搜索
    上传资料 赚现金
    英语朗读宝

    第一章 安培力与洛伦兹力 单元测试高二物理同步精品讲义(人教版2019选择性必修第二册)

    资料中包含下列文件,点击文件名可预览资料内容
    • 原卷
      第一章 安培力与洛伦兹力单元测试(原卷版).docx
    • 解析
      第一章 安培力与洛伦兹力单元测试(解析版).docx
    第一章 安培力与洛伦兹力单元测试(原卷版)第1页
    第一章 安培力与洛伦兹力单元测试(原卷版)第2页
    第一章 安培力与洛伦兹力单元测试(原卷版)第3页
    第一章 安培力与洛伦兹力单元测试(解析版)第1页
    第一章 安培力与洛伦兹力单元测试(解析版)第2页
    第一章 安培力与洛伦兹力单元测试(解析版)第3页
    还剩8页未读, 继续阅读
    下载需要15学贝 1学贝=0.1元
    使用下载券免费下载
    加入资料篮
    立即下载

    第一章 安培力与洛伦兹力 单元测试高二物理同步精品讲义(人教版2019选择性必修第二册)

    展开

    这是一份第一章 安培力与洛伦兹力 单元测试高二物理同步精品讲义(人教版2019选择性必修第二册),文件包含第一章安培力与洛伦兹力单元测试解析版docx、第一章安培力与洛伦兹力单元测试原卷版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共29页, 欢迎下载使用。
    第一章      安培力与洛伦兹力单元测试 考试时间:75分钟  试卷总分:100班级                     姓名:             一、单项选择题:共10题,每题4分,共40分。每题只有一个选项最符合题意。1.关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是(  )A.安培力的方向可以不垂直于直导线B.安培力的方向总是垂直于磁场的方向C.安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D.将直导线从中点折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半答案:B解析:根据左手定则可知,安培力的方向既与磁场方向垂直,又与电流(或直导线)方向垂直,A项错误,B项正确。由安培力的大小F=BIlsinθ可知,C项错误。将直导线从中点折成直角,有效长度不一定为原来的一半,D项错误。2.如图所示,导线框中电流为I,导线框垂直于磁场放置,磁感应强度为B,ABCD相距为d,则棒MN所受安培力大小(       )A B C  D2D【解析】导体棒都在磁场中,故安培力为D正确;故选D3.在等边三角形的三个顶点abc,各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有大小相等的恒定电流,方向如图所示。过c点的导线所受安培力的方向(  )A.ab边平行,竖直向上B.ab边垂直,指向左边C.ab边平行,竖直向下D.ab边垂直,指向右边3答案:B解析:由安培定则可得,导线ab的电流在c处的合磁场方向竖直向下。再由左手定则可得,安培力的方向是与ab边垂直,指向左边。故选B 4.如图所示,通电直导线ab位于两平行导线横截面MN的连线的中垂线上。当平行导线MN通以同向大小相等的电流时,下列说法正确的是(  )A.ab顺时针旋转B.ab逆时针旋转C.a端向外,b端向里旋转D.a端向里,b端向外旋转4答案:C解析:首先分析出两个平行电流在直导线ab处产生的磁场情况,如图所示,两电流产生的、在直导线ab上部分的磁感线方向都是从左向右,ab上部分电流受到的安培力方向垂直于纸面向外;ab下部分处的磁感线方向都是从右向左,ab下部分电流受到的安培力方向垂直于纸面向里。所以,导线的a端向外旋转,导线的b端向里旋转。5.如图所示,一段长为L的导体水平放置,若导体单位体积内有n个自由电子,电子的电荷量为e,定向移动速度为v、导体横截面积为S。下面说法不正确的是(  ) A.导体中电流为I=neSvLB.导体中自由电子个数为N=nSLC.导体放置在垂直纸面向里磁场强度为B的感场中,导线所受安培力F=BneSvLD.导体放置在垂直纸面向里磁场强度为B的磁场中导线中每个电子所受洛伦兹力f=evB【答案】A【详解】A.根据电流强度的定义,可得导体中电流为A错误;B.导体中自由电子个数为B正确;C.导体放置在垂直纸面向里磁场强度为B的感场中,导线所受安培力C 正确;D.导体放置在垂直纸面向里磁场强度为B的磁场中导线中,根据洛伦兹力的定义可知每个电子所受洛伦兹力f=evBD正确。故不正确的选A6.