内容正文:
州民中高二物理单元测试
安培力和洛伦兹力
一、选择题(本题共8个小题,每小题6分,共48分。其中1—5小题为单选题,6—8小题为不定项选择题,全对得6分,不全得3分,错误或不选得零分)
1.下列有关安培力和洛伦兹力的说法正确的是( )
A.判断安培力和洛伦兹力的方向都用右手定则
B.运动的电荷在磁场中一定受到洛伦兹力的作用
C.安培力与洛伦兹力的本质相同,所以安培力和洛伦兹力都不做功
D.一小段通电导体在磁场中某位置受到的安培力为零,但该位置的磁感应强度不一定为零
2.如图所示,两平行光滑无限长导轨所在的平面与水平面夹角为,导轨的一端接有电动势为E、内阻不计的直流电源,两导轨间的距离为L,在导轨所在空间内分布着方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场,一个质量为m的导体棒ab恰好静止在金属导轨上,导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒的电阻为R,金属导轨电阻不计,则下面正确的有( )
A.磁场的磁感应强度大小为 B.磁场的磁感应强度大小为
C.导体棒受到轨道的支持力为mgtanθ D.导体棒受到轨道的支持力为mgsinθ
3.某兴趣小组设计的测量大电流的装置如图所示,通有电流I的螺绕环在霍尔元件处产生的磁场,通有待测电流的直导线垂直穿过螺绕环中心,在霍尔元件处产生的磁场。调节电阻R,当电流表示数为时,元件输出霍尔电压为零,则待测电流的方向和大小分别为( )
A.,
B.,
C.,
D.,
4.如图所示,空间存在垂直于纸面向外的有界匀强磁场,边界MO、NO与竖直方向的夹角相同,均为,质量为m,电荷量为q的带电粒子以一定的初速度从A点垂直于NO射入匀强磁场,并从MO边界上的B点射出磁场,在B点的速度方向水平,磁场的磁感应强度大小为B,不计粒子的重力,则粒子从A到B的时间为( )
A.
B.
C.
D.
5.如图所示,ab边界以上,圆形边界以外的Ⅰ区域中存在匀强磁场,磁感应强度为B0,圆形边界以内Ⅱ区域中匀强磁场的磁感应强度为2B0,圆形边界半径为R,ab边界上c点距圆形边界圆心O的距离为2R;一束质量为m、电荷量为q的负电粒子,在纸面内从c点沿垂直边界ab方向以不同速率射入磁场。不计粒子之间的相互作用。已知一定速率范围内的粒子可以经过圆形磁场边界,这其中速率为v的粒子到达圆周边界前在Ⅰ区域中运动的时间最短。只考虑一次进出Ⅰ、Ⅱ区域,则( )
A.可以经过圆形边界的粒子的速率最大值为
B.可以经过圆形边界的粒子的速率最小值为
C.速率为v的粒子在Ⅰ区域的运动时间为
D.速率为v的粒子在Ⅱ区域的运动时间为
6.类比法是物理学中重要的思想方法。在电场中放入试探电荷q,用静电力F与q的比值定义电场强度E;类比电场,在磁场中垂直磁场放入电流元IL,用安培力F与IL的比值定义磁感应强度B。下列说法正确的是( )
A.B与F、I、L均无关,由磁场本身决定
B.改变IL与磁场的方向关系,若F为零,则此处的磁感应强度为零
C.磁感应强度B的方向与IL在此处受安培力F的方向相同
D.IL所受安培力的方向一定垂直于磁感应强度方向
7.磁场中的四种仪器如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.甲中回旋加速器加速带电粒子的最大动能与回旋加速器的半径有关,与加速电压无关
B.乙中不改变质谱仪各区域的电场磁场时击中照相底片同一位置的粒子比荷相同
C.丙中自由电荷为负电荷的霍尔元件通上如图所示电流和加上如图所示磁场时,M侧带负电荷
D.丁中的电磁流量计加上如图所示磁场,则M侧电势高
8.如图所示,M、N两极板间存在匀强电场,场强大小可以调节,两极板的宽度为d,N板右侧存在如图所示的磁场,折线PQ是磁场的分界线,在折线的两侧分布着方向相反与平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小均为B.折线的顶角∠A=90°,P、Q是折线上的两点且AP=AQ=L。现有一质量为m、电荷量为q的带负电的粒子从S点由静止经电场加速后从P点沿PQ方向水平射出,不计粒子的重力,则( )
A.当粒子通过P点的速度为时,可经过一次偏转直接到达A点
B.当M、N两极板间场强为时,粒子到达Q点的时间最长
C.粒子由P点到达Q点的时间只能为的偶数倍
D.粒子由P点到达Q点的时间只能为的奇数倍
二、实验填空题(本题共1个小题,每空3分,共12分)
9.电磁血流量计是基于法拉第电磁感应定律,运用在心血管手术和有创外科手术的精密监控仪器,可以测量血管内血液的流速。如图甲所示,某段监测的血管可视为规则的圆柱体模型,其前后两个侧面a、b固定两块竖直正对的金属电极板(未画出,电阻不计),匀强磁场方向竖直向下,血液中的正负离子随血液一起从左至右水平流动,则a、b电极间存在电势差。
(1)若用电压表监测a、b电极板间的电势差,则与电压表“+”接线柱相连的是图甲中__________电极板(选