（2019） 新人教版高中物理高二下学期选择性必修二第一章安培力与洛伦兹力章末检测试卷(一)ppt课件.pptx

1、章末检测试卷(一)第一章安培力与洛伦兹力一、单项选择题(本题共8小题，每小题4分，共32分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1.(2019张家口市高二上期末)如图1所示，两平行直导线cd和ef竖直放置，通以方向相反、大小相等的电流，a、b两点位于两导线所在的平面内.下列说法正确的是A.a点的磁感应强度一定为零B.b点的磁感应强度一定为零C.ef导线受到的安培力方向向右D.cd导线在a点产生的磁场方向垂直纸面向外123456789 101112131415 16图图1解析根据安培定则可知，通电导线cd在a点产生的磁场方向垂直纸面向里，通电导线ef在a点产生的磁场方向垂直纸面向

2、外，cd、ef中通有方向相反、大小相等的电流，但a点离cd较近，故a点的磁场方向垂直纸面向里，故a点的磁感应强度一定不为零，故A、D错误；根据安培定则可知，通电导线ef和cd在b点产生的磁场方向相同，均为垂直纸面向外，所以b点的磁场方向垂直纸面向外，故b点的磁感应强度一定不为零，故B错误；根据左手定则可判断，ef导线受到的安培力方向向右，故C正确.123456789 101112131415 162.(2020哈师大附中期末)如图2所示，折导线abc中ab和bc长度均为L，置于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，abc平面与磁场垂直，在导线abc中通有电流I，则导线所受安培力的大小为1234567

3、89 10111213151416图图23.(2018海南卷)如图3所示，一绝缘光滑固定斜面处于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于斜面向上，通过电流I的金属细杆水平静止在斜面上.若电流变为0.5I，磁感应强度大小变为3B，电流和磁场的方向均不变，则金属细杆将A.沿斜面加速上滑 B.沿斜面加速下滑C.沿斜面匀速上滑 D.仍静止在斜面上123456789 10111213151416图图3解析开始时F安BIlmgsin ，改变后F安1.5BIlmgsin ，则金属杆将沿斜面向上加速运动.4.如图4所示，弧ADC是四分之一圆弧，O为圆心，D为弧AC中点，A、D、C处各有一垂直纸面的通电

4、直导线，电流大小相等，A、C两处电流垂直纸面向里，D处电流垂直纸面向外，整个空间再加一个大小为B的匀强磁场，O处的磁感应强度刚好为零.如果将D处电流反向，其他条件都不变，则O处的磁感应强度大小为123456789 10111213151416图图4解析设A、D、C处的电流在O点产生的磁场的磁感应强度大小均为B0，123456789 101112131514165.(2016全国卷)现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图5所示，其中加速电压恒定.质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场.若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强

5、磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍.此离子和质子的质量比约为A.11 B.12 C.121 D.144123456789 10111213151416图图5解析设质子的质量和电荷量分别为m1、q1，一价正离子的质量和电荷量分别为m2、q2.对于任意粒子，在加速电场中，由动能定理得123456789 10111213151416由题意知，两种粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径相同，加速电压U不变，其中B212B1，q1q2，6.如图6所示，在水平地面上方有正交的匀强电场和匀强磁场，匀强电场方向竖直向下，匀强磁场方向水平向里.现将一个带正电的金属小球从M点以初速度v0水

6、平抛出，小球着地时的速率为v1，在空中的飞行时间为t1.若将磁场撤除，其他条件均不变，那么小球着地时的速率为v2，在空中飞行的时间为t2.小球所受空气阻力可忽略不计，则关于v1和v2、t1和t2的大小比较，以下判断正确的是A.v1v2，t1t2 B.v1v2，t1t2C.v1v2，t1t2123456789 101112131514图图616解析因为洛伦兹力对粒子不做功，则根据动能定理，磁场存在与否，重力和电场力对小球做功相同，则小球着地时的速率应该是相等的，故v1v2；存在磁场时，小球受到斜向右上方的洛伦兹力，有竖直向上的分力，使得小球在竖直方向的加速度小于没有磁场时的加速度，小球在空中飞行

7、的时间要长些，即t1t2，D正确.123456789 101112131514167.如图7所示，半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，质量为m、带电荷量为q的正电荷(重力忽略不计)以速度v沿正对着圆心O的方向射入磁场，从磁场中射出时速度方向改变了角，则磁场的磁感应强度大小为123456789 10111213151416图图7解析该电荷以速度v沿正对着圆心O的方向射入磁场，将背离圆心射出，轨迹圆弧的圆心角为，123456789 10111213151416123456789 10111213151416图图88.如图8所示，直线MN上方有垂直纸面向里的匀强磁场，电子1从磁场边界上的

