第一章 安培力与洛伦兹力 能力提高卷（B卷）-【单元测试】2022-2023学年高二物理分层训练AB卷（人教版2019选择性必修第二册）

第一章 安培力与洛伦兹力 能力提高卷（B卷） 高二物理·全解全析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 B A B D B C D B BC BC AB BC 1．B 【解析】AB．根据导线中同向电流两导线相互吸引，反向电流两导线相互排斥对导线进行受力分析如图，此时所受安培力的合力的大小也是，根据力的合成法则可得此时导线ac间安培力大小也为，可得导线中的电流也为，A错误，B正确； CD．根据分析可得导线c在b处的磁感应强度大小与导线b在a处的磁感应强度大小相等，根据安培力公式 可得导线bc间安培力大小为，同时有 如图根据平行四边形法则结合余弦定理可得导线受到安培力的合力的大小为 CD错误。 故选B。 2．A 【解析】ab段导线受到安培力为 由左手定则可知安培力方向向上； bcd段导线的有效长度即是bd的长度，因为，所以bd长度也为L，所以bcd段受到的安培力为 由左手定则可知安培力方向向上； de段导线受到的安培力为 由左手定则可知安培力方向向上； 所以导线段abcde所受到的磁场的作用力的合力大小为 A正确。 故选A。 3．B 【解析】A．由图知导体ab中电流的方向从a到b，要使得导体向右运动，安培力的方向可以水平向右，也可以斜向右下方，由左手定则知，磁场的方向不一定竖直向下，所以A错误； B．导体棒开始运动方向为水平方向，要使得导体棒上升到同样的速度，设安培力F与水平方向夹角为θ，则Ftcosθ=mv，θ=0时，F最小，磁感应强度最小，此时F沿水平方向，磁场方向竖直向下，所以B正确； C．故当设导轨棒运动时的初初动能为Ek，根据机械能守恒，得 Ek=mgl（1-cosθ） 所以导体棒的初速度为 再根据动量定理： BILt=mv 得： BLq=mv 所以电荷量 所以C错误； D．导体棒的动能是电流做功而获得的，若回路电阻不计，则电流所做的功全部转化为导体棒的动能，题设条件有电源内阻不计而没有“其他电阻不计”的相关表述，因此其他电阻不可忽略，那么电流做的功就大于mgl（1-cosθ），所以D错误． 故选B。 4．D 【解析】由于电子带负电，且电子向上偏转，根据左手定则判断，偏转磁场的方向应该为垂直纸面向外。 故选D。 5．B 【解析】A.安培力是洛伦兹力的宏观表现，其本质都是磁场对运动电荷的作用，选项A错误； B.磁场对通电导线的作用力即安培力方向与磁场方向一定垂直，选项B正确； C.放在匀强磁场中的通电导线，如果电流与磁场平行，则不受磁场的作用力，选项C错误； D.当通电直导线跟磁场方向垂直时作用力最大，选项D错误。 故选B。 6．C 【解析】地磁场的方向从地理南极指向地理北极，电子带负电，在赤道上空自东向西运动，根据左手定则可知，电子受到竖直向上的洛伦兹力，将向上偏转。 故选C。 7．D 【解析】AC．两个粒子的动量大小相等，设粒子质量为，速度大小为；质子质量为m，速度大小为，则 即 则运动速度大小之比是 两个粒子做匀速圆周运动，则洛伦兹力提供向心力，可得对粒子有 对质子有 解得 故AC错误； B．粒子的运动周期为 质子的运动周期为 则运动周期之比是 故B错误； D．受到的洛伦兹力之比是 故D正确。 故选D。 8．B 【解析】A．由几何关系可知a、b运动轨迹的圆心角分别为 则a、b运动轨迹的半径分别为 粒子a和b在磁场中运动的半径之比为 故A错误； B．由 可得 则粒子a和b在磁场中运动的动量大小之比为 故B正确； C．由动能与动量的关系可得 粒子质量未知，无法求出粒子a和b在磁场中运动的动能之比，故C错误； D．粒子在磁场中运动的时间为 同理粒子质量未知，无法求出粒子a和b在磁场中运动的时间，故D错误。 故选B。 9．BC 【解析】A.导体棒受到的安培力 由于四种情况中导体棒的电流相同，所处的磁场磁感应强度相同，故受到的的安培力大小相等，A错误； B.甲图中导体棒受到竖直向下的重力、水平向右的安培力、垂直于倾斜导轨向上的弹力，若这三个力平衡，则导体棒与导轨间的摩擦力可能为零，B正确； C．乙图中，导体棒受竖直向下的重力、竖直向上的安培力，若这两个力大小相等，则处于平衡状态，导体棒与导轨间的摩擦力可能为零，C正确； D．丙图中，导体棒受到竖直向下的重力、竖直向下的安培力、垂直导轨向上的弹力；丁图中，导体棒受到竖直向下的重力、水平向左的安培力。两种情况中，三个力均无法使导体棒平衡，故导体棒一定受到导轨提供的摩擦力，即导体棒与导轨间摩擦力不可能为零，D错误； 故选BC。 10．BC 【解析】A．地球的磁场由南向北，当带负电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来时，根据左手定则可以判断粒子的受力的方向为向西，所以粒子将向西偏转；当带正电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道