第一章《安培力與洛倫茲力》高分必刷鞏固達(dá)標(biāo)檢測卷(培優(yōu)版)

第一章《安培力與洛倫茲力》高分必刷鞏固達(dá)標(biāo)檢測卷（培優(yōu)版）一、單選題1．下列各圖反映的是正電荷在勻強磁場中沿垂直于磁場方向做勻速圓周運動，其中正確的是（）A．B．C． D．2．如圖所示，平行板電容器所帶電荷量為Q，一個靜止的質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子(重力忽略不計)，從A點出發(fā)經(jīng)電場加速后，垂直于磁感應(yīng)強度方向進(jìn)入磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中，粒子打到P點，如果適當(dāng)調(diào)整板間距離d，保持其他條件不變，用x表示OP間的距離，則能正確反映x與d之間關(guān)系的是()A．x與d成反比 B．x與成反比C．x與成正比 D．x與成正比3．如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向內(nèi)的勻強磁場，三個質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、b、c，以不同的速率對準(zhǔn)圓心O沿著AO方向射入磁場，其運動軌跡如圖、若帶電粒子只受磁場力的作用，則下列說法正確的是（）A．三個粒子都帶負(fù)電荷 B．c粒子運動速率最小C．c粒子在磁場中運動時間最短 D．它們做圓周運動的周期Ta<Tb<Tc4．如圖所示，圓形導(dǎo)管用非磁性材料制成，導(dǎo)電液體在管中向左流動，導(dǎo)電液體中的自由電荷（正、負(fù)離子）在洛倫茲力作用下會發(fā)生縱向偏轉(zhuǎn)，使得a、b間出現(xiàn)電勢差，形成電場，當(dāng)自由電荷所受的電場力和洛倫茲力平衡時，a、b間電勢差就保持穩(wěn)定，測得圓形導(dǎo)管直徑為d、平衡時ab間電勢差為U、磁感應(yīng)強度大小為B，單位時間內(nèi)流過導(dǎo)管某一橫截面的導(dǎo)電液體的體積稱為液體流量，則下列說法正確的是（）A．a(chǎn)點電勢比b點電勢高，液體流量為 B．a(chǎn)點電勢比b點電勢高，液體流量為C．a(chǎn)點電勢比b點電勢低，液體流量為 D．a(chǎn)點電勢比b點電勢低，液體流量為5．質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具。圖中的鉛盒A中的放射源放出大量的帶正電粒子（可認(rèn)為初速度為零），從狹縫進(jìn)入電壓為U的加速電場區(qū)加速后，再通過狹縫從小孔G垂直于MN射入偏轉(zhuǎn)磁場，該偏轉(zhuǎn)磁場是以直線MN為切線、磁感應(yīng)強度為B，方向垂直于紙面向外半徑為R的圓形勻強磁場，現(xiàn)在MN上的F點（圖中未畫出）接收到該粒子，且，則該粒子的比荷為（粒子的重力忽略不計）（）A． B．C． D．6．如圖所示，某區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B．一正方形剛性線圈，邊長為L，匝數(shù)為n，線圈平面與磁場方向垂直，線圈的一半在磁場內(nèi)．某時刻，線圈中通過大小為I的電流，則此線圈受到的安培力大小為（

）A． B．C．nBIL D．7．如圖所示，一個圓柱體空間過旋轉(zhuǎn)軸平面MNPQ劃分成兩個區(qū)域，兩區(qū)域分布有磁感應(yīng)強度大小相等、方向相反且與z軸平行的勻強磁場。一電子以某一速度從圓柱體左側(cè)垂直O(jiān)yz平面進(jìn)入磁場，并穿過兩個磁場區(qū)域。下列關(guān)于電子運動軌跡在不同坐標(biāo)平面的投影中，可能正確的是（）A． B． C． D．8．如圖所示，有一通電直導(dǎo)線放在蹄形電磁鐵的正上方，導(dǎo)線可以自由移動，當(dāng)電磁鐵線圈與直導(dǎo)線中通以圖示的電流時，有關(guān)直導(dǎo)線運動情況的說法中正確的是（從上往下看）（）A．順時針方向轉(zhuǎn)動，同時下降 B．時針方向轉(zhuǎn)動，同時上升C．逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時下降 D．逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時上升9．如圖所示，一帶電量為q的粒子（不計重力），以固定的帶電量為的電荷為圓心在勻強磁場中做順時針方向的圓周運動，圓周半徑為r1，粒子運動速率為v，此時粒子所受的電場力是洛倫茲力的3倍。若使上述帶電粒子以相同速率v繞正電荷做逆時針方向的圓周運動，其半徑為r2.則r2與r1的比值為（）A．1：2 B．2：1 C． D．10．