滑固定斜面体处于竖直向下的匀强磁场中，在斜面上有一根长为L、质量为m的导线，导线与磁场垂直，导线中电流为I，方向如图所示，导线恰能保持静止，重力加速度为g。则磁感应强度B的大小为（　　）A． B． C． D．2．（2021·河南·商丘市回民中学高二期中）如下四幅图表示运动电荷或通电直导线分别在匀强磁场中的受力方向，其中正确的是（   ）A．B．C．D． 3．（2021·河北·深州长江中学高二期中）如图所示为一速度选择器，内有一磁感应强度为B，方向垂直纸面向外的匀强磁场，一束正离子以速度v从左侧水平射入，为使离子流经磁场时不偏转（不计重力）则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场，下列说法正确的是（　　）A．该电场场强大小为，方向向下B．离子沿直线匀速穿过该装置的时间与场强无关C．负离子从右向左水平射入时，不会发生偏转D．负离子从左向右水平射入时，会发生偏转4．（2021·重庆一中高二期中）两个带等量异种电荷的粒子分别以速度和射入匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为和，磁场宽度为d，两粒子同时由A点出发，同时到达B点，A、B连线垂直于磁场边界。如图所示，则（　　）A．a粒子带正电，b粒子带负电 B．两粒子的轨道半径之比C．两粒子的质量之比 D．两粒子的速率之比5．（2021·河北·衡水市冀州区第一中学高二期中）如图所示，通电导体棒静止于水平导轨上，棒的质量为m，长为L，通过的电流大小为I且垂直纸面向里，匀强磁场的磁感应强度B的方向与导轨平面成角，则导体棒受到的（　　）A．安培力大小为BILB．安培力大小为BILsinC．摩擦力大小为BILcosD．支持力大小为mg+BILsin        6．（2021·山东·高二期中）1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，凭借此项成果，他于1939年获得诺贝尔物理学奖，其原理如图所示，置于真空中的形金属盒半径为，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可忽略；磁感应强度为的匀强磁场与盒面垂直，高频交流电频率为，加速电压为。若A处粒子源产生质子的质量为、电荷量为，在加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响。则下列说法正确的是（　　） A．带电粒子由加速器的边缘进入加速器B．被加速的带电粒子在回旋加速器中做圆周运动的周期随半径的增大而增大C．质子离开回旋加速器时的最大动能与形盒半径成正比D．该加速器加速质量为、电荷量为的粒子时，交流电频率应变为7．（2021·黑龙江·密山市第一中学高二期中）如图所示，在足够长的水平线上方有方向垂直纸面向里的范围足够大的匀强磁场区域，一带负电的粒子 P 从 a 点沿 θ ＝45°方向以初速度 v 垂直磁场方向射入磁场中，经时间 t 从 b 点出磁场。不计粒子重力，下列说法正确的是（　　） A．粒子射出磁场时与水平线的夹角（锐角）为 θB．若P的初速度增大为2v，则射出磁场所需时间为2tC．若 P 的初速度增大为 2v，粒子射出磁场时与水平线的夹角（锐角）为 2θD．若磁场方向垂直纸面向外，粒子 P 还是从 a 点沿 θ＝45°方向以初速度 v 垂直磁场方向射入磁场中，则射出磁场所需时间为 2t  8．（2021·福建·莆田一中高二期中）如图所示，在的区域内存在与平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B．在时刻，从原点O发射一束等速率的相同的带电粒子，速度方向与y轴正方向的夹角分布在范围内。其中，沿y轴正方向发射的粒子在时刻刚好从磁场右边界上点离开磁场，不计粒子重力，下列说法正确的是（　　）A．粒子在磁场中做圆周运动的半径为 B．粒子的发射速度大小为C．