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第一章 安培力与洛伦兹力单元检测试题
总分：100分 用时：90分钟
一、选择题：（本大题共12小题．每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题
只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2
分．有选错的得0分）
1．将一段长L＝0.2m、通有电流I＝2.5A的直导线放入磁感应强度为B的磁场中，则关于其所受安
培力F的说法正确的是（ ）
A．若B＝2T，则F可能为1N
B．若F＝0，则B也一定为零
C．若B＝4T，则F一定为2N
D．当F为最大值时，通电导线一定与B平行
2．如图，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸面向
里）垂直．线段ab、bc和cd的长度均为L，且∠abc=∠bcd=135º．流经导线的电流为I，方向如图
中箭头所示．导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力
A．方向沿纸面向上，大小为( +1)ILB
B．方向沿纸面向上，大小为( -1)ILB
C．方向沿纸面向下，大小为( +1)ILB
D．方向沿纸面向下，大小为( -1)ILB
3．高纬度地区的高空，大气稀薄，常出现美丽的彩色“极光”。极光是由太阳发射的高速带电粒
子受地磁场的影响，进入两极附近时，撞击并激发高空中的空气分子和原子引起的。假如我们在北
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂极地区仰视，发现正上方如图所示的弧状极光，则关于这一现象中高速粒子的说法正确的是
（ ）
A．高速粒子带负电 B．粒子轨迹半径逐渐增大
C．仰视时，粒子沿逆时针方向运动 D．仰视时，粒子沿顺时针方向运动
4．把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来，使它下端刚好跟杯中的水银面接触，并使它组成如图
所示的电路，当开关 接通后将看到的现象是（ ）
A．弹簧向上收缩 B．弹簧被拉长
C．弹簧上下跳动 D．弹簧仍静止不动
5．如图所示，从S处发出的热电子经加速电压U加速后垂直进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场
中，发现电子流向上极板偏转。设两极板间电场强度为E，磁感应强度为B。欲使电子沿直线从电
场和磁场区域通过，只采取下列措施，其中可行的是（ ）
A．适当增大电场强度E
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂B．适当增大磁感应强度B
C．适当增大加速电场极板之间的距离
D．适当减小加速电压U
6．速度选择器是质谱仪的重要组成部分，它可以将具有某一速度的粒子挑选出来。图中左右两个
竖直的金属板分别与电源的负极和正极相连，金属板内部的匀强电场的电场强度为E，匀强磁场的
磁感应强度为B。一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过速度选择器，然后通过平板S上的狭缝
P进入另一磁感应强度为 的匀强磁场，最终打在A点上。不计粒子的重力。下列表述正确的是（
）
A．粒子带负电
B．速度选择器中的磁场方向为垂直于纸面向外
C．能沿直线通过狭缝P的带电粒子的速率等于
D．所有打在A点的粒子的质量都相同
7．如图所示，两个质量相等的带电粒子a、b在同一位置A以大小相同的速度射入同一匀强磁场，
两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°，经磁场偏转后两粒子都经过B点，AB连线
与磁场边界垂直，则（ ）
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A．a粒子带正电，b粒子带负电
B．两粒子的轨道半径之比
C．两粒子所带电荷量之比
D．两粒子的运动时间之比
8．回旋加速器的工作原理如图所示：真空容器D形盒放在与盒面垂直的匀强磁场中．两盒间狭缝
间距很小，粒子从粒子源A处（D形盒圆心）进入加速电场（初速度近似为零）．D形盒半径为
R，粒子质量为m、电荷量为+q，加速器接电压为U的高频交流电源．若相对论效应、粒子所受重
力和带电粒子穿过狭缝的时间均不考虑．下列论述正确的是
A．交流电源的频率可以任意调节不受其他条件的限制
B．增大磁感应强度B，粒子被加速后获得的最大动能增大
C．增大电压U，粒子被加速后获得的最大动能增大
D．增大U或B，粒子在D型盒内运动的总时间t 都减少
9．如图所示，边长为l的正方形区域 内存在垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m，带电量
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂为q的粒子以垂直于 方向的初速度 从 中点e点射入，从 的中点f点射出。则下列说法正
确的是（ ）
A．粒子带正电
B．粒子带负电
C．磁感应强度
D．磁感应强度
10．如图所示，在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为2B和B、方向均垂直于
纸面向里的匀强磁场。一质量为m，电荷量绝对值为q的粒子（不计重力）垂直于x轴射入第二象
限，随后垂直于y轴进入第一象限，则下列说法正确的有（ ）
A．该粒子带正电
B．粒子带负电
C．该粒子不会到达坐标原点O
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂D．该粒子第一次经过第一象限和第二象限的时间和为
