第1章安培力与洛伦兹力（原卷版）

20242025学年高二物理单元速记·巧练（人教版2019选择性必修第二册）第一章安培力与洛伦兹力（A卷•达标卷）一、单选题1．关于安培力和洛伦兹力，下列说法正确的是（）A．通电导线在磁场中一定会受到安培力B．电荷在电场中一定会受到电场力，电荷在磁场中也一定会受到洛伦兹力C．洛伦兹力对运动电荷一定不做功，但安培力却可以对通电导线做功D．洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷速度方向和磁场方向确定的平面，安培力的方向可以不垂直于通电直导线2．如图所示，由粗细相同的导线做成的半圆形线框处于磁感应强度为B的匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，ab为其直径，在线框a、b两点加上恒定的电压，关于线框圆弧边和直径边受到的安培力，下列判断正确的是（

）A．圆弧边受到的安培力的大小等于直径边受到安培力的大小，但两安培力方向不同B．圆弧边受到的安培力的大小大于直径边受到安培力的大小，但两安培力方向相同C．圆弧边受到的安培力的大小小于直径边受到安培力的大小，但两安培力方向相同D．圆弧边受到的安培力与直径边受到的安培力大小方向均不同3．如图所示，一环形硬质导体用绝缘细线悬挂，匀强磁场垂直于导体平面且水平向右。当导体中通有图示方向的电流后，环形导体的运动情况是（

）A．向左运动 B．向右运动 C．静止不动 D．以悬线为轴转动4．如图所示，水平平面内放置一个薄圆盘和一根通电软直导线，圆盘上均匀分布着电子，圆盘绕着圆心O顺时针匀速转动。某时刻，给导线中通上如图所示的电流，通电直导线会发生的变化情况是（

）A．保持静止 B．水平向右凸起 C．水平向左凸起 D．垂直纸面向外凸起5．如图所示，质量为、长为的直导体棒用两绝缘细线悬挂于、，并处于竖直方向的匀强磁场中。当导体棒中通以如图所示的电流，导体棒保持静止时，悬线与竖直方向夹角为30°，现通过改变磁感应强度的大小，使悬线与竖直方向的夹角从30°缓慢变为60°。在这一过程中，下列说法正确的是（）A．磁场方向竖直向上 B．悬线拉力逐渐减小C．磁感应强度大小变为原来的3倍 D．磁感应强度大小变为原来的倍6．如图所示，两根绝缘细线吊着一根铜棒，空间中存在垂直于纸面的匀强磁场，铜棒中通有向右的电流时两线上的拉力大小均为。若将铜棒中的电流大小变为原来的3倍，两线上的拉力大小均变为，则（）A．磁感应强度的大小为，方向垂直于纸面向里B．磁感应强度的大小为，方向垂直于纸面向里C．磁感应强度的大小为，方向垂直于纸面向外D．磁感应强度的大小为，方向垂直于纸面向外7．如图所示，MN表示一块非常薄的金属板，带电粒子（不计重力）在匀强磁场中运动并垂直穿过薄金属板，粒子的能量逐渐减小（带电荷量不变）虚线表示其运动轨迹，由图可知粒子说法错误的是（）A．带负电荷B．沿方向运动C．穿越金属板后，轨迹半径变大D．穿越金属板后，所受洛伦兹力变小8．如图所示，带负电的小球竖直向下射入垂直纸面向里的匀强磁场，关于小球运动和受力说法正确的是（）A．小球刚进入磁场时受到的洛伦兹力水平向左B．小球运动过程中的速度不变C．小球运动过程的加速度保持不变D．小球受到的洛伦兹力对小球做负功9．在的匀强磁场中，一质量带正电的物体沿光滑的绝缘水平面以初速度向左运动，，如图，运动过程中物体受地面给的支持力的大小为（）A． B． C． D．10．匀强磁场中一个运动的带电粒子，受到洛伦兹力F的方向如图所示，则该粒子的电性和运动方向可能是（）A．粒子带负电，向下运动 B．粒子带正电，向左运动C．粒子带负电，向上运动 D．粒子带正电，向右运动11．临沂籍物理学家薛其坤院士荣获2023年度国家最高科学技术奖。薛院士在研究霍尔效应的过程中发现了量子反常霍尔效应现象。如图是某金属材料做成的霍尔元件，所加磁场方向及电流方向如图所示，则（）A．该霍尔元件的前后两表面间存在电压，且前表面电势高B．该霍尔元件的前后两表面间存在电压，且前表面电势低C．该霍尔元件的上下两表面间存在电压，且上表面电势高D．该霍尔元件的上下两表面间存在电压，且上表面电势低二、多选题1．将粗细均匀、边长为L的正三角形铜线框用两根不可伸长的绝缘线a、b悬挂于天花板上，置于垂直线框平面向外的大小为B的磁场中，现用细导线给三角形线框通有大小为I的电流，则（）A．通电后两绳拉力变大B．通电后两绳拉力变小C．三角形线框安培力大小为BILD．三角形线框安培力大小为2BIL2．如图所示的四幅图中，导体棒的长度均为L，磁场的磁感应强度大小均为B，在各导体棒中通有相同的电流I。则下列选项正确的是（）A．图甲中导体棒所受的安培力大小为0B．图乙中导体棒所受的安培力大小为C．图丙中导体棒所受的安培力大小为D．图丁中导体棒所受的安培力大小为3．关于静电力、安培力与洛伦兹力，下列说法正确的是（）A．电荷放入静电场中一定受静电力，电荷放入磁场中不一定受洛伦兹力B．若通电导线在磁场中受到的安培力为零，该处磁场的磁感应强度不一定为零C．洛伦兹力可能做功也可能不做功D．磁场对通电导线的作用力的方向不一定与磁场方向垂直4．如图甲所示，洛伦兹力演示仪可通过改变出射电子的速度或磁感应强度来观察电子做圆周运动的半径r的变化，图乙中通同方向稳恒电流I后，励磁线圈能够在两线圈之间产生与两线圈中心的连线平行的匀强磁场。电子沿如图丙中所示方向进入磁场，在磁场内沿顺时针做圆周运动。则图丙中（）A．磁场方向垂直于纸面向外 B．磁场方向垂直于纸面向里C．励磁线圈中电流I为顺时针方向 D．励磁线圈中电流I为逆时针方向5．宇宙中存在大量带电粒子，这些带电粒子经过地球时，地球的磁场使它们发生偏转。若比荷相同的粒子均以同一速度垂直地面射入地磁场区域，有（）

