1、高二物理2022学年第一章安培力与洛伦兹力检测卷一、单选题（本大题共10小题，共40分）1. 下列关于磁场的应用，正确的是()A. 图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器示意图，要使粒子获得的最大动能增大，可增大加速电场的电压UB. 图乙是磁流体发电机示意图，由此可判断A极板是发电机的正极，B极板是发电机的负极C. 图丙是速度选择器示意图，不考虑重力的带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是v=EBD. 图丁是磁电式电流表内部结构示意图，当有电流流过时，线圈在磁极间产生的匀强磁场中偏转2. 如图所示，斜边长为L的等腰直角三角形导线框用两根绝缘细线悬挂，静止时斜边水平，导线框中有顺时针方向的电流
2、，图中水平虚线为匀强磁场的上边界线，通过两直角边中点M、N，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于导线框向里，此时每根细线的拉力大小为F1。现保持其他条件不变，将虚线下方的磁场移至虚线上方，使虚线为匀强磁场的下边界，此时每根细线的拉力大小为F2。则导线框中的电流大小为A. 2(F1-F2)LBB. (F1-F2)LBC. 2(F1+F2)LBD. (F1+F2)LB3. 如图所示，半径为R、质量为m的半圆形导线框用两根绝缘细线悬挂，静止时直线边水平，导线框中通有沿顺时针方向的电流，图中水平虚线为匀强磁场的上边界线，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于导线框向里，处于磁场区域的导线框对应的
3、圆心角为120，此时每根细线的拉力大小为F1。现保持其他条件不变，将虚线下方的磁场移至虚线上方，使虚线为匀强磁场的下边界，此时每根细线的拉力大小为F2。则导线框中的电流大小为( )A. 2(F1-F2)3BRB. F1-F23BRC. 3(F1-F2)BRD. 6(F1-F2)BR4. 如图所示，在等腰三角形ABC内充满垂直纸面的匀强磁场(图中未画出)，AB边长度为1，A=C=30.一群质量均为m、电荷量均为q、速度大小均为v的带正电粒子垂直BC边射入磁场，已知从AB边垂直射出的粒子在磁场中运动的时间为t0，而在AB边射出的粒子，在磁场中运动最长的时间为54t0(不计粒子重力和粒子间相互作用)
4、.下列判断正确的是( )A. 粒子可以从CB边射出B. 粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为125t0C. 粒子从AB和AC边出射的范围其长度之比为23D. 粒子进入磁场速度大小为2l(6+3)t05. 如图所示，两平行金属板AB中间有互相垂直的匀强电场和匀强磁场。A板带正电荷，B板带等量负电荷，电场强度为E；磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B1。平行金属板右侧有一挡板M，中间有小孔O，OO是平行于两金属板的中心线。挡板右侧有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场应强度为B2。CD为磁场B2边界上的一绝缘板，它与M板的夹角=45，OC=a，现有大量质量均为m，含有各种不同电荷量、不同速度的带电粒子(不计
5、重力)，自O点沿OO方向进入电磁场区域，其中有些粒子沿直线OO方向运动，并进入匀强磁场B2中，则能击中绝缘板CD的粒子中，所带电荷量的最大值为( )A. q=(2+1)mEB1B2aB. q=(2-1)mEB1B2aC. q=(2+1)B1B2amED. q=(2-1)B1B2amE6. 如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直于圆面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，AC、DE是圆的两条互相垂直的直径，在A点有一个粒子源，沿与AC成45斜向上垂直磁场的方向射出各种不同速率的粒子，粒子的质量均为m，电荷量均为q，所有粒子均从CD段四分之一圆弧射出磁场，不计粒子的重力，则从A点射出的粒子速率满足的条件是
6、()A. 2qBRmvqBR2mB. qBRmv2qBR2mC. 2qBRmv2qBR2mD. qBRmvqBR2m7. 如图中关于磁场中的四种仪器的说法中错误的是()A. 甲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M侧带负电荷D. 丁中长宽高分别为为a、b、c的电磁流量计加上如图所示磁场，若流量Q恒定，前后两个金属侧面的电压与a、b无关8. 如图所示，原来静止的弓形线圈通有逆时针方向的电流I，在其直径中点右侧放置一根垂直于线圈平面的固定不动
7、的长直导线，并通以电流I，方向垂直纸面向里，此时环形线圈的运动情况是()A. 从左至右观察，以AB为轴逆时针旋转，并且B点靠近直线电流B. 从左至右观察，以AB为轴逆时针旋转，并且B点远离直线电流C. 从左至右观察，以AB为轴顺时针旋转，并且B点靠近直线电流D. 从左至右观察，以AB为轴顺时针旋转，并且B点远离直线电流9. 如图所示，边长为l，质量为m的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板，导线框中通以恒定的逆时针方向的电流，大小为I。图中虚线过ab边中点和ac边中点，在虚线的下方为垂直于导线框向里的有界矩形匀强磁场，其磁感应强度大小为B。此时导线框处于静止状态，细线中的拉力为F1，保持其他
