人教版 (2019)选择性必修 第二册第一章 安培力与洛伦兹力综合与测试练习题

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第二册第一章 安培力与洛伦兹力综合与测试练习题，共15页。试卷主要包含了选择题Ⅰ，选择题Ⅱ，非选择题等内容，欢迎下载使用。
第一章　过关检测
(时间：90分钟　满分：100分)
一、选择题Ⅰ(本题共6小题，每题4分，共24分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)
1.如图所示，两根垂直纸面平行放置的直导线M和N，通有大小相等、方向相反的电流I，在纸面上与M、N距离相等的一点P处，导线M、N产生的磁场的磁感应强度分别为B1、B2，则下图中正确标出B1与B2合矢量B的方向的是(　　)

2.粗细均匀的导体棒ab悬挂在两根相同的轻质弹簧下，ab恰好在水平位置，如图所示。已知ab的质量m=2 g，ab的长度l=20 cm，沿水平方向与ab垂直的匀强磁场的磁感应强度B=0.1 T，电池的电动势为12 V，电路总电阻为12 Ω。当开关闭合时(　　)

A.导体棒ab所受的安培力方向竖直向上
B.能使两根弹簧恰好处于自然状态
C.导体棒ab所受的安培力大小为0.02 N
D.若系统重新平衡后，两弹簧的伸长量均与闭合开关前相比改变了0.5 cm，则弹簧的劲度系数为5 N/m
3.1932年美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器，如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场与D形盒面垂直，两盒间的狭缝很小，粒子穿过的时间可忽略，它们接在电压为U、周期为T的交流电源上，中心A处粒子源产生的粒子飘入狭缝中由初速度为零开始加速，最后从出口处飞出。D形盒的半径为R，下列说法正确的是(　　)

A.粒子在出口处的最大动能与加速电压U有关
B.粒子在出口处的最大动能与D形盒的半径无关
C.粒子在D形盒中运动的总时间与交流电源的周期T有关
D.粒子在D形盒中运动的总时间与粒子的比荷无关
4.下列说法正确的是(　　)
A.磁场中某处磁感应强度的大小，等于长为l、通以电流I的一小段导线放在该处时所受磁场力F与乘积Il的比值
B.一小段通电导线放在某处如不受磁场力作用，则该处的磁感应强度为零
C.因为B=FIl，所以磁场中某处磁感应强度的大小与放在该处的导线所受磁场力F的大小成正比，与Il的大小成反比
D.磁场中某处磁感应强度的大小与放在磁场中的通电导线长度、电流大小及所受磁场力的大小均无关
5.如图所示，在直角三角形abc区域(含边界)内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，∠a=60°，∠b=90°，边长lac=l，一个粒子源在a点将质量为2m、电荷量为q的带正电粒子以大小和方向不同的速度射入磁场，在磁场中运动时间最长的粒子中，速度的最大值是(　　)

A.qBl2m B.qBl4m
C.3qBl6m D.qBl6m
6.如图所示，空间中存在水平方向的匀强电场和匀强磁场，且电场方向和磁场方向相互垂直，在正交的电磁场空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆，与电场方向成60°夹角且处于竖直平面内，一质量为m、电荷量为q(q>0)的小球套在绝缘杆上，当小球沿杆向下的初速度为v0时，小球恰好做匀速直线运动，已知重力加速度大小为g，磁感应强度大小为B，电场强度大小为E=3mgq，小球电荷量保持不变，则以下说法正确的是(　　)

A.小球的初速度v0=2mgqB
B.若小球沿杆向下的初速度为3mgqB，则小球将沿杆做加速度不断增大的减速运动，最后停止
C.若小球沿杆向下的初速度为mgqB，则小球将沿杆做加速度不断减小的减速运动，最后停止
D.若小球沿杆向下的初速度为mgqB，则小球从开始运动到稳定过程中，克服摩擦力做功为3m3g22q2B2
二、选择题Ⅱ(本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
7.一束粒子流由左端平行于极板P1射入质谱仪，沿着直线通过电磁场复合区后，从狭缝S0进入匀强磁场B2，在磁场B2中分为如图所示的三束，则下列相关说法正确的是(　　)

A.速度选择器的P1极板带负电
B.粒子1带负电
C.能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于EB1
D.粒子2的比荷qm绝对值最大
8.如图所示，一个绝缘且内壁光滑的环形细圆管，固定于竖直平面内，环的半径为R(比细管的内径大得多)，在圆管的最低点有一个直径略小于细管内径的带正电小球处于静止状态，小球的质量为m、电荷量为q，重力加速度为g。空间存在一磁感应强度大小未知(不为零)、方向垂直于环形细圆管所在平面且向里的匀强磁场。某时刻，给小球一方向水平向右、大小为v0=5gR的初速度，则以下判断正确的是(　　)

A.无论磁感应强度大小如何，获得初速度后的瞬间，小球在最低点一定受到管壁的弹力作用
B.无论磁感应强度大小如何，小球一定能到达环形细圆管的最高点，且小球在最高点一定受到管壁的弹力作用
C.无论磁感应强度大小如何，小球一定能到达环形细圆管的最高点，且小球到达最高点的速度大小都相同
D.小球在从环形细圆管的最低点运动到所能到达的最高点的过程中，水平方向分速度的大小一直减小
9.如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点a(0，l)。一质量为m、电荷量为e的电子从a点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的b点射出磁场。此时速度方向与x轴正方向的夹角为60°。下列说法正确的是(　　)

A.电子在磁场中运动的时间为πlv0
B.电子在磁场中运动的时间为2πl3v0
C.磁场区域的圆心坐标为3l2，l2
D.电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为(0，−l)
10.在xOy坐标系中，存在以O为圆心、R为半径、垂直xOy平面向外的匀强磁场。现从O点沿x轴正方向发射一初速度为v的电子，通过y轴时电子的速度方向与y轴的夹角为30°。已知电子的质量为m、电荷量为e，则(　　)

A.电子将从(0，3R)点通过y轴
B.电子将从(0，2R)点通过y轴
C.电子在磁场中运动的时间为2πR3v
D.匀强磁场的磁感应强度的大小为3mveR
三、非选择题(本题共7小题，共60分)
11.(2分)电磁流量计示意图如图所示。直径为d的非磁性材料制成的圆形导管内，有可以导电的液体流动，磁感应强度为B的匀强磁场垂直液体流动的方向而穿过一段圆形管道，若测得管壁内a、b两点间的电势差为U，则管中液体的流量Q=　　　　。 

12.(4分)电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示，利用这种装置可以把质量为2.0 g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到6 km/s。若这种装置的轨道宽2 m、长为100 m，通过的电流为10 A，则轨道间所加匀强磁场的磁感应强度大小为　　　 T，磁场力的最大功率为　　　 W。(轨道摩擦不计) 

13.(12分)如图所示，图中虚线框内存在一沿水平方向且与纸面垂直的匀强磁场，现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小并判定其方向。所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱；A为电流表；S为开关。此外还有细沙、天平、刻度尺和若干轻质导线。

(1)在图中画线连接成实验电路图。
(2)完成下列主要实验步骤中的填空。
①按图接线；
②保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态，然后用天平称量细沙质量m1；
③闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内加入或减去适量细沙，使D　　　　　　　　，然后读出　　　　　　　　，并用天平称出　　　　　　　　； 
④用刻度尺测量　　　　　　　　。 
(3)用测得的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B=　　　　。 
(4)判定磁感应强度的方向的方法：若m2　　　　(选填“>”“=”或“