磁场右边界上有粒子射出的长度为 D．带电粒子在磁场中运动的最长时间为 二、多选题9．（2021·辽宁·一尺和育英高级中学高二期中）如图所示，一定质量的通电导体棒ab置于倾角为θ的粗糙导轨上，在图所加各种大小相同方向不同的匀强磁场中，导体棒ab均静止，则下列判断正确的是（　　）A．四种情况导体受到的安培力大小相等B．A中导体棒ab与导轨间摩擦力可能为零C．B中导体棒ab可能是二力平衡D．C、D中导体棒ab与导轨间摩擦力可能为零  10．（2021·河北·石家庄二中高二期中）如图所示，在xOy平面内有一个半径为R、圆心位于坐标原点O的圆形磁场区域，磁感应强度大小为B，在圆形磁场区域的左边有一个宽度也为R且关于x轴对称的粒子源，它能连续不断地沿x轴正方向发射速度相同的带正电粒子，已知粒子的质量均为m、电荷量均为q，不计粒子重力和粒子间的相互作用。若粒子均能够从y轴上的P点离开磁场区域，则下列说法正确的是（　　）A．磁场方向垂直xOy平面向外B．粒子的速度大小为C．粒子在磁场中运动的最大时间差为D．粒子从P点离开磁场时与x轴正方向的夹角的范围为11．（2021·河北·深州长江中学高二期中）如图所示，两个半径相同的半圆形光滑轨道分别竖直放在匀强磁场和匀强电场中，轨道两端在同一高度上。两个相同的带正电小球（可视为质点）同时分别从轨道的左端最高点由静止释放，M、N分别为两轨道的最低点，则错误的是（　　） A．两小球到达轨道最低点的速度B．两小球到达轨道最低点时对轨道的压力C．两小球第一次到达最低点的时间相同D．两小球均不能都到达轨道的另一端   12．（2021·重庆一中高二期中）质谱仪是用来分析同位素的装置。如图所示为质谱仪的示意图，其由竖直放置的速度选择器、偏转磁场构成。由三种不同粒子组成的粒子束以某速度沿竖直向下的方向射入速度选择器，该粒子束沿直线穿过底板上的小孔О进入偏转磁场，最终三种粒子分别打在水平底板上的三点。已知底板上、下两侧的匀强磁场方向均垂直于纸面向外，且磁感应强度的大小分别为，速度选择器中匀强电场的电场强度的大小为E，不计粒子的重力以及它们之间的相互作用，则（　　）A．速度选择器中的电场方向向右，且三种粒子均带正电B．如果三种粒子的电荷量相等，则打在点的粒子质量最大C．三种粒子的速度大小均为D．如果三种粒子电荷量均为q，且的间距为，则打在两点的粒子质量差为13．（2021·河北·衡水市冀州区第一中学高二期中）如图所示，匀强磁场限定在一个圆形区域内，磁感应强度大小为B，一个质量为m，电荷量为q，初速度大小为v的带电粒子沿磁场区域的直径方向从P点射入磁场，从Q点沿半径方向射出磁场，粒子射出磁场时的速度方向与射入磁场时相比偏转了角，忽略重力及粒子间的相互作用力下列说法正确的是（　　）A．粒子带正电B．粒子在磁场中运动的轨迹长度为C．粒子在磁场中运动的时间为D．圆形磁场区域的半径为 14．（2021·辽宁·高二期中）如图所示，竖直平面内一半径为R的圆形区域内有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直纸面向里。一束质量为m、电荷量为－q的带电粒子沿平行于直径MN的方向以不同速率从P点进入匀强磁场，入射点P到直径MN的距离，不计粒子重力，下列说法正确的是（　　）A．若粒子恰好能从N点射出，则粒子在磁场中运动的时间为B．若粒子射出磁场时的速度方向恰好与其入射方向相反，则粒子在磁场中运动的时间为C．若粒子恰好能从N点射出，则粒子的速度为D．若粒子恰好能从M点射出，则粒子在磁场中偏转的半径为 三、实验题15．（2021·广西岑溪·高二期中）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___________。   16．（2021·重庆八中高二月考）近年来，我国打响了碧水保卫战，暗访组在某化工厂的排污管末端安装了如图1所示的流量计，可用此装置测量磁场的磁感应强度。