(人教版)苏州高中物理选修二第一章《安培力与洛伦兹力》经典练习题(培优)

1、1 2 1 2 一、选择题1一根长是 0.3 米，电流是 6A 的电导线，放在磁感应强度 0.25T 的强磁场中，受 到磁场力的大小不可能的是（ ）A B0.14N C0.25N 2如图所示，挂在天平底部的矩形线 abcd 一部分悬在匀强磁场中，当给矩形线圈通 入如图所示的电流 时调节两中的砝码，使天平平衡。然后使电流 I 反向，这时要在天平的左盘上加质量为2 的砝码，才能使天平重新平衡。若已知矩形线圈共 10 匝通入的电流 I Abc 边长度为 10 ，g 取 10 ）磁场对 bc 边用力 F 的小和 该磁场的磁感应强度 的小分别是（ ）AF=0.2N，=20T C=0.1N，B=1TB=0

2、.2N，=2T =0.1N，=10T3如图所示，边长为 l，质量为 的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板，导线框 中通一逆时针方向的电流，图中虚线过 边点和 ac 边中点，在虚线的下方有一垂直于 导线框向里的匀强磁场，其磁感应强度大小为 B，时导线框处于静止状态，细线中的拉 力为 F ，保持其他条件不变，现将虚线下的磁场移至虚线上方，此时细线中拉力为 。 导线框中的电流大小为（ ）AF F BlBF F 1 C2( F ) Bl F F ) 2 34一硬质金属圆环固定在纸面内，圆 在界强磁场的边界 上，磁场与纸面垂直t 时磁场的方向如图甲所示，磁感应强度 B 随间 t 的化关系如图乙所，则

3、圆环所受安培力 F 与时间 的系图像可能正确的是（ ）ABC5在同一匀强磁场中， 粒子（ ）和质子（ H ）匀圆周运动，若它们的质量和 1速度的乘积大小相等，则 粒和质子（ ）A运动半径之比是 1B动周期之比是 1C动速度大小之比是 1到的洛伦兹力之比是 16如果所示，空间中存在一水平方向匀强电场和一水平方向的匀强磁场，且电场方向和 磁场方向相互垂直。在电磁场正交的空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆，与电场正方向成 角且处于竖直平面内，一质量为 m、荷量为 （ q ）小球套绝缘杆上，给小球一沿杆向下的初速度 v ，小球恰好做匀速运动，电荷量保持不变，已知磁感应强度大小为 ，场强度大小为形 3，则

4、以下说法中不正确的是（ ）A小球的初速度 2mgqB0 0 B小球的初速度为mgqB，小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止C小球的初速度为mg，小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止小球的初速度为mg，则运动中克服摩擦力做功为 2 B 7如图所示，、是直平面三个相同的半圆形光滑轨道 为道最低点， 处于匀强磁场中和处于匀电场中，三个完全相同的带正电小球 ab、 从轨道最 高点自由下滑至第一次到达最低点 K 的程中，下列说法正确的是（ ）A在 处球 a 速最大 C b 需的时间最长B K 处 对道压力最大 机械能损失最多8四川省稻城县海子山“高拔宇宙线观测站，是世界上海拔最高、规模最大、

5、灵敏度最强的宇宙射线探测装置。假设来自宇宙的质子流沿着与地球表面垂直的方 向射向这个观测站，由于地磁场的作忽其他阻力的影，子到达该观测站时将 （ ）A竖直向下沿直线射向观测站C竖直方向稍偏南一些射向观测站B竖直方向稍偏东一些射向观测站 竖直方向稍偏西一些射向测站9如图所示，某同学用玻璃皿在中心一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘放一个圆环 形电极接电源的正极“旋转的液体的实验，蹄形磁铁两极间正对部分的磁场视为匀强 磁场，磁感应强度为 ，璃皿的横截面的半径为 a=0.05m电源的电动势为 =3V， 内阻 =0.2限流电阻 =4.8，璃皿中两电极间液体的等效电阻为 =0.5，闭合开关 后当液体旋转时