如图所示为洛伦兹力演示仪,当电子枪水平向左发射电子,电子在洛伦兹力作用下做圆周运动。则可判断两励磁线圈中电流方向(从读者目前的视角观察)(  ) A.均为顺时针方向B.均为逆时针方向C.靠近观察者的线圈中电流为顺时针方向、另一线圈电流为逆时针方向D.靠近观察者的线圈中电流为逆时针方向、另一线圈电流为顺时针方向【答案】A【详解】因为电子枪水平向左发射电子,电子在洛伦兹力作用下做圆周运动,故受到竖直向上的洛伦兹力,所以由左手定则知磁场方向垂直纸面向里,且两线圈应产生相同方向的磁场,由右手螺旋定则知,两线圈电流方向都为顺时针方向。故选A7.电荷量分别为q-q的两个带电粒子ab分别以速度vavb射入匀强磁场,两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°60°,磁场宽度为dAB=d,两粒子同时由A点射入,同时到达B点,如图所示,则(  )Aa粒子带电,b粒子带 B.两粒子的轨道半径之比C.两粒子的速度之比vavb=12 D.两粒子的质量之比mamb=127D【解析】A.根据左手定则可判断出,a粒子带负电,b粒子带正电,A错误B.两粒子在磁场中做圆周运动,如图所示AB连线是两粒子的运动圆弧对应的弦,则弦的中垂线与各自速度方向直线的交点即为各自圆心。结果发现:两圆心的连线与两个半径构成一个角为30°,另一个为60°的直角三角形。所以两半径相比为B错误;D.两粒子的轨迹所对圆心角分别为 ,两粒子在磁场中的运动时间相等,即洛伦兹力提供向心力,根据运动周期两粒子的电荷量相同,在同一磁场中,B相同,周期与质量成正比,所以D正确;C.由即速度与轨迹半径成正比,与质量成反比,所以C错误。故选D 8.如图所示,在光滑水平桌面上,将长为的柔软导线弯成六分之一圆弧,导线固定在AC两端.整个装置处于磁感应强度大小为B,方向竖直向上的匀强磁场中,导线通以由、大小为I的恒定电流,则导线中点处受到的张力大小是(  )A B C D8B【解析】由几何关系可得则圆弧半径为化曲线为直线,有效长度为R,则张力大小所以B正确;ACD错误;故选B9.如图所示,质子以初速度v进入磁感应强度为B且足够大的匀强磁场中,速度方向与磁场方向的夹角为。已知质子的质量为m,电荷量为e。重力不计,则(  )A.质子运动的轨迹为螺旋线,螺旋线的中轴线方向垂直于纸面向里B.质子做螺旋线运动的半径为C.质子做螺旋线运动的周期为D.一个周期内,质子沿着螺旋线轴线方向运动的距离(即螺距)为【答案】D【详解】A.将质子的初速度分解为垂直于磁场方向的速度 沿磁场方向的速度质子沿垂直磁场方向做匀速圆周运动,沿磁场方向做匀速直线运动,则质子运动的轨迹为螺旋线,螺旋线的中轴线方向平行磁场方向,选项A错误;B.质子做螺旋线运动的半径为选项B错误;C.质子做螺旋线运动的周期为选项C错误;D.一个周期内,质子沿着螺旋线轴线方向运动的距离(即螺距)为选项D正确。故选D10.如图所示,虚线MN将平面分成两个区域,两个区域都存在与纸面垂直的匀强磁场.一带电粒子仅在磁场力作用下由区运动到区,弧线aPb为运动过程中的一段轨迹,其中弧aP与弧Pb的弧长之比为2:1,下列判断一定正确的是(  )A.两个磁场的磁感应强度方向相反,大小之比为2:1B.粒子在两个磁场中的磁场力大小之比为1:1C.粒子通过aPPb两段弧的时间之比为2:1D.弧aP与弧Pb对应的圆心角之比为2:110C【解析】粒子在磁场中只受洛伦兹力作用,洛伦兹力提供向心力,故有可得根据粒子偏转方向相反可得:区域两个磁场的磁感应强度方向相反,由联立可得洛伦兹力不做功,所以粒子速率不变,质量不变,电荷量不变,由于圆心角和磁感应强度的关系不明确,故无法判断磁感应强度和圆心角的关系,由可知无法判断洛伦兹力大小关系,由可知粒子通过aPPb两段弧的时间之比为2:1,故C正确,ABD错误。故选C  二、非选择题:共5题,共60分。其中第12~15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。11.如图所示,MN是相距为d 的两平行金属板,O 为两金属板中心处正对的两个小孔,N板的右侧空间有磁感应强度大小均为B且方向相反的两匀强磁场区,图中虚线CD为两磁场的分界线,CD线与N板的距离也为d.在磁场区内适当位置放置一平行磁场方向的薄挡板PQ,并使之与O连线处于同一平面内.现将电动势为E的直流电源的正负极按图示接法接到两金属板上,有O点静止释放的带电粒子(重力不计)经MN板间的电场加速后进入磁场区,最后恰好垂直撞上挡板PQ而停止运动.试求:1. 带电粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径;2.带电粒子的电性和比荷 3.带电粒子在电场中运动的时间t1与在磁场中运动的时间t2的比值.