高三物理備考一輪總復(fù)習(xí)-安培力與洛倫茲力專題復(fù)習(xí)卷

高中物理高考備考一輪總復(fù)習(xí)——安培力與洛倫茲力專題復(fù)習(xí)卷一、單選題（共7題）1．如圖所示，兩根相同的輕質(zhì)彈簧豎直懸掛在天花板下方，兩彈簧下端連接一導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為1.0T、寬度為10cm的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)給導(dǎo)體棒通以2A的電流，平衡時(shí)發(fā)現(xiàn)彈簧的伸長(zhǎng)量是不通電流時(shí)的2倍。若彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，導(dǎo)體棒一直處于水平，重力加速度大小為10m/s2，則導(dǎo)體棒的質(zhì)量為（）

A．50g B．20g C．5g D．2g2．圖所示，直線OM上方存在著垂直紙面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（未畫(huà)出），一電子從O點(diǎn)垂直O(jiān)M射入磁場(chǎng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t0從O點(diǎn)右側(cè)某位置射出磁場(chǎng)．現(xiàn)使電子從O點(diǎn)向左上方射入磁場(chǎng)，速度方向與OM成150°角，則（）A．磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，電子在磁場(chǎng)中經(jīng)歷的時(shí)間為t0B．磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，電子在磁場(chǎng)中經(jīng)歷的時(shí)間為t0C．磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，電子在磁場(chǎng)中經(jīng)歷的時(shí)間為t0D．磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，電子在磁場(chǎng)中經(jīng)歷的時(shí)間為t03．如圖所示，輕質(zhì)彈簧測(cè)力計(jì)下懸掛的圓形線圈中通有順時(shí)針?lè)较虻碾娏鱅0，線圈的正下方固定有一根足夠長(zhǎng)的直導(dǎo)線a，線圈靜止時(shí)導(dǎo)線a垂直于線圈平面，現(xiàn)在導(dǎo)線a中通有垂直紙面向外的較大電流，則下列判斷正確的是（）A．線圈仍靜止不動(dòng)B．從上往下看，線圈將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C．彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)減小D．線圈左右擺動(dòng)4．如圖所示，平行金屬極板、的距離為，兩板間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，等離子體以速度沿圖示方向射入。已知電容器的電容為，則（）A．當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，穩(wěn)定后電容器的電荷量B．當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，穩(wěn)定后電容器的電荷量C．當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，穩(wěn)定后電容器的電荷量D．當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，穩(wěn)定后電容器的電荷量5．如圖所示，間距為L(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌放置在水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ，導(dǎo)軌的下端接有電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電源和阻值為R的定值電阻，質(zhì)量為m的金屬桿M垂直導(dǎo)軌放置（與導(dǎo)軌接觸良好），通過(guò)不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)光滑絕緣桿后與重物N相連，重物N的質(zhì)量為m，金屬桿M剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，不計(jì)金屬桿和導(dǎo)軌電阻，sinθ=0.6，下列說(shuō)法中正確的是（）A．磁場(chǎng)方向水平向左，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=B．磁場(chǎng)方向水平向右，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=C．磁場(chǎng)方向水平向左，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=D．磁場(chǎng)方向水平向右，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=6．下面的幾個(gè)圖顯示了磁場(chǎng)對(duì)通電直導(dǎo)線的作用力，其中正確的是（）A． B．C． D．7．如圖所示，由兩種比荷不同的離子組成的離子束，從靜止經(jīng)電場(chǎng)加速后，經(jīng)過(guò)由正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)組成的速度選擇器后，進(jìn)入另一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中并分裂為A．B兩束。離子的重力不計(jì)，下列說(shuō)法中正確的有（）A．兩束離子的加速電壓相同 B．組成A束和B束的離子質(zhì)量一定相同C．A束離子的比荷大于B束離子的比荷 D．A束離子的動(dòng)能大于B束離子的動(dòng)能二、多選題（共5題）8．一正點(diǎn)電荷分別在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．正點(diǎn)電荷在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，可能不受電場(chǎng)力作用B．正點(diǎn)電荷在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，受電場(chǎng)力的方向一定與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同C．正點(diǎn)電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度越大，受到的洛倫茲力一定越大D．正點(diǎn)電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的洛倫茲力方向一定與磁場(chǎng)方向垂直9．為了測(cè)量某化工廠排放污水的情況，相關(guān)部門(mén)用絕緣材料制作了如圖所示的流量計(jì)。該流量計(jì)長(zhǎng)、寬、高分別為a、b、c，左右兩端開(kāi)口，在垂直于前、后面的方向上加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在上、下兩個(gè)面的內(nèi)側(cè)固定有金屬板M、N作為電極。帶負(fù)電的污水充滿管口從左向右流經(jīng)該流量計(jì)，污水流量（單位時(shí)間丙流出的污水體積）為Q時(shí)，電壓表顯示兩個(gè)電極間的電壓為U，下列說(shuō)法中正確的是（）A．M極的電勢(shì)一定高于N極的電勢(shì)B．N極的電勢(shì)一定高于M極的電勢(shì)C．電壓表的示數(shù)U與污水流量Q成正比D．僅改變流量計(jì)的橫截面積，電壓表的示數(shù)可能不變10．