6、电压表的示数恒为 2V则（ ）A由上往下看，液体做顺时针旋转 C合开关后，液体热功率为 B体所受的安培力大小为 110N 合开关 ，体具有的动能是 45J10图所示，宽度为 d、度为 的种金属导体放在垂直于它的磁感应强度为 B 的 强磁场中，当电流通过该导体时，在导体的上、下表面之间会产生电势差，这种现象称为 霍尔效应。实验表明，当磁场不太强时，电势差 U、电流 I 和磁感应强 的系为：0 0 U IBd，式中的比例系数 k 称霍尔系数。设自由电子的电荷量为 e下列说法正确的是（ ）A自由电子所受静电力的大小F UdB体上表面的电势一定大于下表面的电势C由电子所受洛伦兹力的大小F =洛BInh

7、d，其中 n 为导体单位体积内的电子数尔系数 1ne，其中 n 为体单位长度上的电子数11地球赤道正上方一导中通有自西向东的电流，则导线受到地磁场给它的安培力方 向为（ ）A竖直向上B直向下C东偏上偏上12图所示，一速度为 v 的电子恰能沿直线飞出离子速度选择器，选择器中磁感应强度 为 ，电场强度为 E，若仅使 B 和 E 同时增大为来的两倍，则电子将（ ）A仍沿直线飞出选择器 C下偏B上偏 纸外偏13图所示为两根互相平的通电直导线 ab 的横截面图b 中电流方向已在图 中标出，那么导线 a 中的电流产生的磁场的磁感线环绕方向及导线 所的磁场力的方向 分别是： )A磁感线顺时针方向，磁场力向左

8、B感线顺时针方向，磁场力向右C感线逆时针方向，磁场力向左感线逆时针方向，磁场力右14图是质谱仪的工作原示意图、带电粒子以不同初速度（不计重力）被加速电场加 速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为 B 和。板 上有可粒子通过的狭缝 P 和记录粒子位置的胶片 强度为 的匀强磁场。下列表述正确的是（ ） 1 2。平板 S 下有磁感应A进入 B 磁场的粒子，在该磁场中运动时间均相等B子打在胶片上的位置越靠近狭缝 P，子的比荷越大C通过狭缝 P 的电粒子的速率等于E度选择器中的磁场方向垂于纸面向里15图所示，在粗糙水平上一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时弹簧为

9、原 长，若在磁铁左上方位置固定一导体棒，当导体棒中通以垂直纸面向里的电流时，磁铁保 持静止（ ）A弹簧有被拉伸的趋势B铁受到水平向左的摩擦力C铁对地面的压力将减小铁对地面的压力将增大二、填空题16图所示，用长为 L 的绳，悬挂一质量为 m 的电小球，放在磁感应强度 B， 向垂直纸面向里的匀强磁场中。现将小球拉到与悬点等高处由静止释放，小球便在垂直于 磁场的竖直面内摆动，当小球第一次摆到最低点时，轻绳的拉力恰好为零，重力加速度为 g，忽略空气阻力，由此可知小球（选填带电”不带或带负电”）小球 第二次经过最低点时轻绳拉力等_。如图所示，平行轨道和PQ上有一辆平板小车，车上有一个通电线框，图中虚线框

10、 、 等磁场区域，有垂直纸面向里或向外的磁场。(1)要小车在图示位置时受到向右的推力，时 、 部的磁场方向如何 _。A向里、向外 里、向里 C向外、向里 向外、向外(2)小经过 、 位时，如果仍要使小车到向右的推力B、 两的磁场方向应如何 _？(3)怎改变磁场方向才能使小车始终受到推？(4)根以上结论，你能联想到什么生活实例？18磁炮是一种理想的兵，它的主要原理如图所示，利用这种装置可以把质量为.0g 的弹体（包括金属杆 EF 的量）加速到 。这种装置的轨道宽 2m，为 100m，通 过的电流为 10A，轨道间所加匀强磁场的磁感应强度_T，磁场力的最大功率 P=_W轨道摩擦不计）。19图所示，

11、在竖直向下感应强度为 B 的强磁场中，有两根间距为 竖直放置的平 行粗糙导轨 、，量为 的属棒 MN 与导轨始终垂直且接触良好，它们之间的动 摩擦因数为 。 t=0 时刻起，给金属棒通以图示方向的电流且电流强度与时间成正比 即 I=kt，（ 为量），则金属棒由静止下滑过程中加速度和速度的变化情况是 _金属棒下落过程中动能最大时刻 =_ 。20图所示，铜棒 ab 长 0.1m，质量为 0.06kg两端由两根长都是 1m 的铜线悬挂起来，铜棒保持水平，整个装置静止于竖直平面内，装置所在处有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度0.5T，现给铜棒如中通入恒定电流，铜棒发生摆动已知最大偏转角为 ，铜棒从最低点