8、a点垂直MN和磁场方向射入磁场，经t1时间从b点离开磁场.之后电子2也由a点沿图示方向以相同速率垂直磁场方向射入磁场，经t2时间从a、b连线的中点c离开磁场，则为解析电子1、2在磁场中都做匀速圆周运动，根据题意画出电子1、2的运动轨迹，如图所示：123456789 10111213151416根据几何关系可知，aOc为等边三角形，则电子2转过的圆心角为60，电子1垂直射入磁场，从b点离开，则运动了半个圆周，ab即为直径，c点为圆心，电子2以相同速率垂直磁场方向射入磁场，经t2时间从a、b连线的中点c离开磁场，轨迹圆心为O，123456789 10111213151416二、多项选择题(本题共4

9、小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)9.(2019扬州市检测)如图9所示，由两种比荷不同的离子组成的离子束，经过由正交的匀强电场和匀强磁场组成的速度选择器后，进入另一个匀强磁场中并分裂为A、B两束，离子的重力不计，下列说法正确的是A.组成A束和B束的离子都带正电B.组成A束和B束的离子质量一定相同C.A束离子的比荷大于B束离子的比荷D.速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向里123456789 10111213151416图图9解析A、B离子进入磁场后都向左偏，根据左手定则可知A、B两束离子都带正电，故A正

10、确；能通过速度选择器的离子所受电场力和洛伦兹力平衡，则qvBqE，123456789 10111213151416所以A束离子的比荷大于B束离子的比荷，但不能判断两离子的质量关系，故B错误，C正确；在速度选择器中，电场方向水平向右，A、B离子所受电场力方向向右，所以洛伦兹力方向向左，根据左手定则可知，速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向里，故D正确.123456789 1011121315141610.如图10所示，在半径为R的圆形区域内有匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于圆平面(未画出).一群比荷为 的负离子以相同速率v0(较大)，由P点在纸平面内向不同方向射入磁场中发生偏转后，又飞出磁场，

11、则下列说法中正确的是(不计重力)A.离子在飞出磁场时的动能一定相等B.离子在磁场中运动半径一定相等C.由Q点飞出的离子在磁场中运动的时间最长D.沿PQ方向射入的离子飞出时偏转角最大123456789 10111213151416图图10123456789 10111213151416解析射入磁场的离子比荷相等，但质量不一定相等，故射入时初动能可能不相等，又因为洛伦兹力不做功，这些离子从射入到射出动能不变，故不同的离子的动能可能不相等，A错误；沿PQ方向射入的离子不会从Q点射出，故偏转角不是最大，D错误.11.(2020湖北仙桃中学期末)如图11甲所示，一个质量为m的带正电荷的物块，由静止开始从

12、斜面上的A点下滑，滑到水平面BC上的D点停下来.已知物块与斜面及水平面间的动摩擦因数相同，且不计物块经过B处时的机械能损失.先在ABC所在空间加竖直向下的匀强电场，如图乙所示，第二次让物块从A点由静止开始下滑，结果物块在水平面上的D点停下来.后又撤去电场，在ABC所在空间加水平向里的匀强磁场，如图丙所示，再次让物块从A点由静止开始下滑，结果物块沿斜面滑下并在水平面上的D点停下来.则下列说法正确的是A.D点一定在D点左侧B.D点一定与D点重合C.D点一定在D点右侧D.D点一定与D点重合123456789 10111213151416图图11123456789 10111213151416解析根据

13、功能关系有mghmgcos LABmgLBD， 当加电场时(mgEq)h(mgEq)cos LAB(mgEq)LBD， 由两式得LBDLBD，A错误，B正确；当加匀强磁场时，由左手定则知物块在运动过程中对斜面及地面的正压力减小，滑动摩擦力减小，又洛伦兹力不做功，所以可判断C正确，D错误.12.质量为m、电荷量为q的带正电小球，从倾角为的粗糙绝缘斜面(tan )上由静止下滑，斜面足够长，整个斜面置于方向垂直纸面向外的匀强磁场中，其磁感应强度为B，如图12所示，重力加速度为g.带电小球运动过程中，下列说法正确的是A.小球在斜面上运动时做匀加速直线运动B.小球在斜面上运动时做加速度增大，速度也增大的

14、变加速直线运动C.小球最终在斜面上匀速运动123456789 10111213151416图图12123456789 10111213151416解析根据题意，小球在斜面上运动过程中受到重力、支持力、摩擦力和垂直斜面向上的洛伦兹力，小球做加速运动，且加速度增大，小球最终将脱离斜面，故选项A、C错误，B正确；当小球对斜面压力刚好为0时，有三、非选择题(本题共4小题，共52分)13.(8分)如图13所示，将长为50 cm、质量为1 kg的均匀金属棒ab的两端用两只相同的弹簧悬挂成水平状态，置于垂直于纸面向里的匀强磁场中，当金属棒中通以4 A电流时，弹簧恰好不伸长(g10 m/s2).(1)求匀强磁

