章末强化练(一)电磁感应及其应用（Word练习）-【优化指导】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册（教科版2019））

章末强化练(一)　安培力与洛伦兹力 [对应学生用书P100] (时间：50分钟　满分：100分) 一、选择题(共8小题，48分，1～5为单选题，6～8为多选题) 1．把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来，使它的下端刚好跟杯里的水银面相接触，并使它组成如图所示的电路．当开关S接通后，将看到的现象是(　　) A．弹簧向上收缩 B．弹簧被拉长 C．弹簧上下跳动 D．弹簧仍静止不动 C　[通电后，弹簧中每一圈的电流是同向的，互相吸引，弹簧因而缩短，电路就断开了，电流消失后，弹簧就又伸长接通电路……如此反复通断，弹簧上下跳动．] 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．当圆盘以图示方向绕中心轴OO′高速转动时，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，选项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(v n＋1－v n )相同，由r＝知P1P2＝2(r2－r1)＝，因v2－v1＝v3－v2，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．图甲是某种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乙所示．图乙中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＝，可知会增大电子在偏转磁场中的轨道半径，由于磁场宽度相同，根据几何关系可知会减小偏转的角度，则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；由选项B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．(2022·广东卷)如图所示，磁控管内局部区域分布有水平向右的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场．电子从M点由静止释放，沿图中所示轨迹依次经过N、P两点．已知M、P在同一等势面上，下列说法正确的有(　　) A．电子从N到P，电场力做正功 B．N点的电势高于P点的电势 C．电子从M到N，洛伦兹力不做功 D．电子在M点所受的合力大于在P点所受的合力 BC　[电子从N到P，电场力与位移的方向的夹角大于90 °，则电场力做负功，A错误；由沿电场线方向电势降低可知，N点电势高于P点电势，B正确；洛伦兹力方向始终与速度方向垂直，则电子从M到N，洛伦兹力不做功，C正确；由于洛伦兹力不做功，因此电子的电势能与动能之和保持不变，又知M、P在同一等势面上(即电子在M点和P点的电势能相等)，可知电子在M点和P点的动能相等(即速度为零)