高三物理備考一輪復習：洛倫茲力過關卷

高三物理高考備考一輪復習洛倫茲力過關卷一、單選題（共7題，每題5分，共35分）1．如圖所示，一帶負電的粒子垂直磁場方向射入勻強磁場，此時該粒子所受的洛倫茲力方向是（）A．向上 B．向下 C．向里 D．向外2．下面關于物理學家所做出的貢獻的表述，符合物理史實的是（）A．麥克斯韋發(fā)現(xiàn)導線通電時，導線附近的小磁針會發(fā)生偏轉B．安培發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，并總結了安培定則來判斷電流周圍的磁場方向C．洛倫茲提出磁場對運動電荷有力的作用D．法拉第通過分析許多實驗事實后總結了判斷感應電流方向的法拉第電磁感應定律3．如圖所示，水平導線中有電流I通過，導線正下方電子的初速度方向與電流I的方向相同，均平行于紙面水平向左。下列四幅圖是描述電子運動軌跡的示意圖，正確的是（）A． B． C． D．4．下列說法正確的是（）A．一運動電荷在某處不受磁場力的作用，則該處的磁感應強度一定為零B．電場強度的方向就是放入電場中電荷所受電場力的方向，且其大小C．由知，通電直導線垂直于磁場方向放置，B與通電直導線所受的安培力F成正比，與通電導線I、L的乘積成反比D．洛倫茲力的方向一定與電荷速度方向垂直，磁場方向不一定與電荷運動方向垂直。5．如圖所示物體帶正電，與斜面的動摩擦因數(shù)為，斜面足夠長且所在空間均有圖示方向的勻強磁場?，F(xiàn)給物體一個沿斜面向，上的初速度，使物體沿斜面向上運動。下列說法正確的是（）

A．物體不可能停在斜面上B．物體向上運動時加速度越來越小，最后停在斜面上C．物體在斜面上運動的過程中，加速度將一直增大D．物體可能勻速向上運動6．如圖所示，一傾角為的粗糙絕緣斜面固定在水平面上，在其所在的空間存在豎直向上、大小的勻強電場和垂直紙面向外、大小的勻強磁場。現(xiàn)讓一質(zhì)量、電荷量的帶負電小滑塊從斜面上某點由靜止釋放，小滑塊運動1m后離開斜面。已知cos53°=0.6，g=10m/s2，則以下說法正確的是（）

A．離開斜面前小滑塊沿斜面做勻加速運動B．小滑塊離開斜面時的速度為1.8m/sC．在離開斜面前的過程中小滑塊電勢能增加了0.8JD．在離開斜面前的過程中摩擦產(chǎn)生的熱量為2.2J7．如圖所示，為洛倫茲力演示儀的結構示意圖。由電子槍產(chǎn)生電子束，玻璃泡內(nèi)充有稀薄氣體，在電子束通過時能夠顯示電子的徑跡。當通有恒定電流時前后兩個勵磁線圈之間產(chǎn)生勻強磁場，磁場方向與兩個線圈中心的連線平行。電子速度的大小和磁感應強度可以分別通過電子槍的加速電壓U和勵磁線圈的電流I來調(diào)節(jié)。適當調(diào)節(jié)U和I，玻璃泡中就會出現(xiàn)電子束的圓形徑跡。通過下列調(diào)節(jié)，一定能讓圓形徑跡半徑減小的是（）A．減小U，增大I B．增大U，減小IC．同時減小U和I D．同時增大U和I二、多選題（共5題，每題5分，共25分）8．如圖所示，空間有一垂直紙面向外的磁感應強度為0.5T的勻強磁場，一質(zhì)量為0.2kg且足夠長的絕緣木板靜止在光滑水平面上，在木板左端放置一質(zhì)量為0.1kg、帶電荷量q=+0.2C的滑塊，滑塊與絕緣木板之間的動摩擦因數(shù)為0.5，滑塊受到的最大靜摩擦力可認為等于滑動摩擦力．現(xiàn)對木板施加方向水平向左、大小為0.6N的恒力，g取10m/s2，則（）