【答案】123【解析】【分析】【详解】1)画出带电粒子在两个磁场区域运动轨迹,如图,由几何知识得 ,解得带电粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径 2)电场中,根据动能定理得: ,在磁场: 联立解得: 3)在电场中,由 解得: ,在磁场中: ,所以12.质谱仪原理如图所示,a为粒子加速器,电压为b为速度选择器,磁场与电场正交,磁感应强度为,板间距离为c为偏转分离器,磁感应强度为。今有一质量为m、电荷量为e的正粒子(不计重力),经加速后,该粒子恰能通过速度选择器,粒子进入分离器后做匀速圆周运动。求:1)粒子的速度v为多少;2)速度选择器的电压为多少;3)粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R为多大。12.(1;(2;(3【解析】(1)在电场中,粒子被加速电场加速,由动能定理有解得粒子的速度2)在速度选择器中,粒子受的电场力和洛伦兹力大小相等,则有解得速度选择器的电压3)在磁场中,粒子受洛伦兹力作用而做圆周运动,则有解得半径  13.水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为LMP之间接入电动势为E的电源(不计内阻)。现垂直于导轨搁一根质量为m、电阻为R的金属棒ab,并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向与水平面夹角为θ且指向右上方,如图所示,问:1)当ab棒静止时,受到的支持力和摩擦力各为多少?2)若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒所受支持力为零,B的大小至少为多少?此时B的方向如何? 13.(1;(2,方向水平向右【解析】ba看侧视图如图所示(1)水平方向FfFsin θ竖直方向FNFcos θmg F联立①②③FNmgFf(2)要使ab棒受支持力为零,且让磁场最小,可知安培力竖直向上,则有FmgBmin根据左手定则判定磁场方向水平向右.14.如图所示,xOy坐标系的0≤y≤d的区域内分布着沿y轴正方向的匀强电场,d≤y≤2d的区域内分布着垂直于xOy平面向里的匀强磁场,MN为电场和磁场的交界面,ab为磁场的上边界。现从原点O处沿x轴正方向发射出速率为v0、比荷(电荷量与质量之比)k的带正电粒子,粒子运动轨迹恰与ab相切并返回磁场。已知电场强度E=,不计粒子重力和粒子间的相互作用。试求:(1)粒子第一次穿过MN时的速度大小和水平位移的大小;(2)磁场的磁感应强度B的大小。14答案:(1)2v0  (2)解析:(1)根据动能定理,qEd=mv2-解得v=2v0粒子在电场中做类平抛运动,F=qE,a=,d=,x=v0t1解得t1=,x=(2)粒子运动的轨迹如图所示,设粒子以与x轴正方向成θ角进入磁场tanθ=,解得θ=60°根据R+Rcosθ=d,R=由牛顿第二定律可得qvB=m,解得B=15.如图,在平面直角坐标系xoy中,在的区域内有沿轴负方向的匀强电场,在 的区域内有垂直坐标平面向外的匀强磁场。一带正电的粒子(质量为、电荷量大小为q)从轴上点以沿轴正方向的初速度开始运动。当粒子第一次穿越轴时,恰好经过轴上的点,当粒子第二次穿越轴时,恰好经过轴上的点。不计带电粒子的重力。求:1)电场强度的大小;2)磁感应强度的大小。【答案】(1;(2【详解】(1)粒子在电场区域内做类平抛运动,设运动时间为t,则水平方向竖直方向电场强度       2)粒子进入磁场后做匀速圆周运动,设粒子进入磁场时的速度大小为v,速度方向与水平方向的夹角为,进入磁场后做圆周运动的半径为r,则由几何关系知由洛伦兹力提供向心力磁感应强度
     

    • 精品推荐
    • 所属专辑
    • 课件
    • 教案
    • 试卷
    • 学案
    • 其他
    欢迎来到教习网
    • 900万优选资源,让备课更轻松
    • 600万优选试题,支持自由组卷
    • 高质量可编辑,日均更新2000+
    • 百万教师选择,专业更值得信赖
    微信扫码注册
    qrcode
    二维码已过期
    刷新

    微信扫码,快速注册

    手机号注册
    手机号码

    手机号格式错误

    手机验证码 获取验证码

    手机验证码已经成功发送,5分钟内有效

    设置密码

    6-20个字符,数字、字母或符号

    注册即视为同意教习网「注册协议」「隐私条款」
    QQ注册
    手机号注册
    微信注册

    注册成功

    返回
    顶部
    Baidu
    map