高三物理备考一轮总复习-安培力与洛伦兹力专题复习卷

高中物理高考备考一轮总复习——安培力与洛伦兹力专题复习卷一、单选题（共7题）1．如图所示，两根相同的轻质弹簧竖直悬挂在天花板下方，两弹簧下端连接一导体棒，导体棒处于磁感应强度大小为1.0T、宽度为10cm的有界匀强磁场中，当给导体棒通以2A的电流，平衡时发现弹簧的伸长量是不通电流时的2倍。若弹簧始终处于弹性限度内，导体棒一直处于水平，重力加速度大小为10m/s2，则导体棒的质量为（）

A．50g B．20g C．5g D．2g2．图所示，直线OM上方存在着垂直纸面方向的匀强磁场（未画出），一电子从O点垂直OM射入磁场，经过时间t0从O点右侧某位置射出磁场．现使电子从O点向左上方射入磁场，速度方向与OM成150°角，则（）A．磁场方向垂直纸面向里，电子在磁场中经历的时间为t0B．磁场方向垂直纸面向外，电子在磁场中经历的时间为t0C．磁场方向垂直纸面向里，电子在磁场中经历的时间为t0D．磁场方向垂直纸面向外，电子在磁场中经历的时间为t03．如图所示，轻质弹簧测力计下悬挂的圆形线圈中通有顺时针方向的电流I0，线圈的正下方固定有一根足够长的直导线a，线圈静止时导线a垂直于线圈平面，现在导线a中通有垂直纸面向外的较大电流，则下列判断正确的是（）A．线圈仍静止不动B．从上往下看，线圈将逆时针转动C．弹簧测力计示数减小D．线圈左右摆动4．如图所示，平行金属极板、的距离为，两板间存在磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向外的匀强磁场，等离子体以速度沿图示方向射入。已知电容器的电容为，则（）A．当开关S断开时，稳定后电容器的电荷量B．当开关S断开时，稳定后电容器的电荷量C．当开关S闭合时，稳定后电容器的电荷量D．当开关S闭合时，稳定后电容器的电荷量5．如图所示，间距为L的光滑平行金属导轨放置在水平方向的匀强磁场中，导轨平面与水平面的夹角为θ，导轨的下端接有电动势为E、内阻为r的电源和阻值为R的定值电阻，质量为m的金属杆M垂直导轨放置（与导轨接触良好），通过不可伸长的轻绳跨过光滑绝缘杆后与重物N相连，重物N的质量为m，金属杆M刚好处于静止状态。已知当地重力加速度为g，不计金属杆和导轨电阻，sinθ=0.6，下列说法中正确的是（）A．磁场方向水平向左，磁感应强度为B=B．磁场方向水平向右，磁感应强度为B=C．磁场方向水平向左，磁感应强度为B=D．磁场方向水平向右，磁感应强度为B=6．下面的几个图显示了磁场对通电直导线的作用力，其中正确的是（）A． B．C． D．7．如图所示，由两种比荷不同的离子组成的离子束，从静止经电场加速后，经过由正交的匀强电场和匀强磁场组成的速度选择器后，进入另一个匀强磁场中并分裂为A．B两束。离子的重力不计，下列说法中正确的有（）A．两束离子的加速电压相同 B．组成A束和B束的离子质量一定相同C．A束离子的比荷大于B束离子的比荷 D．A束离子的动能大于B束离子的动能二、多选题（共5题）8．一正点电荷分别在电场和磁场中运动，下列说法正确的是（）A．正点电荷在电场中运动时，可能不受电场力作用B．正点电荷在电场中运动时，受电场力的方向一定与电场强度方向相同C．正点电荷在磁场中运动时的速度越大，受到的洛伦兹力一定越大D．正点电荷在磁场中运动时，受到的洛伦兹力方向一定与磁场方向垂直9．为了测量某化工厂排放污水的情况，相关部门用绝缘材料制作了如图所示的流量计。该流量计长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口，在垂直于前、后面的方向上加磁感应强度为B的匀强磁场，在上、下两个面的内侧固定有金属板M、N作为电极。带负电的污水充满管口从左向右流经该流量计，污水流量（单位时间丙流出的污水体积）为Q时，电压表显示两个电极间的电压为U，下列说法中正确的是（）A．M极的电势一定高于N极的电势B．N极的电势一定高于M极的电势C．电压表的示数U与污水流量Q成正比D．仅改变流量计的横截面积，电压表的示数可能不变10．利用霍尔效应制作的霍尔元件，被广泛应用于测量和自动控制等领域。