第一章《安培力與洛倫茲力》單元測(cè)試(原卷版)(人教版2019選擇性必修第二冊(cè))

人教版新教材物理選擇性必修第二冊(cè)第一章《安培力與洛倫茲力》單元測(cè)試班級(jí)___________姓名___________學(xué)號(hào)____________分?jǐn)?shù)____________（考試時(shí)間：90分鐘試卷滿分：100分）單項(xiàng)選擇題（每小題3分，共30分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的）1．(2021年1月新高考8省聯(lián)考·湖北卷)一長(zhǎng)為L(zhǎng)的直導(dǎo)線置于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)線中的電流為I。下列說法正確的是()A．通電直導(dǎo)線受到安培力的大小為ILBB．無論通電直導(dǎo)線如何放置，它都將受到安培力C．通電直導(dǎo)線所受安培力的方向垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度方向和電流方向構(gòu)成的平面D．安培力是載流子受到的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，所以安培力對(duì)通電直導(dǎo)線不做功2.(2020北京通州區(qū)檢測(cè))下列裝置中,沒有利用帶電粒子在磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)的物理原理的是()3.在等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)a、b、c處,各有一條長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直穿過紙面,導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流,方向如圖所示。過c點(diǎn)的導(dǎo)線所受安培力的方向()A.與ab邊平行,豎直向上B.與ab邊垂直,指向左邊C.與ab邊平行,豎直向下D.與ab邊垂直,指向右邊4.如圖所示,通電直導(dǎo)線ab位于兩平行導(dǎo)線橫截面M、N的連線的中垂線上。當(dāng)平行導(dǎo)線M、N通以同向大小相等的電流時(shí),下列說法正確的是()A.ab順時(shí)針旋轉(zhuǎn)B.ab逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)C.a端向外,b端向里旋轉(zhuǎn)D.a端向里,b端向外旋轉(zhuǎn)5.帶電油滴以水平向右的速度v0垂直進(jìn)入磁場(chǎng),恰做勻速直線運(yùn)動(dòng),如圖所示,若油滴質(zhì)量為m,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,則下述說法正確的是()A.油滴必帶正電荷,電荷量為mgB.油滴必帶正電荷,比荷為qC.油滴必帶負(fù)電荷,電荷量為mgD.油滴帶什么電荷都可以,只要滿足q=mg6.(2020四川眉山檢測(cè))電視顯像管原理的示意圖如圖所示,當(dāng)沒有磁場(chǎng)時(shí),電子束將打在熒光屏正中央的O點(diǎn),安裝在管徑上的偏轉(zhuǎn)線圈可以產(chǎn)生磁場(chǎng),使電子束發(fā)生偏轉(zhuǎn)。設(shè)垂直于紙面向里的磁場(chǎng)方向?yàn)檎较?若使電子打在熒光屏上的位置由a點(diǎn)逐漸移動(dòng)到b點(diǎn),下列變化的磁場(chǎng)能夠使電子發(fā)生上述偏轉(zhuǎn)的是()7.如圖所示,MN為鋁質(zhì)薄平板,鋁板上方和下方分別有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(未畫出)。一帶電粒子從緊貼鋁板上表面的P點(diǎn)垂直于鋁板向上射出,從Q點(diǎn)穿越鋁板后到達(dá)PQ的中點(diǎn)O。已知粒子穿越鋁板時(shí),其動(dòng)能損失一半,速度方向和電荷量不變。不計(jì)重力。鋁板上方和下方的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為()A.1∶2 B.2∶1C.2∶2 D.2∶18.(2020河南開封模擬)英國(guó)物理學(xué)家阿斯頓因質(zhì)譜儀的發(fā)明、同位素和質(zhì)譜的研究榮獲了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。若一束粒子由左端射入質(zhì)譜儀后的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,則下列說法正確的是()A.該束帶電粒子帶負(fù)電B.速度選擇器的P1極板帶負(fù)電C.在B2磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑越大的粒子,質(zhì)量越大D.在B2磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑越大的粒子,比荷qm9.(2020云南玉溪聯(lián)考)如圖所示,a、b是一對(duì)平行金屬板,分別接到直流電源兩極上,右邊有一擋板,正中間開有一小孔d,在較大空間范圍內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面向里,在a、b兩板間還存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)E。從兩板左側(cè)中點(diǎn)c處射入一束正離子(不計(jì)重力),這些正離子都沿直線運(yùn)動(dòng)到右側(cè),從d孔射出后分成三束。則下列判斷正確的是()A.這三束正離子的速度一定不相同B.這三束正離子的質(zhì)量一定不相同C.這三束正離子的電荷量一定不相同D.這三束正離子的比荷一定不相同10.如圖所示,三個(gè)完全相同的半圓形光滑軌道豎直放置,分別處在真空(無電場(chǎng)、磁場(chǎng))、勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)中,軌道兩端在同一高度上。三個(gè)相同的帶正電小球同時(shí)從軌道左端最高點(diǎn)由靜止開始沿軌道運(yùn)動(dòng),P、M、N分別為軌道的最低點(diǎn),如圖所示,則下列有關(guān)判斷正確的是()A.小球第一次到達(dá)軌道最低點(diǎn)的速度關(guān)系vP=vM>vNB.小球第一次到達(dá)軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力關(guān)系FP=FM>FNC.小球從開始運(yùn)動(dòng)到第一次到達(dá)軌道最低點(diǎn)所用的時(shí)間關(guān)系tP<tM<tND.三個(gè)小球到達(dá)軌道右端的高度都不相同,但都能回到原來的出發(fā)點(diǎn)位置不定項(xiàng)選擇題（每小題5分，共20分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，都有多個(gè)選項(xiàng)是正確的。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，選錯(cuò)或不答的得0分）11..