章末检测卷(一)（课时作业）-【优化探究】2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第二册同步导学案（教科版）

章末检测卷(一)　磁场对电流的作用 (时间：90分钟　满分：100分) 授课提示：对应学生用书第97页 一、单项选择题(本题共8小题，每小题只有一个选项正确，每小题3分，共24分) 1．关于安培力和洛伦兹力，下列说法中正确的是(　　) A．只要速度大小相同，所受的洛伦兹力就相同 B．两种力的方向均可以用左手定则判断 C．通电导线在磁场中受到的安培力为零，则该处磁场的磁感应强度为零 D．洛伦兹力对运动电荷一定不做功，安培力是所有运动电荷所受洛伦兹力的总和，因此安培力也不做功 解析：由公式F＝qvB可知，洛伦兹力不仅与速度大小有关，还与q、B有关，而且速度方向不同，洛伦兹力方向可能不同，A错误；安培力和洛伦兹力的方向均可以用左手定则判断，B正确；通电导线在磁场中受到的安培力为零，可能是导线与磁场平行，该处磁场的磁感应强度不一定为零，C错误；洛伦兹力始终垂直于速度方向，对运动电荷一定不做功，安培力虽是所有运动电荷所受洛伦兹力的总和，但安培力对通电导线可以做正功，也可以做负功，D错误。 答案：B 2．如图所示，用绝缘细线悬挂一个导线框，导线框是由两同心半圆弧导线和直导线ab、cd(ab、cd在同一条水平直线上)连接而成的闭合回路，导线框中通有图示方向的电流，处于静止状态。在半圆弧导线的圆心处沿垂直于导线框平面的方向放置一根长直导线P。当P中通以方向向里的电流时(　　) A．导线框将向左摆动 B．导线框将向右摆动 C．从上往下看，导线框将顺时针转动 D．从上往下看，导线框将逆时针转动 解析：ab边受到垂直纸面向里的安培力，cd边受到垂直纸面向外的安培力，从上往下看，导线框将顺时针转动，选项C正确。 答案：C 3．在如图所示的正交电场和磁场中，有一粒子沿垂直于电场和磁场的方向飞入其中，并沿直线运动(不考虑重力作用)，则此粒子(　　) A．一定带正电 B．一定带负电 C．可能带正电或负电，也可能不带电 D．一定不带电 解析：若粒子带电，则粒子在电场中受电场力，在磁场中受洛伦兹力，而粒子做直线运动，可知两力必等大反向且与运动速度垂直，而粒子带正电或负电都可满足此条件；若粒子不带电，不受电场力与洛伦兹力，仍可沿直线运动，故正确选项为C。 答案：C 4.在等边三角形的三个顶点A、B、C处，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．与AB边平行，竖直向上 B．与AB边平行，竖直向下 C．与AB边垂直，指向左边 D．与AB边垂直，指向右边 解析：如图所示，根据安培定则，过A、B点的导线在C点所激发的磁场分别为B′、B″，应用平行四边形定则可知过C点的导线所在处的合磁场方向与AB边平行，竖直向下。根据左手定则可知过C点的导线所受安培力FC的方向与AB边垂直，指向左边，故选项C正确。 答案：C 5.如图所示，两个相同的带电粒子，不计重力，同时从A孔沿AD方向射入一正方形空腔中，空腔中有垂直纸面向里的匀强磁场，两粒子的运动轨迹分别为a和b，则两粒子的速率和在空腔中运动的时间的关系是(　　) A．va＝vb，ta<tb 　　　　　　 B．va>vb，ta>tb C．va>vb，ta<tb D．va<vb，ta＝tb 解析：由题图可知，半径Ra＝2Rb，由于带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径为R＝，又两个带电粒子相同，所以va＝2vb。带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期T＝，则两带电粒子运动的周期相同，从C孔射出的粒子运动的时间ta＝，从B孔射出的粒子运动的时间tb＝，所以tb＝2ta。故选项C正确。 答案：C 6.如图所示，在水平面上有一根通有恒定电流的直导线，直导线周围空间存在无限大的匀强磁场，磁场方向与水平面成60°夹角，通电直导线在磁场力作用下沿水平面始终做匀速直线运动，导线与水平面间的动摩擦因数为0.7。现使磁场方向顺时针转30°直到竖直向上，则磁感应强度(　　) A．一直变大　　　　　　 B．一直变小 C．先变大后变小 D．先变小后变大 解析：以金属棒为研究对象，受力分析如图所示，F＝BIL，θ＝90°－α，f＝μN，由平衡条件得G＝N＋BILsin θ，f＝BILcos θ，解得B＝＝，其中sin φ＝>， 即φ>30°。因60°≤α≤90°，则B在磁场缓慢转过30°的过程中，一直变大，故A正确，B、C、D错误。 答案：A 7．1922年英国物理学家和化学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖。若速度相同的同一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列相关说法正确的是(　　) A．该束带电粒子带负电 B．速度选择器的P1极板带负电 C．在B2磁场中运动半径越大的粒子，比荷越小 D．在B2磁场中运动半径越大的粒子，质量越大 解析