第一章 安培力与洛伦兹力 综合测评（Word练习） -【状元桥·优质课堂】2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第二册（人教版2019）

第一章综合测评 (时间：75分钟　满分：100分) 一、选择题(共11道题，每题4分，共44分．第1～7小题为单选题，第8～11小题为多选题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不选的得0分) 1．下列四幅图关于各物理量方向间的关系中，正确的是(　　) 答案　B 解析　由左手定则可知，图A中安培力应斜向左上方，图B中的安培力应水平向左，图C中的洛伦兹力应垂直纸面向外，选项B正确，A、C错误； 图D中磁场与速度方向同向，不受洛伦兹力作用，选项D错误． 2．如图所示，导线中的电流方向由左向右，在导线以其中点O为轴转过90°的过程中，导线受到的磁场力的大小将(　　) A．不变 B．由零增至最大 C．由最大减为零 D．始终不受磁场力 答案　B 解析　由F＝BIL·sin θ得，θ＝0°时，F＝0，θ逐渐增加到90°，则sin θ变大，F由零增加到最大，选项B正确． 3．如图所示，A为一水平旋转的橡胶盘，带有大量均匀分布的负电荷，在圆盘正上方水平放置一通电直导线，电流方向如图．当圆盘高速绕中心轴OO′顺时针转动时，通电直导线所受磁场力的方向是(　　) A．竖直向上 B．竖直向下 C．水平向里 D．水平向外 答案　C 解析　由于带负电的圆环顺时针方向旋转，形成的等效电流为逆时针方向，所产生的磁场方向竖直向上，由左手定则可判定通电导线所受安培力的方向水平向里． 4．如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为l、质量为m的直导体棒，导体棒中电流为I.要使导体棒静止在斜面上，需要外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值为(　　) A. B． C. D． 答案　A 解析　导体棒受三个力平衡，重力为恒力，支持力的方向不变，安培力的大小和方向不确定；由平衡条件知当安培力F平行于斜面向上时安培力最小，则B最小，即BIl＝mgsin 30°，解得B＝，B的方向垂直于斜面向下． 5．薄铝板将同一匀强磁场分成Ⅰ、Ⅱ两个区域，高速带电粒子可穿过铝板一次，在两个区域运动的轨迹如图所示，半径R1＞R2.假定穿过铝板前后粒子电荷量保持不变，则该粒子(　　) A．带正电 B．在Ⅰ、Ⅱ区域的运动时间相同 C．在Ⅰ、Ⅱ区域的运动加速度相同 D．从区域Ⅱ穿过铝板运动到区域Ⅰ 答案　B 解析　设粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径为r，线速度大小为v，根据洛伦兹力提供向心力有Bvq＝，粒子在Ⅰ、Ⅱ区域的运动速率不同，加速度也不同，选项C错误．可知，粒子在Ⅰ、Ⅱ区域的运动周期相同，运动时间也相同，选项B正确；根据ma＝Bvq可得a＝∝r，可见，轨道半径越大，表示粒子的线速度越大，考虑到轨道半径R1＞R2，可知粒子从Ⅰ区域穿过铝板进入Ⅱ区域，选项D错误；知道粒子的运动方向、磁场方向和磁场力的方向，结合左手定则可以判断出粒子带负电，选项A错误；根据粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期的计算公式T＝，可得v＝ 6．如图所示的虚线框为一长方形区域，该区域内有一垂直于纸面向里的匀强磁场，一束电子以不同的速率从O点垂直于磁场、沿图中方向射入磁场后，分别从a、b、c、d四点射出磁场，比较它们在磁场中的运动时间ta、tb、tc、td，其大小关系是(　　) A．ta<tb<tc<td B．ta＝tb＝tc＝td C．ta＝tb<tc<td D．ta＝tb>tc>td 答案　D 解析　电子的运动轨迹如图所示，由图可知，从a、b、c、d四点飞出的电子对应的圆心角θa＝θb>θc>θd，而电子的周期T＝T，故ta＝tb>tc>td，选项D正确． 相同，其在磁场中运动的时间t＝ 7．如图所示，铜棒ab长0.1 m，质量为6×10－2 kg，两端与长为1 m的轻铜线相连，静止于竖直平面内．整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.5 T，现接通电源，使铜棒中保持有恒定电流通过，铜棒发生摆动，平衡时的偏转角为37°(不计空气阻力，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2)，则通电电流的大小为(　　) A．7 A B．8 A C．9 A D．10 A 答案　C 解析　以导体棒为研究对象，受力如图所示， 受重力mg、悬线拉力T及安培力F，处于平衡状态，则有mgtan θ＝F，F＝BIL2，解得I＝＝9 A，选项C正确． 8．如图所示，在一矩形区域内，不加磁场时，不计重力的带电粒子以某一初速度垂直左边界射入，穿过此区域的时间为t.若加上磁感应强度为B、水平向外的匀强磁场，带电粒子仍以原来的初速度入射，粒子飞出时偏离原方向60°，利用以上数据可求出下列物理量中的(　　) A．带电粒子的比荷 B．带电粒子在磁场中运动的周期 C．带电粒子的初速度 D．带电粒子在磁场中运动所对应的圆心角 答案　ABD 解析　由带电粒子在磁场中运动的偏向角，可知带