質(zhì)量為、帶電荷量為的小物塊，從傾角為的絕緣斜面上由靜止下滑，物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為，整個斜面置于方向垂直紙面向里的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為，如圖所示。若帶電小物塊下滑后某時刻對斜面的作用力恰好為零，下列說法中正確的是（）A．小物塊一定帶正電荷B．小物塊在斜面上運動時做勻加速直線運動，且加速度大小為C．小物塊在斜面上運動時做加速度減小，而速度增大的變加速直線運動D．小物塊在斜面上下滑過程中，當(dāng)小物塊對斜面壓力為零時的速率為二、多選題11．如圖所示，一根通電的直導(dǎo)線放在傾斜的粗糙導(dǎo)軌上，置于圖示方向的勻強磁場中，處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)逐漸增大電流，導(dǎo)體棒仍靜止，則在增大電流過程中，導(dǎo)體棒受到的摩擦力的大小變化情況可能是（）A．一直增大 B．先增大后減小C．先減小后增大 D．始終為零12．如圖所示，空間有一垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，一質(zhì)量且足夠長的不帶電絕緣木板靜止在光滑水平面上，在木板的左端無初速放置一質(zhì)量為m，電荷量的滑塊，滑塊與絕緣木板之間動摩擦因數(shù)為0.2，滑塊受到的最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動摩擦力?，F(xiàn)對木板施加方向水平向左，大小為的恒力，g為重力加速度。則（）A．最終滑塊以的速度勻速運動B．最終木板以的加速度做勻加速運動C．整個過程中，木板加速度由逐漸增大到D．整個過程中，滑塊先與木板一起勻加速運動，然后再做加速度減小的加速運動，最后做勻速運動13．勞倫斯和利文斯設(shè)計出回旋加速器，工作原理示意圖如圖所示。置于真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可忽略。磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場與盒面垂直，高頻交流電頻率為f，加速電壓為U。若A處粒子源產(chǎn)生質(zhì)子的質(zhì)量為m、電荷量為＋q，在加速器中被加速，且加速過程中不考慮相對論效應(yīng)和重力的影響。則下列說法正確的是（）A．質(zhì)子被加速后的最大速度與D形盒半徑R有關(guān)B．質(zhì)子離開回旋加速器時的最大動能與交流電頻率f成正比C．質(zhì)子第2次和第1次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比為：1D．不改變磁感應(yīng)強度B和交流電頻率f，經(jīng)該回旋加速器加速的各種粒子的最大動能不變14．如圖所示的虛線為邊長為L的正三角形，在正三角形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面的勻強磁場（圖中未畫出），d、e為ab、bc邊的中點。一重力不計的帶正電粒子（粒子的比荷為k），由d點垂直ab以初速度進(jìn)入磁場，從e點射出磁場，則（）A．磁場的方向垂直紙面向外B．磁感應(yīng)強度大小C．粒子在磁場中運動的時間D．若粒子射入速度大小變?yōu)?，方向不變，在磁場運動的時間為15．如圖是霍爾元件的工作原理示意圖，如果用表示薄片的厚度，為霍爾系數(shù)，對于一個霍爾元件為定值。如果保持恒定，則可以驗證隨的變化情況，以下說法中正確的是（）A．在測定地球赤道上的磁場強弱時，霍爾元件的工作在應(yīng)保持水平B．在間出現(xiàn)霍爾電壓，C．若磁場是由一個永磁體的磁極產(chǎn)生，且將永磁體的這個磁極逐漸靠近霍爾元件的工作面，將變大D．改變磁感線與霍爾元件工作面的夾角，將發(fā)生變化16．如圖所示，空間存在垂直紙面向里的勻強磁場和豎直方向的勻強電場，一帶電小液滴在A點由靜止釋放，沿圖示軌跡運動到C點，B點是軌跡上的最高點，下列說法正確的是（）A．小液滴帶正電B．小液滴在B點電勢能最小C．小液滴在最高點B受力平衡D．小液滴的運動過程中，電勢能和機械能之和保持不變?nèi)?、實驗題17．霍爾元件是一種重要的磁傳感器，“用霍爾元件測量磁場”的實驗中，把載流子為帶負(fù)電的電子的霍爾元件接入電路，如圖甲所示，電流為，方向向右，長方體霍爾元件長寬高分別為、、，處于豎直向上的恒定勻強磁場中。（1）前后極板，電勢較高的是___________（填“板”或“板”）；（2）某同學(xué)在實驗時，改變電流的大小，記錄了不同電流下對應(yīng)的值，如下表：1.32.23.03.74.410.217.323.629.134.6請根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)乙中畫出圖像。