河北省人教版物理高二选修21 22安培力与磁电式仪表同步练习.docx
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河北省人教版物理高二选修2122安培力与磁电式仪表同步练习
河北省人教版物理高二选修2-12.2安培力与磁电式仪表同步练习
姓名:
________班级:
________成绩:
________
一、选择题(共15题;共30分)
1.(2分)一个带电粒子在匀强磁场B中所受的洛仑兹力F的方向如图所示,则该粒子所带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
2.(2分)水平长直导线中有恒定电流I通过,导线正下方的电子初速度方向与电流方向相同,如图所示,则电子的运动情况是()
A.沿路径Oa运动
B.沿路径Ob运动
C.沿路径Oc运动
D.沿路径Od运动
3.(2分)如图所示,通电竖直长直导线的电流方向向上,初速度为
的电子平行于直导线竖直向上射出,不考虑电子的重力,则电子将
A.向右偏转,速率不变
B.向左偏转,速率改变
C.向左偏转,速率不变
D.向右偏转,速率改变
4.(2分)关于电荷所受电场力和洛伦兹力,正确的说法是()
A.电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用
B.电荷在电场中不一定受电场力作用
C.正电荷所受电场力方向一定与该处电场方向一致
D.电荷所受的洛伦兹力不一定与磁场方向垂直
5.(2分)(2020高二上·黄陵期末)一带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,若磁感应强度突然加倍,则粒子()
A.速率加倍,周期减半
B.速率不变,半径减半
C.速率不变,周期不变
D.速率减半,半径减半
6.(2分)(2017·衡阳模拟)如图所示,等腰直角三角形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,AB边长为L,B点处有一粒子源,可以沿BC边成30°的方向,向磁场中射入各种不同速率的带有不同电性的带电粒子,粒子质量都为m,电荷量都为q,则下列说法正确的是()
A.若粒子能从AB边射出,则粒子的速度不超过
B..若粒子能从AB边射出,则粒子的速度不超过
C.若粒子能从BC边射出,则粒子的速度不超过
D.若粒子能从BC边射出,则粒子的速度不超过
7.(2分)如图所示,a是竖直平面P上的一点,P前有一条形磁铁垂直于P,且S极朝向a点,P后一电子在偏转线圈和条形磁铁的磁场的共同作用下,在水平面内向右弯曲经过a点。
在电子经过a点的瞬间。
条形磁铁的磁场对该电子的作用力的方向()
A.向上
B.向下
C.向左
D.向右
8.(2分)(2017高二上·上饶期末)如图,长为2l的直导线折成边长相等,夹角为60°的V形,并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B.当在该导线中通以电流强度为I的电流时,该V形通电导线受到的安培力大小为()
A.0
B.0.5BIl
C.BIl
D.2BIl
9.(2分)如图所示,线框abcd在竖直面内可以绕固定的OO′轴转动.现通以abcda电流,要使它受到磁场力后,ab边向纸外转动,cd边向纸里转动,则所加的磁场方向可能是()
A.垂直纸面向外
B.竖直向上
C.竖直向下
D.在OO′上方垂直纸面向里,在OO′下方垂直纸面向外
10.(2分)(2018高二上·盐城月考)某同学画的表示磁场B、电流1和安培力F的相互关系如图所示,其中正确的是()
A.
B.
C.
D.
11.(2分)如图1所示,若一束电子沿y轴正向移动,则在z轴上某点A的磁场方向应是()
A.沿x的正向
B.沿x的负向
C.沿z的正向
D.沿z的负向
12.(2分)如图所示匀强磁场水平向右,电子在磁场中的运动方向平行,则该电子()
A.受洛仑磁力,方向向下
B.受洛仑磁力,方向向上
C.不受洛仑磁力
D.受洛仑磁力,方向向左
13.(2分)关于安培力和洛伦兹力,如下说法中正确的是()
A.带电粒子在磁场中运动时,一定受到洛伦兹力作用
B.放置在磁场中的通电导线,一定受到安培力作用
C.洛伦兹力对运动电荷一定不做功
D.安培力对通电导线一定不做功
14.(2分)如图所示,一个带正电的滑环套在水平且足够长的粗糙的绝缘杆上,整个装置处于方向如图所示的匀强磁场中,现给滑环一个水平向右的瞬时作用力,使其开始运动,则滑环在杆上运动情况不可能的是()
A.始终做匀速运动
B.始终做减速运动,最后静止于杆上
C.先做加速运动,最后做匀速运动
D.先做减速运动,最后做匀速运动
15.(2分)如图所示,正方形区域abcd中充满匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。
一个氢核从ad边的中点m沿着既垂直于ad边又垂直于磁场的方向,以一定速度射入磁场,正好从ab边中点n射出磁场。
沿将磁场的磁感应强度变为原来的2倍,其他条件不变,则这个氢核射出磁场的位置是()
A.在b、n之间某点
B.在n、a之间某点
C.a点
D.在a、m之间某点
二、填空题(共6题;共13分)
16.(2分)(2017高二上·扶余期末)如图所示,两根平行光滑长直金属导轨,其电阻不计,导体棒ab和cd跨放在导轨上,ab电阻大于cd电阻.当cd在外力F2作用下匀速向右滑动时,ab在外力F1作用下保持静止,则ab两端电压Uab和cd两端电压Ucd相比,Uab________Ucd,外力F1和F2相比,F1________F2(填“>”、“=”或“<”).