测量管由绝缘材料制成，其直径为D，左右两端开口，匀强磁场方向竖直向下（未画出），在前后两个内侧面A、C上固定有竖直正对的金属板作为电极（未画出，电阻不计），金属板电极与开关S、电阻箱R和灵敏电流计连接，管道内始终充满污水，污水以恒定的速度v自左向右通过，闭合开关S，调节电阻箱的阻值，记下相应灵敏电流计的读数。 (1)利用图2中的电路测量灵敏电流计的内阻，图中和为电阻箱，S1和S2为开关，已知灵敏电流计的满偏电流为。断开S2，闭合S1，调节，使灵敏电流计满偏；保持的阻值不变，闭合S2，调节，当灵敏电流计的示数为时电阻箱的阻值为。若忽略S2闭合前后电路中总电阻的变化，经计算得___________，该测量值与灵敏电流计内阻的真实值相比___________（选填“偏大”“偏小”或“相等”）；(2)用游标卡尺测量测量管直径D，示数如图3所示，直径___________；(3)如图1所示，实验中改变电阻箱接入电路的阻值R，并记录相应的电流表读数I，绘制图像如图4所示，则磁感应强度的大小B为___________。（用题中的字母a、b、c、v、D、表示）      四、解答题17．（2021·重庆实验外国语学校高二月考）如图所示，两平行导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，导轨的一端接有电动势E=3V内阻r=0.5Ω的直流电源，两导轨间的距离L=0.4m，在导轨所在空间内分布着磁感应强度B=0.5T、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。现把一个质量m=0.08kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒的电阻R=1.0Ω，导体棒恰好刚要滑动，金属导轨电阻不计，（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）ab棒受到的安培力；（2）ab棒与导轨的动摩擦因数μ。  18．（2021·河北·衡水市冀州区第一中学高二期中）如图所示，竖直条形区域存在磁感应强度大小为B、方向水平向外的匀强磁场、磁场宽度为L且足够长，M、N为涂有荧光物质的竖直板。现使一束质子在竖直平面内从M板上的A点射入磁场，入射方向与水平方向的夹角=53°，质子束的速度大小在0到无穷大范围内变化。质子的质量为m、电荷量为e，取sin53°=0.8，cos53°=0.6，不计质子所受重力和质子间的相互作用。求：（1）速度大小为v0的粒子在磁场中运动的半径R0；（2）运动轨迹与N板相切的质子的速度大小v。  19．（2021·湖北·宜城市第三高级中学高二期中）在如图所示的直角坐标系第一象限与第三象限分布匀强磁场和匀强电场，磁感应强度为B，现在第三象限中从P（-L，-L）速度v0沿x轴正方向发射质量为m，带+q的离子，离子经电场后恰从坐标原点O射入磁场，离子重力不计。（1）求电场强度为E的大小（2）求离子进入磁场的速度（3）求离子在磁场中运动的时间                20．（2021·湖北·华中师大一附中高二期中）如图所示，虚线与之间是匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度为，磁场区域在竖直方向足够长，右侧有无限大的挡板，、与挡板三者互相平行，间距均为。一电荷量为、质量为、初速度可忽略的粒子，经电压为的电场加速后，从靠近上板的位置沿水平方向进入两平行金属板间的偏转电场。平行金属板长度为、间距为，板间为电压由加速电压决定，且始终有。粒子离开偏转电场后若可以穿过匀强磁场，最后会打在竖直挡板上（重力忽略不计）。（1）求粒子经过偏转电场后的侧移距离和速度偏转角的正切值；（2）为使粒子不会由磁场右边界射出，加速电压最大值应为多少？（3）若每隔一段时间就有一个粒子被加速，且加速电压从缓慢增加至，求竖直挡板上被粒子打中区域的长度。（粒子在加速电场中运动时间极短且粒子间的相互作用忽略不计）