15、场的磁感应强度大小；123456789 10111213151416图图13答案5 T解析弹簧不伸长时，BILmg， (2分)(2)当金属棒中通以大小为1 A、方向由a到b的电流时，弹簧伸长3 cm；如果电流方向由b到a，电流大小仍为1 A，求弹簧的形变量.(弹簧始终在弹性限度内)123456789 10111213151416答案5 cm解析当大小为1 A的电流由a流向b时，有2kx1BI1Lmg，(2分)当电流反向后，有2kx2mgBI2L，(2分)14.(12分)(2019化州市模拟)如图14所示，两平行金属板水平放置，板间存在垂直纸面的匀强磁场和电场强度为E的匀强电场.金属板右下方以M

16、N为上边界，PQ为下边界，MP为左边界的区域内，存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁场宽度为d，MN与下极板等高，MP与金属板右端在同一竖直线上.一个电荷量为q、质量为m的正离子以初速度v0在两板间沿平行于金属板的虚线射入金属板间.不计离子重力.(1)已知离子恰好做匀速直线运动，求金属板间的磁感应强度B0；123456789 101112131514图图1416解析离子做匀速直线运动，受到的电场力和洛伦兹力平衡，有qEqv0B0， (2分)123456789 10111213151416(2)若撤去板间磁场B0，离子恰好从下极板的右侧边缘射出电场，方向与水平方向成30角，离子进入磁场后从磁场边界P点

17、射出，求该磁场的磁感应强度B的大小.123456789 10111213151416123456789 10111213151416解析离子在电场中做类平抛运动，水平方向做匀速运动，则刚进入磁场的速度：设离子进入磁场后做匀速圆周运动的半径为r，根据牛顿第二定律，123456789 1011121315141615.(15分)(2019聊城市一模)如图15所示，真空中xOy坐标系的第二象限中，有宽为L的虚线区域，虚线边界与x轴垂直，内有沿y轴负方向的匀强电场.在第一象限内有垂直于xOy平面向外的匀强磁场，磁感应强度B . 一个质量为m、电荷量为q的正粒子，在匀强电场左边界与x轴交图图15点处，以

18、速度v0、方向与x轴正方向成53角射入电场，垂直于电场右边界飞出后进入磁场.粒子一直在xOy平面内运动，不计粒子所受重力，sin 530.8，cos 530.6.求：(1)电场强度E的大小；解析设带电粒子在电场中运动的时间为t，电场强度为E.带电粒子在坐标系中的运动轨迹如图所示.Lv0cos 53t (2分)123456789 10111213151416qEma (1分)(2)带电粒子回到x轴上时，与x轴交点的坐标.123456789 10111213151416123456789 10111213151416解析设带电粒子从电场飞出时的速度为v，vv0cos 53，粒子进入磁场做匀速圆周运

19、动，设半径为R，圆心在M点，轨迹与x轴交于N点dMORdDO (1分)dMO2xN2R2 (1分)16.(17分)(2019衡阳一中月考)如图16所示，直角三角形OAC(30)区域内有B0.5 T的匀强磁场，方向如图所示.两平行极板M、N接在电压为U的直流电源上，左板为高电势.一带正电的粒子从靠近M板由静止开始加速，从N板的小孔射出电场后，垂直OA的方向从P点进入磁场中，带电粒子的比荷为 1.0104 C/kg，OP间距离为l1.2 m.全过程不计粒子所受的重力，求：123456789 10111213151416图图16(1)粒子从OA边离开磁场时，粒子在磁场中运动的时间？答案2104 s1

20、23456789 10111213151416解析带电粒子在磁场中做圆周运动的周期为：当粒子从OA边离开磁场时，粒子在磁场中恰好运动了半个周期(2)粒子从OC边离开磁场时，粒子在磁场中运动的最长时间？123456789 10111213151416解析如图甲所示，当带电粒子的轨迹与OC边相切时为临界状态，时间即为从OC边射出的最大值，由几何关系可知，粒子在磁场中运动的圆心角为120，123456789 10111213151416甲(3)若加速电压U220 V，通过计算说明粒子从三角形OAC的哪一边离开磁场？123456789 10111213151416答案OC边123456789 10111213151416如图乙所示，当带电粒子的轨迹与OC边相切时为临界状态，设此时粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R，乙所以粒子从OC边射出. (1分)解得R0.4 m (1分)