11．如图所示为一个质量为m、电荷量为＋q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，
细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中，不计空气阻力，现给圆环向右的初速度v，在以后的运动
0
过程中，圆环运动的速度图象可能是图中的( )
A． B． C． D．
12．如图，三根相互平行的固定长直导线L、L 和 L 两两等距，均通有电流I，L 中电流方向与
1 2 3 1
L 中的相同，与L 中的相反，下列说法正确的是（ ）
2 3
A．L 所受磁场作用力的方向与 L、L 所在平面垂直
1 2 3
B．L 所受磁场作用力的方向与 L、L 所在平面垂直
3 1 2
C．L、L 和L 单位长度所受的磁场作用力大小之比为
1 2 3
D．L、L 和L 单位长度所受的磁场作用力大小之比为
1 2 3
二、填空题（每空3分，共12分。把正确答案写在答题卡中的横线上）
13．物体的带电量是一个不易测得的物理量，某同学设计了如下实验来测量带电物体所带电量．如
图（a）所示，他将一由绝缘材料制成的小物块A放在足够长的木板上，打点计时器固定在长木板
末端，物块靠近打点计时器，一纸带穿过打点计时器与物块相连，操作步骤如下，请结合操作步骤
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂完成以下问题：
（1）为消除摩擦力的影响，他将长木板一端垫起一定倾角，接通打点计时器，轻轻推一下小物
块，使其沿着长木板向下运动．多次调整倾角θ，直至打出的纸带上点迹______，测出此时木板与
水平面间的倾角，记为θ．
0
（2）如图（b）所示，在该装置处加上一范围足够大的垂直纸面向里的匀强磁场，用细绳通过一轻
小定滑轮将物块A与物块B相连，绳与滑轮摩擦不计．给物块A带上一定量的正电荷，保持倾角
θ 不变，接通打点计时器，由静止释放小物块A，该过程可近似认为物块A带电量不变，下列关于
0
纸带上点迹的分析正确的是（________）
A．纸带上的点迹间距先增加后减小至零
B．纸带上的点迹间距先增加后减小至一不为零的定值
C．纸带上的点迹间距逐渐增加，且相邻两点间的距离之差不变
D．纸带上的点迹间距逐渐增加，且相邻两点间的距离之差逐渐减少，直至间距不变
（3）为了测定物体所带电量q，除θ、磁感应强度B外，本实验还必须测量的物理量有
0
（_______）
A．物块A的质量M
B．物块B的质量m
C．物块A与木板间的动摩擦因数μ
D．两物块最终的速度v
（4）用重力加速度g，磁感应强度B、θ 和所测得的物理量可得出q的表达式为______．
0
三、计算题（本大题共4小题，共40分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步
骤）
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂14．（8分）如图所示，两光滑平行金属导轨间的距离L=0.4m，金属导轨所在的平面与水平面夹角
θ=37°，在导轨所在平面内，分布着方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场．现把一个质量m=0.04kg
的导体棒ab垂直放在金属导轨上，当接通电源后，导轨中通过的电流恒为I=1.5A时，导体棒恰好
静止，g取10m/s2．已知sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，求：
（1）磁场的磁感应强度为多大？
（2）若突然只将磁场方向变为竖直向上，其他条件不变，则磁场方向改变后的瞬间，导体棒的加
速度为多少？
15．（8分）如图是“电磁炮”模型的原理结构示意图．光滑水平金属导轨M、N的间距L=0.2m,电
阻不计，在导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小 ．装有弹体的导体棒ab垂直
放在导轨M、N上的最左端，且始终与导轨接触良好，导体棒（含弹体) 的质量m=0.2 kg,在导轨
M、N间部分的电阻R=0.8 ,可控电源的内阻r=0.2 ．在 某次模拟发射时，可控电源为导体棒ab
提供的电流恒为4×103A,不计空气阻力导体棒ab由静止加速到4km/s后发射弹体，则
(1)光滑水平导轨长度至少为多少？
(2)该过程系统消耗的总能量为多少？
16．（12分）一个质量为m电荷量为q的带电粒子从x轴上的P（a，0）点以速度v沿与x正方向
成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限，进入第二象限的匀
强电场中，电场强度为E．不计粒子重力，求：
（1）匀强磁场的磁感应强度的大小；
（2）带电粒子在磁场中的运动时间；
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂（3）带电粒子在电场中速度第一次为零时的坐标．
17．（12分）如图所示，在坐标系第一象限内I、Ⅱ区域有磁场，磁感应强度大小 ，方向
垂直纸面向里，I区域有与磁场正交的匀强电场，电场强度大小 ，方向未知。现
有一质量 、电荷量 的带负电的粒子以某一速度v沿与x轴正方向夹角
为 的方向从O点进入第一象限，在I区域内做直线运动，而后进入Ⅱ区域，由右侧射出，一段
时间后，粒子经过x轴上的D点（图中未画出）。已知A点坐标为 、C点坐标为
， ， ，不计粒子重力。求：
（1）粒子速度的大小v；
（2）粒子运动轨迹与x轴的交点D的坐标；
（3）由O运动到D点的时间。
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