如圖所示,通電導(dǎo)體棒靜止于水平導(dǎo)軌上,棒的質(zhì)量為m,長(zhǎng)為l,通過的電流大小為I且垂直于紙面向里,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與導(dǎo)軌平面成θ角,則導(dǎo)體棒受到的()A.安培力大小為BIlB.安培力大小為BIlsinθC.摩擦力大小為BIlcosθD.支持力大小為mg+BIlcosθ12.下圖是一個(gè)回旋加速器示意圖,其核心部分是兩個(gè)D形金屬盒,兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,并分別與高頻交流電源相連?，F(xiàn)分別加速氘核(12H)和氦核(2A.它們的最大速度相同B.它們的最大動(dòng)能相同C.兩次所接高頻交流電源的頻率相同D.僅增大高頻交流電源的頻率可增大粒子的最大動(dòng)能13.(2020山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)模擬)A、B兩個(gè)離子同時(shí)從勻強(qiáng)磁場(chǎng)的直邊界上的P、Q點(diǎn)分別以60°和30°(與邊界的夾角)射入磁場(chǎng),又同時(shí)分別從Q、P點(diǎn)穿出,如圖所示。設(shè)邊界上方的磁場(chǎng)范圍足夠大,下列說法正確的是()A.A為正離子,B為負(fù)離子B.A、B兩離子運(yùn)動(dòng)半徑之比為1∶3C.A、B兩離子速率之比為1∶3D.A、B兩離子的比荷之比為2∶114.質(zhì)量和電荷量都相等的帶電粒子M和N,以不同的速率經(jīng)小孔S垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),運(yùn)行的半圓軌跡如圖中虛線所示。下列表述錯(cuò)誤的是()A.M帶負(fù)電,N帶正電B.M的速率小于N的速率C.洛倫茲力對(duì)M、N做正功D.M的運(yùn)行時(shí)間大于N的運(yùn)行時(shí)間15.(2020山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)檢測(cè))已知一質(zhì)量為m的帶電液滴,經(jīng)電壓U加速后,水平進(jìn)入互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)E和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中,液滴在此空間的豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),如圖所示,則()A.液滴在空間可能受4個(gè)力作用B.液滴一定帶負(fù)電C.液滴做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r=1D.液滴在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)總能量不變?nèi)?、非選擇題（共5小題，共50分）16.(9分)跑道式回旋加速器的工作原理如圖所示。兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ、Ⅱ的邊界平行，相距為L(zhǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向垂直紙面向里。P、Q之間存在勻強(qiáng)加速電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，方向與磁場(chǎng)邊界垂直。質(zhì)量為m、電荷量為＋q的粒子從P飄入電場(chǎng)，多次經(jīng)過電場(chǎng)加速和磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，從位于邊界上的出射口K引出，引出時(shí)的動(dòng)能為Ek。已知K、Q的距離為d。求：(1)粒子出射前經(jīng)過加速電場(chǎng)的次數(shù)N；(2)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B。17．(10分)如圖所示，豎直平面xOy內(nèi)存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小E＝10N/C，在y≥0的區(qū)域內(nèi)還存在垂直于坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝0.5T。一帶電荷量q＝＋0.2C、質(zhì)量m＝0.4kg的小球由長(zhǎng)l＝0.4m的細(xì)線懸掛于P點(diǎn)，小球可視為質(zhì)點(diǎn)?，F(xiàn)將小球拉至水平位置A無初速度釋放，小球運(yùn)動(dòng)到懸點(diǎn)P正下方的坐標(biāo)原點(diǎn)O時(shí)，懸線突然斷裂，此后小球又恰好能通過O點(diǎn)正下方的N點(diǎn)(g＝10m/s2)，求：(1)小球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的速度大??；(2)懸線斷裂前瞬間拉力的大??；(3)ON間的距離。18.(15分)如圖所示，兩根傾斜直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置，導(dǎo)軌平面與水平面之間的夾角θ＝37°，兩導(dǎo)軌之間的距離L＝0.50m。一根質(zhì)量m＝0.20kg的均勻直金屬桿ab垂直放在兩導(dǎo)軌上且接觸良好，整個(gè)裝置處于與ab桿垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。在導(dǎo)軌的上端接有電動(dòng)勢(shì)E＝36V、內(nèi)阻r＝1.6Ω的直流電源和電阻箱R。已知導(dǎo)軌與金屬桿的電阻均可忽略不計(jì)，sin37°＝0.60，cos37°＝0.80，重力加速度g取10m/s2。(1)若金屬桿ab和導(dǎo)軌之間的摩擦可忽略不計(jì)，當(dāng)電阻箱接入電路中的電阻R1＝2.0Ω時(shí)，金屬桿ab靜止在導(dǎo)軌上。①如果磁場(chǎng)方向豎直向下，求滿足條件的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大??；②如果磁場(chǎng)的方向可以隨意調(diào)整，求滿足條件的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值及其方向。(2)如果金屬桿ab和導(dǎo)軌之間的摩擦不可忽略，整個(gè)裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面斜向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝0.40T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)電阻箱接入電路中的電阻R2＝3.4Ω時(shí)，金屬桿ab仍保持靜止，求此時(shí)金屬桿ab受到的摩擦力Ff的大小及方向。19.(16分)(2020廣西百校大聯(lián)考)如圖所示,在xOy坐標(biāo)系的0≤y≤d的區(qū)