阶段检测练 (一) 安培力与洛伦兹力（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（鲁科版2019）

阶段检测练 (一)　安培力与洛伦兹力 [对应学生用书P113] 一、选择题( 本题共12小题， 在每小题给出的四个选项中， 1～8 题只有一项符合题目要求，9～12题有多项符合题目要求) 1．一根长为L的直导线置于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，导线中的电流为I。下列说法正确的是(　　) A．通电直导线受到安培力的大小为ILB B．无论通电直导线如何放置，它都将受到安培力 C．通电直导线所受安培力的方向垂直于磁感应强度方向和电流方向构成的平面 D．安培力是载流子受到的洛伦兹力的宏观表现，所以安培力对通电直导线不做功 C　解析：只有通电导线垂直放入磁场中时，安培力大小才为ILB，平行放入磁场中，通电导线并不受到安培力的作用，A、B错误；根据左手定则可知安培力总是垂直于磁感应强度方向和电流方向构成的平面，C正确；安培力方向与导线运动方向相同，对其做正功，相反则做负功，D错误。 2．悬挂的线圈与条形磁铁位于同一平面内，当线圈中通入逆时针方向电流的瞬间，线圈将(　　) A．发生转动，同时靠近磁铁 B．发生转动，同时远离磁铁 C．不发生转动，只靠近磁铁 D．不发生转动，只远离磁铁 A　解析：由安培定则可知，该环形电流可等效为N极向外的小磁针，由异名磁极相互吸引可判断，线圈俯视顺时针转动，同时靠近磁铁，A正确。 3．在“探究影响通电导体所受磁场力大小的因素”的实验中，某同学设计了如图所示的电路，他在光滑导体棒MN的左右两侧各安装了力传感器，用以测量安培力的大小和方向。棒的周围存在匀强磁场，闭合开关后，下列说法正确的是(　　) A．仅将滑动变阻器的滑片P向下滑动，安培力变小 B．仅改变导体棒中电流的方向，安培力方向不变 C．仅将磁场方向反向，安培力方向不变 D．仅增大磁感应强度，安培力变大 D　解析：仅将滑动变阻器的滑片P向下滑动，使变阻器接入电路的阻值变小，根据闭合电路欧姆定律I＝可知，流过导体棒的电流变大，由安培力表达式可得FA＝BIL，因此安培力变大，A错误；根据左手定则，当仅改变导体棒中电流的方向时或仅将磁场方向反向时，安培力方向会随之改变，B、C错误；根据A选项分析可知，仅增大磁感应强度，安培力变大，D正确。 4．(2021·山西吕梁高二期末)如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直斜面放置一根长为L、质量为m的直导线。当通以电流I时，欲使导体静止在斜面上，外加匀强磁场B的大小和方向应是(　　) A．B＝，方向垂直斜面向上 B．B＝，方向垂直斜面向下 C．B＝， 方向竖直向上 D．B＝ ，方向水平向右 B　解析：当磁场方向垂直斜面向上时，导线受到重力、支持力和沿斜面向下的安培力，三个力不可能平衡，A错误；当磁场方向垂直斜面向下时，导线受到重力、支持力和沿斜面向上的安培力，可以处于平衡状态，根据力的合成可知，安培力为F＝mg sin α＝BIL，解得B＝，B正确；当磁场方向竖直向上时，导线受重力、水平向右的安培力和支持力，三个力不可能平衡，C错误；当磁场的方向水平向右，导线受重力、竖直向下的安培力和支持力，三个力不可能平衡，D错误。 5．(2021·山西运城高二期末)回旋加速器是加速带电粒子的装置。如图所示，其核心部件是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒(D1、D2)，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，D形盒的半径为R。质量为m、电荷量为q的质子从D1盒的质子源(A点)由静止释放，加速到最大动能后经粒子出口处射出。若忽略质子在电场中的加速时间，且不考虑相对论效应，则下列说法正确的是(　　) A．交变电压U越大，质子获得的最大动能越大 B．质子在加速器中的加速次数越多，质子获得的最大动能越大 C．增大D形盒的半径，质子获得的最大动能增大 D．质子不断加速，它做圆周运动的周期越来越小 C　解析：质子射出回旋加速器时的速度最大，此时的半径为R，由洛伦兹力提供向心力得qvB＝m，所以当轨道半径最大时，最大速度为v＝，最大动能Ek＝mv2＝，质子加速后的最大动能Ek与交变电压U的大小无关，与质子的加速次数无关，而与D形盒半径的平方成正比，A、B错误，C正确；质子虽然不断加速，但它做圆周运动的周期与交变电流的周期相同，不会改变，D错误。 6．(2021·广东广州高二期末)如图所示是洛伦兹力演示仪。电子枪的加速电压为U，励磁线圈内的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度为B，加速后的电子垂直进入磁场。设电子的电荷量为e、质量为m，忽略电子间的相互作用，下列说法正确的是(　　) A．电子枪射出时电子的速度大小为 B．电子在磁场中运动的轨道半径r＝ C．增大电子枪的加速电压，电子旋转一周所用的时间减少 D．减小磁感应强度可以减小电子在磁场中运动的轨道半径 B　解析：电子束