章末强化练(一) 安培力与洛伦兹力（Word练习）-【优化指导】2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第二册(人教版2019)

章末强化练(一)　安培力与洛伦兹力 [对应学生用书P89] (时间：50分钟　满分：100分) 一、选择题(共8小题，48分，1～5为单选，6～8为多选) 1．法拉第电动机原理如图所示．条形磁铁竖直固定在圆形水银槽中心，N极向上．一根金属杆斜插在水银中，杆的上端与固定在水银槽圆心正上方的铰链相连．电源负极与金属杆上端相连，与电源正极连接的导线插入水银中．从上往下看，金属杆(　　) A．向左摆动　　　　　　　　 B．向右摆动 C．顺时针转动 D．逆时针转动 D　[由左手定则知，图示位置金属杆所受安培力方向与金属杆垂直向里，从上往下看，金属杆逆时针转动，D正确．] 2．下面各图中，运动电荷的速度方向、磁感应强度方向和电荷的受力方向之间的关系正确的是(　　) B　[A图粒子所受洛伦兹力应竖直向上，故A错误；B图粒子所受洛伦兹力向下，故B正确；粒子速度方向与磁场方向平行时，不受洛伦兹力，故C、D错误．] 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，电流方向向左．当圆盘高速绕中心轴OO′转动时，通电直导线所受安培力的方向是(　　) A．竖直向上　　　　　　 B．竖直向下 C．水平向里 D．水平向外 C　[由于带负电的圆盘顺时针方向旋转，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．] 4．一种改进后的回旋加速器如图所示，宽度忽略不计的窄缝A、C间的加速电场场强大小恒定，电场被限制在A、C间，与A、C平行的两虚线之间无电场．带电粒子从P0处以速度v0沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D形盒的匀强磁场中做匀速圆周运动．对这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是(　　) A．加速电场的方向需要做周期性的变化 B．加速后粒子的最大速度与D形盒的尺寸无关 C．带电粒子每运动一周被加速一次 D．带电粒子每运动一周直径的变化量相等，即P1P2等于P2P3 C　[由示意图可知，只有在左侧有加速电场，右侧P1、P2、P3……处粒子在做匀速直线运动，所以带电粒子每运动一周被加速一次，加速电场的方向不变化，选项A错误，C正确；由qvB＝ m，可得v＝，加速后粒子的最大速度与D形盒的半径成正比，选项B错误；粒子每运动一周被加速一次，根据动能定理，其动能变化为qU，由动能公式Ek＝mv2可知，带电粒子每运动一周速度的二次方变化量(Δv2)相同，由r＝知P1P2＝2(r2－r1)＝，因Δv＝Δv23，故P1P2≠P2P3，选项D错误．] 5．(2020·全国卷Ⅱ)CT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称，CT扫描机可用于对多种病情的探测．图(a)是某种CT机主要部分的剖面图，其中X射线产生部分的示意图如图(b)所示．图(b)中M、N之间有一电子束的加速电场，虚线框内有匀强偏转磁场；经调节后电子束从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进，打到靶上，产生X射线(如图中带箭头的虚线所示)；将电子束打到靶上的点记为P点．则(　　) A．M处的电势高于N处的电势 B．增大M、N之间的加速电压可使P点左移 C．偏转磁场的方向垂直于纸面向外 D．增大偏转磁场磁感应强度的大小可使P点左移 D　[由于电子带负电，要在MN间加速，则MN间电场方向由N指向M，根据“沿着电场线方向电势逐渐降低”可知M处的电势低于N处的电势，故A错误；增大加速电压，则根据eU＝mv2，可知会增大电子到达偏转磁场的速度，又根据在偏转磁场中洛伦兹力提供向心力有evB＝m，可得R＝，可知会增大在偏转磁场中的轨道半径，由于磁场宽度相同，故根据几何关系可知会减小偏转的角度，故P点会右移，故B错误；电子在偏转磁场中做圆周运动，向下偏转，根据左手定则可知磁场方向垂直于纸面向里，故C错误；由B选项的分析可知，当其他条件不变时，增大偏转磁场磁感应强度会减小轨道半径，从而增大偏转角度，使P点左移，故D正确．] 6．一个带电粒子以初速度v0垂直于电场方向向右射入匀强电场区域，穿出电场后接着又进入匀强磁场区域．设电场和磁场区域有明确的分界线，且分界线与电场强度方向平行，如图中的虚线所示．在图所示的几种情况中，可能出现的是(　　) AD　[A、C选项中粒子在电场中向下偏转，所以粒子带正电，进入磁场后，A图中粒子应逆时针转，C图中粒子应顺时针转，故A对、C错．同理可以判断B错、D对．] 7．(2021·广东适应性测试)如图所示，矩形abcd的边长bc是ab的2倍，两细长直导线通有大小相等、方向相反的电流，垂直穿过矩形平面，与平面交于e、f两点，其中e、f分别为ad、bc的中点．下列说法正确的是(　　) A．a点与b点的磁感应强度相同 B．a点与c点的磁感应强度相同 C．b点与d点的磁感应强度相同 D．