2023届高考物理二轮复习练习：安培力与洛伦兹力

安培力与洛伦兹力 一、单选题 1．（2022·重庆高考真题）2021年中国全超导托卡马克核聚变实验装置创造了新的纪录。为粗略了解等离子体在托卡马克环形真空室内的运动状况，某同学将一小段真空室内的电场和磁场理想化为方向均水平向右的匀强电场和匀强磁场（如图），电场强度大小为E，磁感应强度大小为B。若某电荷量为q的正离子在此电场和磁场中运动，其速度平行于磁场方向的分量大小为v1，垂直于磁场方向的分量大小为v2，不计离子重力，则（   ） A．电场力的瞬时功率为 B．该离子受到的洛伦兹力大小为qv1B C．v2与v1的比值不断变大 D．该离子的加速度大小不变 2．如图所示为质谱仪的示意图。电荷量和质量不同的离子从电离室A中“飘”出，从缝进入电势差恒定的加速电场中加速，然后从垂直进入匀强磁场B中做匀速圆周运动，最后打在照相底片上。已知质子从静止开始被加速电场加速，经磁场偏转后打在底片上的P点，某二价正离子从静止开始经相同的电场加速和磁场偏转后，打在底片上的Q点，已知，则离子质量和质子质量之比为（  ） A．12 B．24 C．144 D．288 3．如图所示，一闭合导线框KLMN放在光滑桌面上，KN和LM是半径分别为ON、OM的同心圆弧，O为圆心，KL和NM沿圆的半径方向。一固定圆环和KLMN在同一平面内，圆环的圆心也在O点，在圆环和线框KLMN中分别通以如图所示的恒定电流，则下列说法正确的是（　　） A．圆环对KL段和对MN段的安培力等大反向 B．圆环对KN段圆弧产生排斥作用 C．线框KLMN将绕O点转动 D．线框KLMN将向左平动 4．如图所示，分界线上下两侧有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度分别为和。一质量为，电荷量大小为的带电粒子（不计重力）从点出发以一定的初速度沿纸面垂直向上射出，经时间又回到出发点，形成了图示“心形”图案，则（　　） A．粒子一定带正电 B．上下两侧的磁场方向相反 C．上下两侧的磁感应强度的大小 D．时间 5．Ioffe-Pritchard磁常用来约束带电粒子的运动。如图所示，在xOy平面内，以坐标原点O为中心，边长为2L的正方形的四个顶点上，垂直于平面放置四根通电长直导线，电流大小相等，方向已标出，“×”表示电流方向垂直纸面向里，“·”表示电流方向垂直纸面向外。已知电流为I的无限长通电直导线在距其r处的圆周上产生的磁感应强度大小为，k为比例系数。下列说法正确的是（　　） A．直导线2、4相互排斥，直导线1、2相互吸引 B．直导线2、3在O点的合磁场的方向沿x轴正方向 C．直导线1、4在O点的合磁场的磁感应强度大小为 D．直导线2、4对直导线1的作用力是直导线3对直导线1的作用力大小的2倍 6．如图所示，圆形区域直径上方存在垂直于纸而向外的匀强磁场，下方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小相同。现有两个比荷相同的带电粒子a、b，分别以、的速度沿图示方向垂直磁场方向从M点入射，最终都从N点离开磁场，则（    ） A．粒子a、b可能带异种电荷 B．粒子a从N点离开磁场时的速度方向一定与初速度的方向垂直 C．一定为 D．可能为 7．如图为磁流体发电机的原理图，等离子体束（含有正、负离子）以某一速度垂直喷射入由一对磁极CD产生的匀强磁场中，A、B是一对平行于磁场放置的金属板。稳定后电流表中的电流从“+”极流向“-”极，由此可知（　　） A．D磁极为N极 B．正离子向B板偏转 C．负离子向D磁极偏转 D．离子在磁场中偏转过程洛仑兹力对其做正功 8．如图所示，放在台秤上的条形磁铁两极未知，为了探明磁铁的极性，在它中央的正上方固定一导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，以下说法正确的是（　　） A．如果台秤的示数增大，说明磁铁左端是S极 B．如果台秤的示数减小，说明磁铁右端是N极 C．无论如何台秤的示数都不可能变化 D．如果台秤的示数增大，台秤的示数随电流的增大而减小 9．如图所示，质量为的三根完全相同的导体棒垂直于纸面放置，其中两导体棒放置在粗糙的水平地面上，导体棒被竖立的轻质弹簧悬挂，三根导体棒呈等边三角形排列，通入垂直纸面向里、大小相等的恒定电流后，且保持稳定。重力加速度为。（　　） A．弹簧的弹力等于导体棒的重力 B．水平地面对导体棒的支持力大于 C．水平地面对导体棒的作用力方向斜向左上方 D．水平地面对导体棒的静摩擦力方向向左 10．如图所示，磁感应强度大小为B，方向水平向右的匀强磁场中，有一长为L的轻质半圆形金属导线