A．从同一地点射入的正、负粒子，在地磁场的作用下偏转方向相同B．从同一地点射入的正、负粒子，在地磁场的作用下偏转方向相反C．在极地附近射入的粒子，受到的地磁场作用力更大D．在赤道附近射入的粒子，受到的地磁场作用力更大三、解答题1．如图所示，在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4m，质量为的通电直导线，电流I=1A，方向垂直纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，整个装置放在方向竖直向上的磁场中，磁感应强度B随时间变化规律为B=0.4t，设t=0时B=0，g取10m/s2，请计算：（1）需要多长时间斜面对导线的支持力为零？此时轻绳的拉力为多大？（2）当磁感应强度大小为2.1T时，将磁场方向变为垂直斜面向上，同时剪短轻绳，求此时导体棒的加速度大小。2．2023年10月在沈阳举行第九届中国二次离子质谱会议。某种质谱仪的磁场偏转部分如图所示，在下方存在一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一个带电粒子在O处以速度v垂直磁场边界入射，在磁场中偏转后落在Q处，P、O、Q、在同一直线上。已知O、Q两点间的距离为d，粒子重力不计。求（1）带电粒子带何种电荷；（2）带电粒子在磁场中运动的时间t；（3）带电粒子的比荷。3．如图所示，在平面的第一象限内存在方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为的匀强磁场，第四象限内存在沿轴正方向，大小为的匀强电场。一带电粒子从轴上的（）点射入磁场，速度方向与轴正方向的夹角。粒子经过磁场偏转后从（图中未画出）点垂直穿过轴进入匀强电场，其运动轨迹与轴交于（图中未画出）点。已知，粒子电荷量为，质量为，重力不计。求：（1）粒子的速度大小；（2）点与点的距离。4．某一具有速度选择器的质谱仪原理如图所示，甲部分为粒子加速器，加速电压为；乙部分为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为，两板间距离为d，两板间电压为；丙为偏转分离器，磁感应强度为。今有一电荷量为q的正粒子（不计重力），从静止开始经加速后，该粒子恰能沿直线通过速度选择器，粒子进入分离器后做匀速圆周运动。求：（1）粒子的比荷；（2）粒子在