A．木板和滑塊一直做加速度為2m/s2的勻加速運動B．滑塊開始做勻加速直線運動，然后做加速度減小的變加速運動，最后做勻速運動C．最終木板做加速度為2m/s2的勻加速直線運動，滑塊做速度為10m/s的勻速直線運動D．最終木板做加速度為3m/s2的勻加速直線運動，滑塊做速度為10m/s的勻速直線運動9．在圖中，標出了磁場B的方向、射入磁場中的一個正電荷的運動方向，以及正電荷在磁場中受到的洛倫茲力的方向，其中不正確的是（）A．B．C．D．10．如圖所示，為帶負電的小物塊，是一不帶電的絕緣物塊（設、間無電荷轉移），、疊放在一起置于光滑絕緣的水平地面上，空間存在垂直于紙面向外的勻強磁場.現(xiàn)用水平恒力F作用在b物塊上，在、b物塊一起向左運動的過程中，保持不變的物理量是（）A．地面對的支持力 B．對的壓力C．對的摩擦力 D．運動的加速度11．一個質(zhì)量為m、帶電量為q的小球，從傾角為θ的光滑絕緣斜面上由靜止下滑，整個斜面置于方向水平向外的勻強磁場中，其磁感應強度為B，如圖所示，帶電小球下滑后某時刻對斜面的作用力恰好為零，已知重力加速度為g，下面說法中正確的是（）A．小球帶負電B．小球在斜面上的運動是勻加速直線運動C．小球在斜面上運動的加速度逐漸增大D．小球?qū)π泵娴淖饔昧η『脼榱銜r的速率為12．下面四幅圖中，各物理量之間的方向關系正確的是（）A．B．C．D．

三、解答題（共4題，每題10分，共40分）13．如圖，導體棒CD在均勻磁場中運動。(1)自由電荷會隨著導體棒運動，并因此受到洛倫茲力。導體棒中自由電荷相對于紙面的運動大致沿什么方向？為了方便，可以認為導體棒中的自由電荷是正電荷。(2)導體棒一直運動下去，自由電荷是否總會沿著導體棒運動？為什么？(3)導體棒哪端的電勢比較高？14．如圖所示，abcd是豎直平面內(nèi)一邊長為L的正方形區(qū)域，區(qū)域邊界以及區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強電場，場強為E，在△abc邊界以及內(nèi)側還存在垂直正方形平面、水平向里的勻強磁場，磁感強度為B；一個質(zhì)量為m的帶電小球以某速度從a點沿著ab方向進入該正方形區(qū)域，做勻速圓周運動并恰好從c點離開，已知重力加速度為g．求：（1）小球的電量并判斷電性；（2）從a點進入到從c點離開這段時間內(nèi)小球的平均速度的大小和方向；（3）若僅調(diào)整小球從a點進入的速度大小，其他條件不變，小球最終從b點離開磁場，請定性畫出該帶電小球從a點到b點的運動軌跡（不必計算）．15．如圖所示，M、N為紙面內(nèi)兩平行光滑導軌，間距為L。輕質(zhì)金屬桿ab可在導軌上左右無摩擦滑動，桿與導軌接觸良好，導軌右端與定值電阻連接。P、Q為平行板器件，兩板間距為d，上、下兩板分別與定值電阻兩端相接。兩板正中左端邊緣有一粒子源中始終都有速度為v0的帶正電粒子沿平行于極板的方向進入兩板之間。整個裝置處于垂直于紙面向外的勻強磁場中。已知輕桿和定值電阻的阻值分別為r和R，其余電阻不計，帶電粒子的重力不計，為使粒子沿原入射方向從板間右端射出，則輕桿應沿什么方向運動？速度多大？16．導線中自由電子的定向移動形成電流，電流可以從宏觀和微觀兩個角度來認識。（1）一段通電直導線的橫截面積為S，它的摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，阿伏伽德羅常數(shù)位NA。導線中每個帶電粒子定向運動的速率為υ，粒子的電荷量為e，假設每個電子只提供一個自由電子。①推導該導線中電流的表達式；②如圖所示，電荷定向運動時所受洛倫茲力的矢量和，在宏觀上表現(xiàn)為導線所受的安培力。按照這個思路，請你嘗試由安培力的表達式推導出洛倫茲力的表達式。（2）經(jīng)典物理學認為金屬導體中恒定電場形成穩(wěn)恒電流。金屬導體中的自由電子在電場力的作用下，定向運動形成電流。自由電子在定向運動的過程中，不斷地與金屬離子發(fā)生碰撞。碰撞后自由電子定向運動的速度變?yōu)榱?，將能量轉移給金屬離子，使得金屬離子的熱運動更加劇烈，這就是焦耳熱產(chǎn)生原因。某金屬直導線電阻為R，通過的電流為I。請從宏觀和微觀相結合的角度，證明：在時間t內(nèi)導線中產(chǎn)生的焦耳熱為Q=I2Rt（可設電子與離子兩次碰撞的時間間隔t0,碰撞時間忽略不計，其余需要的物理量可自設）。參考答案1．B2．