12、运动到最高点的过程中，安培力做的功_J，定电流 的大小为（不计感应电流影响）H H 21块横截面为矩形的金导体的宽度为 b，度为 ，将导体置于一磁感应强度为 B 的匀强磁场中，磁感应强度的方向垂直于侧面，如图所示当在导体中通以图示方向的电 流 I 时在导体的上下表面间用电压表测得的电压为 U ，已知自由电子的电量为 e，电压 表的接柱_上下）表面，该导体单位体积内的自由电子数_22图所示，在磁感强度 B 的匀强磁场中，有一个边长为 L 的六边形线圈 abcdef 线圈平面垂直于磁场方向，则穿过线圈的磁通量_；若去掉其中的一条边 ab且通有图示顺时针方向的电流，电流强度大小为 _（圈不发生形变）

13、，则剩余的五条边所受安培力的大小为23图所示，将长为 1m 的线从中间折成约 106的，使其所在的平面垂直于磁感应 强度为 0.5T 的强磁场，为使导线中产生 4V 的感应电动势，导线切割磁感线的最小速度 约为24子自静止开始经 MN 板的电场加速后从 点直于磁场边界射入宽度为 d，磁 感应强度为 B 的强磁场中做匀速圆周运动，电子离开磁场时的位置 偏离入射方向的距 离为 L，如图所示。（已知电子的质量为 m，量为 ），则（）子在磁中运动时的圆周半径_（）、 板间的电压_0 0 25图所示，阴极射线管A 为阴极）放在蹄形磁铁的 N、 两极间，射线管的 A 极 接在直流高压电源的极选“正极或负极

14、）此时，荧光屏上的电子束 动轨迹_偏（选“向上“向下或不）26块长 5、相距 d 的平平行金属板，板间有垂直于纸面的匀强磁.一大群电子从 平行于板面的方向、以相等大小的速度 v 从端各处飞入（图.了不使任何电子飞出， 板间磁感应强度的最小值_.三、解答题图所示一个与水平面成 =37的光滑导电滑轨，导轨上放置个可以自由移动的 金属杆 。导电滑轨宽 =0.5m金属杆 质 m、阻 =2.0，整个装置处于方 向垂直斜面向上、磁感应强度大小为 B 的强磁场中。导轨接电源的电动势为 =9V，内阻 =1.0，其他电阻不计，取 g=10m/s，。要保持金属 棒在导轨上静止不动，求：（）属棒所到的安培力大小；（

15、）动变阻接入的阻值；（）金属棒导轨间有动摩擦因数为 ，大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，求滑 动变阻器接入的最小阻值。0 m0 00 m0 028图所示， 为平面直角标系 xy 第一象限内的一条射线，其将第一象限分成 I、 两个区域，OA 与 x 轴正方向的夹角为 30。 I 区内存在垂直 xoy 平面向外的匀强磁场 （图中未画出），磁感应强度 B=210-5。原点 O 处一离子源，沿 y 轴正向射出比荷为m 11C / 、速度大小不同的正离子，其初速度 v 210，知离子的重力可忽略不计，不考虑离子间的相互作用。（）初速度 v =210m/s 的离子在磁场中运动的半径 和间 t；（）述1）的离子在磁场中运动的某时刻，在 区再附加一个与原磁场同方向的 匀强磁场，使离子在 I 区域做完整的圆周运动，求附加磁场的磁感应强度的最小值 B ； （）变 I 区中匀强磁场区域的大小，使所有从原点射出的离子经磁场后均+x 方射 出，求 I 区匀强磁场区域的最小面积 S。29图所示，在地面附近个范围足够大的相互正交的匀强电场和匀强磁场。匀强磁场 的磁感应强度为 ，向水平并垂直纸面向外。一质量为 、带电荷量+q 的带电微粒在 此区域恰好做速度大小为 v 的速圆周运动（重力加速度为 g）(1)求区域内电场强度的大小和方向；(2)若时刻微粒运动到场中距地面高度为 的 点，速度与