第1章 安培力与洛伦兹力 章末复习方案及综合测评(Word教师用书)-【状元桥·优质课堂】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册（人教版2019）

命题视角一　对安培力的理解 1．(2019·全国Ⅰ)如图所示，等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两端相接，已知导体棒MN受到的安培力大小为F，则线框LMN受到的安培力的大小为(　　) A．2F B．1.5F C．0.5F D．0 答案　B 解析　设每一根导体棒的电阻为R，长度为L，则电路中，上、下两路电阻之比为R1∶R2＝2R∶R＝2∶1，根据并联电路两端各电压相等的特点可知，上、下两路电流之比I1∶I2＝1∶2，如图所示，由于上路通电的导体受安培力的有效长度为L，根据安培力计算公式F＝BIL，可知F′∶F＝I1∶I2＝1∶2，得F′＝F，根据左手定则可知，两力方向相同，故线框LMN所受的合力大小为F＋F′＝F，选项B正确． 2．(2019·江苏)(多选)如图所示，在光滑的水平桌面上，a和b是两条固定的平行长直导线，通过的电流强度相等．矩形线框位于两条导线的正中间，通有顺时针方向的电流，在a、b产生的磁场作用下静止．则a、b的电流方向可能是(　　) A．均向左 B．均向右 C．a的向左，b的向右 D．a的向右，b的向左 答案　CD 解析　由右手螺旋定则可知，若a、b两导线的电流方向相同，则在矩形线框上、下边处产生的磁场方向相反，且由于矩形线框上、下边的电流方向也相反，则矩形线框上、下边所受的安培力相同，所以线框不会受力平衡，则要使矩形线框静止，a、b两导线的电流方向应相反，选项C、D正确． 命题视角二　对洛伦兹力的理解 1．(2020·全国Ⅰ)一匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，其边界如图中虚线所示，为半圆，ac、bd与直径ab共线，ac间的距离等于半圆的半径．一束质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子，在纸面内从c点垂直于ac射入磁场，这些粒子具有各种速率．不计粒子之间的相互作用．在磁场中运动时间最长的粒子，其运动时间为(　　) A． B． C． D． 答案　C 解析　如图所示，设某一粒子从磁场圆弧ab上的e点射出磁场，粒子在磁场中转过的圆心角为π＋θ＝π＋2α，由于所有粒子在磁场中运动周期相同，粒子在磁场中做圆周运动时，运动轨迹对应的圆心角最大，则运动时间最长．由几何关系可知，α最大时，ce恰好与圆弧ab相切，此时sin α＝＝，可得α＝，θ＝2α＝，设粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为T，粒子在磁场中运动的最长时间t＝＋，T＝，解得t＝，选项C正确． 2．(2019·浙江)磁流体发电机的原理如图所示．将一束速度为v的等离子体垂直于磁场方向喷入磁感应强度为B的匀强磁场中，在相距为d、宽为a、长为b的两平行金属板间便会产生电压．如果把上、下板和电阻R连接，上、下板就是一个直流电源的两极．若稳定时等离子体在两板间均匀分布，电阻率为ρ.忽略边缘效应，下列判断正确的是(　　) A．上板为正极，电流I＝ B．上板为负极，电流I＝ C．下板为正极，电流I＝ D．下板为负极，电流I＝ 答案　C 解析　根据左手定则，正电荷受到的洛伦兹力方向向下，负电荷受到的洛伦兹力向上，因此下极板为电源的正极，根据平衡有qvB＝q，解得稳定时电源的电动势E＝Bdv，则流过R的电流为I＝，而r＝ρ，S＝ab，可得电流大小为I＝，选项C正确． 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