17.(1分)在匀强磁场中,一小段长为10cm的通电导线,电流为5A,这条导线与磁场方向垂直时,受到的安培力为1N,则磁感应强度B的大小为________T.
18.(2分)(2017高二上·扬州期末)如图所示,回旋加速器是用来加速带电粒子的装置,带电粒子每次通过两盒窄缝间匀强电场时做________.(填“匀速”、“加速”、“圆周”)运动,带电粒子每次通过盒中的匀强磁场时做________运动.(填“匀速”、“加速”、“圆周”)
19.(2分)(2018高二上·中山期末)如图所示,质量为0.1g的小球,带有5×10-4C的正电荷,套在一根与水平方向成37°角的足够长的绝缘杆上,小球与杆之间的动摩擦因数为μ=0.5,杆所在空间有磁感应强度B=0.4T的匀强磁场,小球由静止开始下滑,它的最大加速度为________m/s2,最大速率为________m/s.
20.(3分)(2018高一下·芒市期中)从1405—1433年,出生于云南的航海家郑和先后7次下西洋。
在一望无际的茫茫大海中,利用指南针导航。
指南针指南的一端是________极(选填“N”或“S”);洛仑兹力是磁场对________电荷的作用;如图所示是一带正电的粒子在磁场中的运动情况,粒子所受洛仑兹力的方向向________。
21.(3分)磁场对运动电荷的作用力称为________,当电荷的运动方向与磁场方向垂直时磁场对电荷的作用力最大,其大小为________,当电荷的运动方向与磁场方向平行时,磁场对电荷的作用力等于________.
三、解答题(共4题;共60分)
22.(15分)(2019高三上·杭州月考)如图所示,MN和KL中间存在垂直于纸面向外磁感强度大小为B的匀强磁场,KL右侧存在直于纸面向里磁感强度大小也为B的匀强磁场(范围足够大),电子(质量m,电量e,不计重力)经电压U加速后源源不断地垂直于MN从MN上的O点进入磁场。
(1)若从O点进入磁场的电子,经过一段时间又回到了O点,求MN和KL间的距离d的大小:
(2)若MN和KL间的距离是
(1)中的
倍,求电子回到边界MN时与O点的距。
(3)若MN和KL间的距离可以取任意值,求从O点进入磁场又回到MN边界的电子在磁场中运动的最长时间和最短时间的比值。
23.(20分)(2019高三上·浙江月考)如图在光滑绝缘平面上有一直角三角形区域AOC,AC上放置一个绝缘材料制成的固定挡板,其长度AC=L,∠A=30°,现有一个质量为m,带电量为+q可视为质点的小球从A点,以初速度v沿AO方向运动。
小球与挡板的碰撞均为弹性碰撞(打到C点时也记一次碰撞),且不计一切摩擦和碰撞时间。
若在AOC区域施加一个垂直水平面向里的匀强磁场,则:
(1)要使小球能到达C点,求磁感应强度的最小值Bmin;
(2)要使小球能到达C点,求小球与AC边碰撞次数n和磁感应强度大小B应满足的条件若在AOC区域施加一个沿O到C方向的匀强电场,则:
(3)要使小球能到达C点,求电场强度的最小值Emin;
(4)要使小球能到达C点,求小球与AC边碰撞次数和电场强度大小E应满足的条件
24.(15分)如图所示,x轴上M点和N点的坐标分别是(0.5m,0)、(2m,0),虚线MM′与y轴平行。
在y轴和MM′之间加垂直纸面方向的匀强磁场,在N点固定一个正的点电荷
。
现有一个质量
、电荷量的大小
的粒子,从y轴上某点沿x轴的正方向以初速度
进入磁场,在第四象限里一直做匀速圆周运动,最后从x轴上的Q点(没画出)射入第一象限,不计带电粒子的重力,粒子在磁场中运动时就不受在N点的固定点电荷影响。
已知静电力常量k=9×109N·m2/C2。
求:
(1)
Q点的坐标;
(2)
匀强磁场的磁感应强度的大小和方向;
(3)
带电粒子从开始运动到Q点的时间。
25.(10分)(2018高二上·延安期末)一个质量为m、电荷量为q的粒子,从容器A下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场,其初速度几乎为0,然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后打到照相底片D上,
(1)求粒子进入磁场时的速率
(2)求粒子在磁场中运动的轨道半径。
参考答案
一、选择题(共15题;共30分)
1-1、
2-1、
3-1、
4-1、
5-1、
6-1、
7-1、
8-1、
9-1、
10-1、
11-1、
12-1、
13-1、
14-1、
15-1、
二、填空题(共6题;共13分)
16-1、
17-1、
18-1、
19-1、
20-1、
21-1、
三、解答题(共4题;共60分)
22-1、
22-2、
22-3、
23-1、
23-2、
23-3、
23-4、
24-1、
24-2、
24-3、
25-1、
25-2、
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