高三物理备考一轮复习：洛伦兹力

高三物理高考备考一轮复习洛伦兹力刷题卷单选题（共7题）1．在下列各组物理量中，全部属于矢量的是（）A．电场强度、电势 B．电流、磁通量C．磁感应强度、洛伦兹力 D．磁通量、安培力2．如图所示，质量为m、带电荷量为q的物块，在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中，沿着竖直绝缘墙壁由静止下滑，已知物块与墙壁间的动摩擦因数为，下列说法正确的是（）A．物块不受磁场力B．物块下滑的加速度为重力加速度gC．物块下滑的最大速度为D．尽管物块受到磁场力作用，但磁场力不做功，系统机械能守恒3．在物理学发展过程中，许多物理学家做出了杰出贡献，下列说法中错误的是（）A．奥斯特发现了电流的磁效应B．安培首先总结了电路中电流、电压和电阻三者之间的关系C．洛仑兹发现了磁场对运动电荷的作用规律D．安培提出了分子电流假说，建立起了磁现象都是电本质的认知观4．四根等长的导线固定在正方体的四条沿x轴方向的棱上，并通以等大的电流，方向如图所示。正方体的中心O处有一粒子源在不断地沿x轴负方向喷射电子，则电子刚被喷射出时受到的洛伦兹力方向为（）A．沿y轴负方向 B．沿y轴正方向C．沿z轴正方向 D．沿z轴负方向5．光滑绝缘水平面上垂直穿过两根长直导线，俯视图如图所示，两根导线中通有大小相同，方向相反的电流，电流方向如图所示，水平面上一带电滑块（电性未知）以某一初速沿两导线连线的中垂线入射，运动过程中滑块始终未脱离水平面，下列说法正确的是（）

A．小球将做匀速直线运动B．小球将先做减速运动后做加速运动C．小球将向左做曲线运动D．小球将向右做曲线运动6．水平导线中有电流通过，导线正下方电子的初速度方向与电流的方向相同，均平行于纸面水平向左。下列四幅图是描述电子运动轨迹的示意图，正确的是（）A．B．C． D．7．如图所示，从同一粒子源O发出的粒子以相同的速度垂直射入某磁场中，结果分成了a、b、c三束，下列说法正确的是（）A．a粒子带正电 B．b粒子带正电C．c粒子带正电 D．以上说法均不正确多选题（共5题）8．如图是地磁场的分布图，已知地球自转方向是自西向东，则下列说法正确的是（）

A．磁感线是磁场中真实存在的曲线B．如果地磁场是地球表面带电产生的，则地球带负电C．竖直向下射向赤道的带正电的宇宙射线受到的洛伦兹力向东D．北极上方一条通有竖直向下方向电流的导体棒受到的安培力向西9．如图所示，下列运动电荷或通电直导线受到的磁场力的方向，正确的是（）A． B．C． D．10．真空中有一根导线中通有恒定电流。一带电粒子从点开始运动的部分轨迹如图中曲线所示，轨迹与导线共面，则（）A．若粒子带负电，电流方向从到B．若粒子带正电，电流方向从到C．若粒子带负电，电流方向从到D．若粒子带正电，电流方向从到11．如图所示，纸面内的为等边三角形（OP边水平），在O，P两点放有垂直于纸面的直导线（图中未画出），O点处导线中的电流方向垂直纸面向外，P点处导线中的电流方向垂直纸面向里，每根导线在Q点产生磁场的磁感应强度大小均为B。若某时刻有一电子（电荷量为e）正好经过Q点，速度大小为v，方向垂直纸面向里，则该电子经过Q点时所受的洛伦兹力（）A．方向水平向左 B．方向水平向右 C．大小为 D．大小为12．下面四幅图中，各物理量之间的方向关系正确的是（）A．B．C．D．