如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度为的匀强磁场垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流，、两侧面会形成电势差，下列说法正确的是（）A．电势差仅与材料有关B．若霍尔元件的载流子是自由电子，则电势差C．仅增大磁感应强度时，电势差变大D．在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平11．如图所示，边长为L的正方形内、外分布着方向相反的匀强磁场，外部磁场范围足够大、正方形内磁场方向垂直纸面向里，两磁场的磁感应强度大小均为B。在的中点F处有一粒子源，粒子源能沿垂直的方向发射不同速度的粒子，粒子质量均为m，电荷量均为，粒子重力不计。若粒子以某一速度发射后第三次经过磁场边界时的位置为中点G，且速度方向垂直于，则下列说法正确的是（）A．该粒子在磁场中运动的半径为LB．该粒子在磁场中运动的半径为C．该粒子第一次到达G点的时间为D．若换成带电荷量为、质量为m的粒子仍以速度v发射，则不一定通过G点12．如图甲所示的平面直角坐标系中，x轴上方有磁感应强度大小为B、垂直纸面向外的匀强磁场，在O点处有一粒子源，沿纸面不断地放出同种粒子，粒子的速率均为v，粒子射入磁场的速度方向与x轴正方向的夹角范围为60°—120°。粒子的重力及粒子间的相互作用均不计。图乙中的阴影部分表示粒子能经过的区域，其内边界与x轴的交点为E，外边界与x轴的交点为F，与y轴的交点为D（a，0）。下列判断正确的是（）A．粒子所带电荷为正电B．OF的长度为C．粒子源放出的粒子的荷质比为D．从点E离开磁场的粒子在磁场中运动的时间可能为三、解答题（共4题）13．在某一坐标系第一象限存在垂直纸面向里的匀强磁场，在第二象限存在竖直向上的匀强电场1，在第四象限存在竖直向下的匀强电场2，一质量为m，电荷量为–q的球形带电粒子a从（–L，L）沿x轴正方向以速度v0射出，在y轴某点处进入磁场，速度方向与y轴夹角为53°，在磁场中运动一段时间后沿垂直于x轴的方向与静止在x轴上M点且与入射粒子形状大小一样但质量为2m的不带电粒子b发生弹性正碰，碰后电荷量重新平均分配，经过一段时间，两粒子会再次先后通过x轴上的某一点，粒子所受重力不计（sin53°=0.8，cos53°=0.6）。求：（1）电场1的电场强度E1，磁场的磁感应强度B；（2）碰撞后两粒子的速度大小分别是多少。14．带电粒子在液氢气泡室中运动时将使其路径的一些分子发生电离，电离处所形成的小气泡使粒子的轨迹清楚可见，而在此区域内的磁场则使路径发生弯曲。下面的气泡室照片显示的是点处的一个几乎静止的电子吸收高能射线后沿着曲线运动。同时生正、负电子对（正电子是电子的反粒子，二者质量相同，带电量相反），该反应可表示为，已知均匀磁场与纸面垂直。（1）曲线、中的哪一条表示正电的轨迹？（2）磁场的方向指向纸面内还是纸面外，简述理由。（3）试定型解释曲线a，是旋线而非圆周的原因。（4）正、负电子碰撞会湮灭并产生两个光子：，试解释为什么正、负电子碰撞湮灭不可能只产生一个光子？15．带电粒子的质量m＝1.7×10－27kg，电荷量q＝1.6×10－19C，以速度v＝3.2×106m/s沿垂直于磁场同时又垂直于磁场边界的方向进入匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B＝0.17T，磁场的宽度L＝10cm，如图所示。求：（g取10m/s2，计算结果均保留两位有效数字）（1）带电粒子离开磁场时的速度大小；（2）带电粒子在磁场中运动的时间；（3）带电粒子在离开磁场时偏离入射方向的距离d为多大？16．如图所示，直角坐标系xOy在竖直平面内，整个区域内有垂直于坐标系平面向外，磁感应强度为B的匀强磁场，y轴左侧还有场强为、方向竖直向上的匀强电场。在第一象限内有一倾角为的细直杆PO，某时刻从杆上的P点由静止释放一个质量为m，电荷量为+q的小球（小球套在细杆上，可当作质点，其与杆之间的动摩擦因数。小球在O点离开细杆进入到y轴左侧的复合场中继续运动，已知重力加速度为g，不计空气阻力。（1）小球在杆上运动时，先达到一最大加速度a，又在到达O前达到一个稳定的速度v，求出a和v的大小；