高三物理备考一轮复习：洛伦兹力过关卷

高三物理高考备考一轮复习洛伦兹力过关卷一、单选题（共7题，每题5分，共35分）1．如图所示，一带负电的粒子垂直磁场方向射入匀强磁场，此时该粒子所受的洛伦兹力方向是（）A．向上 B．向下 C．向里 D．向外2．下面关于物理学家所做出的贡献的表述，符合物理史实的是（）A．麦克斯韦发现导线通电时，导线附近的小磁针会发生偏转B．安培发现了电流的磁效应，并总结了安培定则来判断电流周围的磁场方向C．洛伦兹提出磁场对运动电荷有力的作用D．法拉第通过分析许多实验事实后总结了判断感应电流方向的法拉第电磁感应定律3．如图所示，水平导线中有电流I通过，导线正下方电子的初速度方向与电流I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．4．下列说法正确的是（）A．一运动电荷在某处不受磁场力的作用，则该处的磁感应强度一定为零B．电场强度的方向就是放入电场中电荷所受电场力的方向，且其大小C．由知，通电直导线垂直于磁场方向放置，B与通电直导线所受的安培力F成正比，与通电导线I、L的乘积成反比D．洛伦兹力的方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向不一定与电荷运动方向垂直。5．如图所示物体带正电，与斜面的动摩擦因数为，斜面足够长且所在空间均有图示方向的匀强磁场。现给物体一个沿斜面向，上的初速度，使物体沿斜面向上运动。下列说法正确的是（）

A．物体不可能停在斜面上B．物体向上运动时加速度越来越小，最后停在斜面上C．物体在斜面上运动的过程中，加速度将一直增大D．物体可能匀速向上运动6．如图所示，一倾角为的粗糙绝缘斜面固定在水平面上，在其所在的空间存在竖直向上、大小的匀强电场和垂直纸面向外、大小的匀强磁场。现让一质量、电荷量的带负电小滑块从斜面上某点由静止释放，小滑块运动1m后离开斜面。已知cos53°=0.6，g=10m/s2，则以下说法正确的是（）

A．离开斜面前小滑块沿斜面做匀加速运动B．小滑块离开斜面时的速度为1.8m/sC．在离开斜面前的过程中小滑块电势能增加了0.8JD．在离开斜面前的过程中摩擦产生的热量为2.2J7．如图所示，为洛伦兹力演示仪的结构示意图。由电子枪产生电子束，玻璃泡内充有稀薄气体，在电子束通过时能够显示电子的径迹。当通有恒定电流时前后两个励磁线圈之间产生匀强磁场，磁场方向与两个线圈中心的连线平行。电子速度的大小和磁感应强度可以分别通过电子枪的加速电压U和励磁线圈的电流I来调节。适当调节U和I，玻璃泡中就会出现电子束的圆形径迹。通过下列调节，一定能让圆形径迹半径减小的是（）A．减小U，增大I B．增大U，减小IC．同时减小U和I D．同时增大U和I二、多选题（共5题，每题5分，共25分）8．如图所示，空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场，一质量为0.2kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板左端放置一质量为0.1kg、带电荷量q=+0.2C的滑块，滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力．现对木板施加方向水平向左、大小为0.6N的恒力，g取10m/s2，则（）

A．木板和滑块一直做加速度为2m/s2的匀加速运动B．滑块开始做匀加速直线运动，然后做加速度减小的变加速运动，最后做匀速运动C．最终木板做加速度为2m/s2的匀加速直线运动，滑块做速度为10m/s的匀速直线运动D．最终木板做加速度为3m/s2的匀加速直线运动，滑块做速度为10m/s的匀速直线运动9．在图中，标出了磁场B的方向、射入磁场中的一个正电荷的运动方向，以及正电荷在磁场中受到的洛伦兹力的方向，其中不正确的是（）A．B．C．D．10．如图所示，为带负电的小物块，是一不带电的绝缘物块（设、间无电荷转移），、叠放在一起置于光滑绝缘的水平地面上，空间存在垂直于纸面向外的匀强磁场.现用水平恒力F作用在b物块上，在、b物块一起向左运动的过程中，保持不变的物理量是（）A．地面对的支持力 B．对的压力C．对的摩擦力 D．运动的加速度11．一个质量为m、带电量为q的小球，从倾角为θ的光滑绝缘斜面上由静止下滑，整个斜面置于方向水平向外的匀强磁场中，其磁感应强度为B，如图所示，带电小球下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零，已知重力加速度为g，下面说法中正确的是（）A．小球带负电B．小球在斜面上的运动是匀加速直线运动C．小球在斜面上运动的加速度逐渐增大D．小球对斜面的作用力恰好为零时的速率为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，每题10分，共40分）13．如图，导体棒CD在均匀磁场中运动。(1)自由电荷会随着导体棒运动，并因此受到洛伦兹力。导体棒中自由电荷相对于纸面的运动大致沿什么方向？为了方便，可以认为导体棒中的自由电荷是正电荷。(2)导体棒一直运动下去，自由电荷是否总会沿着导体棒运动？为什么？(3)导体棒哪端的电势比较高？14．如图所示，abcd是竖直平面内一边长为L的正方形区域，区域边界以及区域内有竖直向上的匀强电场，场强为E，在△abc边界以及内侧还存在垂直正方形平面、水平向里的匀强磁场，磁感强度为B；一个质量为m的带电小球以某速度从a点沿着ab方向进入该正方形区域，做匀速圆周运动并恰好从c点离开，已知重力加速度为g．求：（1）小球的电量并判断电性；（2）从a点进入到从c点离开这段时间内小球的平均速度的大小和方向；（3）若仅调整小球从a点进入的速度大小，其他条件不变，小球最终从b点离开磁场，请定性画出该带电小球从a点到b点的运动轨迹（不必计算）．15．如图所示，M、N为纸面内两平行光滑导轨，间距为L。轻质金属杆ab可在导轨上左右无摩擦滑动，杆与导轨接触良好，导轨右端与定值电阻连接。P、Q为平行板器件，两板间距为d，上、下两板分别与定值电阻两端相接。两板正中左端边缘有一粒子源中始终都有速度为v0的带正电粒子沿平行于极板的方向进入两板之间。整个装置处于垂直于纸面向外的匀强磁场中。已知轻杆和定值电阻的阻值分别为r和R，其余电阻不计，带电粒子的重力不计，为使粒子沿原入射方向从板间右端射出，则轻杆应沿什么方向运动？速度多大？16．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）。参考答案1．B2．