已知該霍爾元件單位體積中自由載流子個數(shù)為，電量，由公式，可得的函數(shù)關(guān)系式為___________（用題中的字母表示），根據(jù)畫出的圖像可得磁場=___________（保留2位有效數(shù)字）；（3）有同學(xué)認(rèn)為代表了霍爾元件的電阻，請問這種想法正確嗎？請說明理由：___________。18．某同學(xué)用霍爾元件探測條形磁鐵周圍的磁感應(yīng)強度。圖甲中的半導(dǎo)體薄板為載流子為正電荷的霍爾元件，E、F、M、N為該元件的四個電極。圖乙中的電壓表為數(shù)字電壓表，S、Q為兩個表筆，電壓表讀數(shù)為S、Q間的電勢差。實驗的主要步驟如下：①將圖乙中電路兩端O、P分別與E、F連接，數(shù)字電壓表的S、Q表筆分別與M、N相接。②將霍爾元件放置于條形磁鐵的N極附近。閉合開關(guān)K，將滑動變阻器的滑片移至某一位置，讀出電壓表讀數(shù)為，斷開開關(guān)K。③將霍爾元件放置于條形磁鐵的中間位置附近。保持滑動變阻器滑片位置不變，閉合開關(guān)K，讀出電壓表讀數(shù)為，斷開開關(guān)K?；卮鹣铝袉栴}：（1）閉合開關(guān)K之前，應(yīng)將滑動變阻器R的滑片移至________（選填“最左端”或“最右端”），電路中電阻的主要作用為________。（2）若電流表示數(shù)保持不變，下列各圖中電壓表示數(shù)的絕對值最小的是________。A．B．C．D．（3）實驗操作中將霍爾元件分別放在條形磁鐵的N極附近、磁鐵中央位置時，霍爾元件的放置方向分別如圖丙所示，則________（選填“”或“”）0。條形磁鐵的N極附近和中間附近的磁感應(yīng)強度的比值為________。（4）查閱資料知曉該元件的霍爾系數(shù)，要測出磁鐵N極附近的磁感應(yīng)強度，還需測量圖甲中________兩個表面之間的距離（選填“上下”、“左右”或“前后”）。（5）請你說出實驗中影響測量磁感應(yīng)強度的主要因素有哪些________、___________（至少說出兩個）。四、解答題19．如圖甲所示，水平放置的兩光滑導(dǎo)軌間的距離，垂直于導(dǎo)軌平面有豎直方向的勻強磁場，磁感應(yīng)強度，棒垂直于導(dǎo)軌放置，系在棒中點的水平繩跨過定滑輪與物塊相連，物塊放置在電子秤上，質(zhì)量為。已知電子秤的讀數(shù)隨滑動變阻器R阻值變化的規(guī)律如圖乙所示，導(dǎo)軌及棒的電阻均不計，g取。求：（1）磁場方向；（2）電源電動勢E和內(nèi)阻r。20．一質(zhì)量為，電荷量為的帶電粒子，沿著半徑方向射入圓形勻強磁場區(qū)域，磁場的磁感應(yīng)強度的大小為（），圓形磁場的半徑為粒子的軌跡圓半徑的，粒子射出圓形磁場后，進(jìn)入左邊有界、右邊無界的勻強磁場中，圓形磁場與磁場的左邊界相切，且粒子最初射入圓形磁場時的速度方向垂直于磁場的邊界，如圖所示．粒子最終從圓形磁場的射入點射出磁場，不計粒子的重力，求：（1）粒子在圓形磁場中偏轉(zhuǎn)的角度；（2）兩磁場的磁感應(yīng)強度大小之比；（3）粒子在兩個磁場中運動的總時間（用含的式子表示）。21．如圖甲所示，一對平行金屬板C、D，O、O1為兩板上正對的小孔，緊貼D板右側(cè)存在上下范圍足夠大、寬度為L的有界勻強磁場區(qū)，磁場方向垂直紙面向里，MN、GH是磁場的左、右邊界。現(xiàn)有質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子從O孔進(jìn)入C、D板間，粒子初速度和重力均不計。（1）C、D板間加恒定電壓U，C板為正極，板相距為d，求板間勻強電場的場強大小E和粒子從O運動到O1的時間t；（2）C、D板間加如圖乙所示的電壓，U0、T為已知量。t＝0時刻帶電粒子從O孔進(jìn)入，為保證粒子到達(dá)O1孔具有最大速度，求粒子到達(dá)O1孔的最大速度vm和板間d應(yīng)滿足的條件；（3）磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間t′的變化關(guān)系如圖丙所示，B0為已知量，周期。t′＝0時刻，粒子從O1孔沿OO1延長線O1O2方向射入磁場，始終不能穿出右邊界GH，求粒子進(jìn)入磁場時的速度v應(yīng)滿足的條件。22．如圖甲所示，在xOy坐標(biāo)平面y軸左側(cè)有一速度選擇器，速度選擇器中的勻強電場方向豎直向下，兩板間的電壓為U，距離為d；勻強磁場磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直紙面向里。xOy坐標(biāo)平面的第一象限（包括x、y軸）內(nèi)存在磁感應(yīng)強度大小為B0、方向垂直于xOy平面且隨