利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件，被廣泛應(yīng)用于測(cè)量和自動(dòng)控制等領(lǐng)域。如圖是霍爾元件的工作原理示意圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于霍爾元件的工作面向下，通入圖示方向的電流，、兩側(cè)面會(huì)形成電勢(shì)差，下列說(shuō)法正確的是（）A．電勢(shì)差僅與材料有關(guān)B．若霍爾元件的載流子是自由電子，則電勢(shì)差C．僅增大磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí)，電勢(shì)差變大D．在測(cè)定地球赤道上方的地磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí)，元件的工作面應(yīng)保持水平11．如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形內(nèi)、外分布著方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，外部磁場(chǎng)范圍足夠大、正方形內(nèi)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，兩磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。在的中點(diǎn)F處有一粒子源，粒子源能沿垂直的方向發(fā)射不同速度的粒子，粒子質(zhì)量均為m，電荷量均為，粒子重力不計(jì)。若粒子以某一速度發(fā)射后第三次經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)邊界時(shí)的位置為中點(diǎn)G，且速度方向垂直于，則下列說(shuō)法正確的是（）A．該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑為L(zhǎng)B．該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑為C．該粒子第一次到達(dá)G點(diǎn)的時(shí)間為D．若換成帶電荷量為、質(zhì)量為m的粒子仍以速度v發(fā)射，則不一定通過(guò)G點(diǎn)12．如圖甲所示的平面直角坐標(biāo)系中，x軸上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在O點(diǎn)處有一粒子源，沿紙面不斷地放出同種粒子，粒子的速率均為v，粒子射入磁場(chǎng)的速度方向與x軸正方向的夾角范圍為60°—120°。粒子的重力及粒子間的相互作用均不計(jì)。圖乙中的陰影部分表示粒子能經(jīng)過(guò)的區(qū)域，其內(nèi)邊界與x軸的交點(diǎn)為E，外邊界與x軸的交點(diǎn)為F，與y軸的交點(diǎn)為D（a，0）。下列判斷正確的是（）A．粒子所帶電荷為正電B．OF的長(zhǎng)度為C．粒子源放出的粒子的荷質(zhì)比為D．從點(diǎn)E離開(kāi)磁場(chǎng)的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可能為三、解答題（共4題）13．在某一坐標(biāo)系第一象限存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在第二象限存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)1，在第四象限存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)2，一質(zhì)量為m，電荷量為–q的球形帶電粒子a從（–L，L）沿x軸正方向以速度v0射出，在y軸某點(diǎn)處進(jìn)入磁場(chǎng)，速度方向與y軸夾角為53°，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后沿垂直于x軸的方向與靜止在x軸上M點(diǎn)且與入射粒子形狀大小一樣但質(zhì)量為2m的不帶電粒子b發(fā)生彈性正碰，碰后電荷量重新平均分配，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，兩粒子會(huì)再次先后通過(guò)x軸上的某一點(diǎn)，粒子所受重力不計(jì)（sin53°=0.8，cos53°=0.6）。求：（1）電場(chǎng)1的電場(chǎng)強(qiáng)度E1，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；（2）碰撞后兩粒子的速度大小分別是多少。14．帶電粒子在液氫氣泡室中運(yùn)動(dòng)時(shí)將使其路徑的一些分子發(fā)生電離，電離處所形成的小氣泡使粒子的軌跡清楚可見(jiàn)，而在此區(qū)域內(nèi)的磁場(chǎng)則使路徑發(fā)生彎曲。下面的氣泡室照片顯示的是點(diǎn)處的一個(gè)幾乎靜止的電子吸收高能射線后沿著曲線運(yùn)動(dòng)。同時(shí)生正、負(fù)電子對(duì)（正電子是電子的反粒子，二者質(zhì)量相同，帶電量相反），該反應(yīng)可表示為，已知均勻磁場(chǎng)與紙面垂直。（1）曲線、中的哪一條表示正電的軌跡？（2）磁場(chǎng)的方向指向紙面內(nèi)還是紙面外，簡(jiǎn)述理由。（3）試定型解釋曲線a，是旋線而非圓周的原因。（4）正、負(fù)電子碰撞會(huì)湮滅并產(chǎn)生兩個(gè)光子：，試解釋為什么正、負(fù)電子碰撞湮滅不可能只產(chǎn)生一個(gè)光子？15．帶電粒子的質(zhì)量m＝1.7×10－27kg，電荷量q＝1.6×10－19C，以速度v＝3.2×106m/s沿垂直于磁場(chǎng)同時(shí)又垂直于磁場(chǎng)邊界的方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝0.17T，磁場(chǎng)的寬度L＝10cm，如圖所示。求：（g取10m/s2，計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）（1）帶電粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度大小；（2）帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；（3）帶電粒子在離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)偏離入射方向的距離d為多大？16．如圖所示，直角坐標(biāo)系xOy在豎直平面內(nèi)，整個(gè)區(qū)域內(nèi)有垂直于坐標(biāo)系平面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，y軸左側(cè)還有場(chǎng)強(qiáng)為、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)。在第一象限內(nèi)有一傾角為的細(xì)直桿PO，某時(shí)刻從桿上的P點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為+q的小球（小球套在細(xì)桿上，可當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)，其與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。小球在O點(diǎn)離開(kāi)細(xì)桿進(jìn)入到y(tǒng)軸左側(cè)的復(fù)合場(chǎng)中繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，已知重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。（1）小球在桿上運(yùn)動(dòng)時(shí)，先達(dá)到一最大加速度a，又在到達(dá)O前達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的速度v，求出a和v的大??；