三、解答题（共4题）13．家用微波炉是一种利用微波的电磁能加热食物的厨房电器，主要由磁控管、波导管、微波加热器、炉门、直流电源、冷却系统、控制系统、外壳等组成。图示为磁控管的示意图，一群电子在垂直干管的某截面内做匀速圆周运动，在管内有平行于管轴线方向的匀强磁场，磁感应强度为B。在运动中这群电子时而接近电极1，时而接近电极2，从而使电极附近的电场强度发生周期性变化。由于这一群电子散布的范围很小，可以看作集中在一点，共有N个电子。每个电子的电荷量为e，质量为m，设这群电子圆形轨道的直径为D，电子群离电极1的端点P的最近距离为r，求∶（1）这群电子做圆周运动的速率；（2）在电极1的端点P处，电场强度变化的频率；（3）在电极1的端点P处，这群电子产生的电场强度的最大值、最小值（已知静电力常量为k）。14．对于不同类型的物体和运动情况，测量速率的方法往往是不同的，当然测量速度的方法也受到历史的局限性和实验室提供的仪器的限制。（1）历史上，由于测量条件的限制，伽利略无法用直接测量运动速度的方法来寻找自由落体的运动规律。因此他设想用斜面来“冲淡”重力，“放慢”运动，而且把速度的测量转化为对路程和时间的测量，并把自由落体运动看成为沿倾角为90°的斜面下滑运动的外推。假设一个时间单位为T，一个长度单位d，实验中记录了小球沿光滑斜面在不同时间内相对于起始点的距离，如下表所示，则分析表中数据可知，小球在t=3T时刻的瞬时速度等于多少？（用已知量T、d表示即可）时间0T2T3T4T5T6T距离0d4d9d16d25d36d（2）带电粒子的速度可以利用速度选择器进行测量。如下图所示，真空环境中平行放置的金属板间距为d，两板间有垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，带电粒子以某一速度两金属板的左侧中间沿平行于金属板面的方向射入两板间，当板间电压为U时，带电粒子恰好沿直线（图中虚线）穿越两板，不计带电粒子的重力，求它的速度大小？（3）由于中子不带电，因此中子的速度无法直接使用速度选择器进行测量，可以采用碰撞的方法进行间接测量。低速中子与静止的原子核发生相互作用，有一定概率会与原子核发生弹性正碰。假设一群低速中子的质量为，速度大小相同，原子核质量为M，这群中子中的一个中子与静止的原子核发生弹性正碰后，利用电偏转或磁偏转的方法测得原子核被碰后的速度大小为，求这群中子的速度大小？15．导线中自由电子的定向移动形成电流，电流可以从宏观和微观两个角度来认识。（1）一段通电直导线的横截面积为S，它的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏伽德罗常数位NA。导线中每个带电粒子定向运动的速率为υ，粒子的电荷量为e，假设每个电子只提供一个自由电子。①推导该导线中电流的表达式；②如图所示，电荷定向运动时所受洛伦兹力的矢量和，在宏观上表现为导线所受的安培力。按照这个思路，请你尝试由安培力的表达式推导出洛伦兹力的表达式。（2）经典物理学认为金属导体中恒定电场形成稳恒电流。金属导体中的自由电子在电场力的作用下，定向运动形成电流。自由电子在定向运动的过程中，不断地与金属离子发生碰撞。碰撞后自由电子定向运动的速度变为零，将能量转移给金属离子，使得金属离子的热运动更加剧烈，这就是焦耳热产生原因。某金属直导线电阻为R，通过的电流为I。请从宏观和微观相结合的角度，证明：在时间t内导线中产生的焦耳热为Q=I2Rt（可设电子与离子两次碰撞的时间间隔t0,碰撞时间忽略不计，其余需要的物理量可自设）。16．质量为M的绝缘细管，做成一圆形轨道，竖直固定在水平面上，如图所示．圆心与坐标原点重合，在I、II象限有垂直于轨道平面向外的匀强磁场，在IV象限有竖直向下的匀强电场．一个带正电的小球，其电荷量为q、质量为m，从图中位置由静止释放，第一次到达圆形轨道的最高点时刚好能通过．不计一切摩擦，小球的电荷量保持不变，圆形轨道的半径为R，绝缘细管的内径远小于R，小球直径略小于绝缘细管的内径，