8、条件不变，现将虚线下方的磁场移至虚线上方，导线框仍处于静止状态，此时细线中拉力为F2。则导线框中的电流大小为A. 2F2-F1BlB. 2F2-F13BlC. F2-F1BlD. F2-F12Bl10. 质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具。图中的铅盒A里的放射源放出大量的带正电粒子(可认为初速度为零)，从狭缝S1进入电压为U的加速电场区加速后，再通过狭缝S2从小孔G垂直于MN射入偏转磁场，该偏转磁场是以直线MN为切线、磁感应强度为B，方向垂直于纸面向外、半径为R的圆形匀强磁场。现在MN上的F点(图中末画出)接收到该粒子，且GF=3R。则该粒子的比荷为(粒子的重力忽略不计) (
9、)A. 8UR2B2B. 4UR2B2C. 6UR2B2D. 2UR2B2二、实验题（本大题共2小题，共12分）11. 如图所示是一种测量磁感应强度的实验方案。虚线框内存在一个与纸面垂直的匀强磁场。D为位于纸面内的U型金属框，E为直流电源，R为电阻箱，A为电流表，S为开关，此外还有细沙、天平、刻度尺和若干轻质导线。(1)用笔画线代替导线，在图中画线完成实验电路图。(2)补充完成下列实验步骤。按照实验电路图连接电路。保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于静止状态，然后用天平称出细沙质量m1。闭合开关S，调节电阻R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D重新处于静止状态，然后读出
10、电流表的示数I，并用天平测量此时细沙的质量m2。用刻度尺测量_。(写物理量及其符号)(3)用所测物理量和g表示磁感应强度B的大小，则B=_。(4)若电流顺时针方向，则判定磁感应强度方向具体方法为_。12、完成下列填空，如图、所示是探究电磁感应现象的实验装置。如图，用绝缘线将导体悬挂在蹄形磁铁的磁场中，闭合开关后，在下面的实验探究中，关于电流表的指针是否偏转填写在下面的空格处。选填“偏转”或“不偏转”磁体不动，使导体向上或向下运动，并且不切割磁感线。电流表的指针_导体不动，使磁体左右运动。电流表的指针_如图，各线路连接完好，线圈在线圈中，在开关闭合的瞬间，实验小组发现电流表的指针向左偏一下后又迅
11、速回到中间位置，则：保持开关闭合，在把滑动变阻器的滑片向右移动的过程中，会观测到电流表的指针_选填“向左偏”、“向右偏”或“不动”三、计算题（本大题共4小题，共48分）13、如图所示，在xOy平面的y轴左侧存在着半径为L的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，边界与y轴在O点相切；在xOy平面的y轴右侧存在一个沿y轴负方向的场强为E=mv02qL的有界匀强电场区域，匀强电场的右侧有一个方向垂直纸面向里的匀强磁场区域，区域的宽度为L，区域和区域的高度足够长。质量为m、电荷量为q的带负电粒子从A点沿半径以初速度v0、方向与x轴正方向成=60角射入匀强磁场区域，恰好从坐标原点O沿x轴正方向进人区域
12、。不计粒子的重力。(1)求区域内磁场的磁感应强度大小B；(2)求粒子离开区域时的位置坐标；(3)若粒子进入区域后刚好沿右边界垂直穿过x轴，求区域的宽度L和磁感应强度的大小B分别为多少？14、如图所示，倾斜的平行光滑导轨间间距为L=1m，导轨与水平面的倾角为=370，在导轨间加有垂直导轨平面的匀强磁场(图中未画出)，磁感应强度为B=0.2T。在导轨顶端接有电动势为E，内阻为r=0.5的电源。质量m=50g，电阻为R=1.5的金属杆ab静止在导轨上，金属杆ab与导轨垂直，(重力加速度g取10m/s2，求：(1)匀强磁场的方向(2)电源的电动势E15、如图所示，一带电微粒质量为m=2.010-11k
13、g、电荷量q=+1.010-5C，从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角=60，并接着沿半径方向进入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，微粒射出磁场时的偏转角也为=60.已知偏转电场中金属板长L=103cm，圆形匀强磁场的半径为R=103cm，重力忽略不计求：(1)带电微粒经加速电场后的速度大小；(2)两金属板间偏转电场的电场强度E的大小；(3)匀强磁场的磁感应强度B的大小16、如图，在平面直角坐标系xOy内，第I象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第IV象限以ON为直径的半圆形区域内，存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，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，自y轴正半轴上y=h处的M点，以速度v0垂直于y轴射入电场。经x轴上x=2h处的P点进入磁场，最后垂直于y轴的方向射出磁场。不计粒子重力。求：(1)电场强度大小E；(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r；(3)粒子在磁场运动的时间t。
