第1章 安培力与洛伦兹力 达标检测-【高考领航】2023-2024学年高中物理选择性必修第二册同步核心辅导与测评（鲁科版）

第1章达标检测 (满分：100分) 一、选择题(本题共12小题，共40分．第1～8小题只有一个选项正确，每小题3分；第9～12小题有多个选项正确，每小题4分，全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分) 1．电子以一定的初速度垂直于磁感线进入匀强磁场中，则(　　) A．电子所受洛伦兹力不变 B．洛伦兹力对电子不做功 C．电子的速度不变 D．电子的加速度不变 解析：选B.由于电子在磁场中运动所受的洛伦兹力总与速度垂直，洛伦兹力对电子不做功，则电子速度大小不变，但方向时刻发生变化，由公式f＝qvB可知洛伦兹力大小不变，方向变化，因此电子的速度、加速度均发生变化，选项B正确． 2．如图所示，A为一水平旋转的橡胶圆盘，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，电流方向如图．当圆盘高速绕中心轴OO′顺时针转动时，通电直导线所受磁场力的方向是(　　) A．竖直向上　　　　　　　 B．竖直向下 C．水平向里 D．水平向外 解析：选C.由于带负电的圆环顺时针方向旋转，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，故C正确． 3．下列四幅图关于各物理量方向间的关系中，正确的是(　　) 解析：选B.由左手定则可知，安培力的方向总是与磁感应强度的方向垂直，故A错误；磁场的方向向下，电流的方向向里，由左手定则可知安培力的方向向左，故B正确；由左手定则可知，洛伦兹力的方向总是与磁感应强度的方向垂直，应为垂直纸面向外，故C错误；通电螺线管内部产生的磁场的方向沿螺线管的轴线的方向，由题图D可知电荷运动的方向与磁感线的方向平行，不受洛伦兹力，故D错误． 4．如图所示，一根有质量的金属棒MN，两端用细软导线连接后悬于a、b两点，棒的中部处于方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，此时悬线上有拉力，为了使拉力等于零，可以(　　) A．适当减小磁感应强度 B．使磁场反向 C．适当增大电流 D．使电流反向 解析：选C.首先对MN进行受力分析：受竖直向下的重力G，受两根软导线的竖直向上的拉力和安培力．处于平衡时：2F＋BIl＝mg，重力mg恒定不变，欲使拉力F减小到0，应增大安培力BIl，所以可增大磁场的磁感应强度B或增加通过金属棒中的电流I，或二者同时增大，故C正确． 5．如图所示，在匀强磁场中，AB为长度为l、粗细均匀的金属丝，输出电压恒定的电源接A、B两端时，金属丝受到的安培力为F；若将金属丝截取一半再弯成一个半圆形，仍然接在刚才的电源两端，则金属丝受到的安培力为(　　) A. B． C.F D．F 解析：选C.由已知F＝BIl，弯成一个半圆形后，半圆的直径为d＝2×＝，即金属丝的有效长度为l′＝，由分析知电流增大为2倍I′＝2I，则F′＝BI′l′＝2BI＝BIl＝F，故选C. 6．图甲是洛伦兹力演示仪．图乙是演示仪结构图，玻璃泡内充有稀薄的气体，由电子枪发射电子束，在电子束通过时能够显示电子的径迹．图丙是励磁线圈的原理图，两线圈之间产生近似匀强磁场，线圈中电流越大磁场越强，磁场的方向与两个线圈中心的连线平行．电子速度的大小和磁感应强度可以分别通过电子枪的加速电压和励磁线圈的电流来调节．若电子枪垂直于磁场方向发射电子，给励磁线圈通电后，能看到电子束的径迹呈圆形．关于电子束的轨道半径，下列说法正确的是(　　) A．只增大电子枪的加速电压，轨道半径不变 B．只增大电子枪的加速电压，轨道半径变小 C．只增大励磁线圈中的电流，轨道半径不变 D．只增大励磁线圈中的电流，轨道半径变小 解析：选D.电子被加速电场加速，由动能定理得eU＝mv，电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力，由牛顿第二定律得eBv0＝m，解得r＝ ；只增大电子枪的加速电压U，由r＝ 可知，轨道半径变大，故A、B错误；只增大励磁线圈中的电流，磁感应强度B增大，由r＝ 可知，轨道半径r变小，故C错误，D正确． 7．如图所示，质量m＝0.5 kg、长l＝1 m的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为37°的光滑绝缘框架上，磁场方向垂直于框架向下(磁场范围足够大)，右侧回路电源电动势E＝8 V，内电阻r＝1 Ω，额定功率为8 W、额定电压为4 V的电动机正常工作(g＝10 m/s2)，则(　　) A．回路总电流为2 A B．电动机的额定电流为4 A C．流经导体棒的电流为4 A D．磁感应强度的大小为1.5 T 解析：选D.电动机正常工作时，有PM＝UIM，代入数据解得IM＝2 A．通过电源的电流为I总＝＝ A＝4 A，故A、B错误；流过导体棒的电流I为I＝I总－IM＝4－2 A＝2 A．故C错误；导体棒静止在导轨上，由共点力的平衡可知，安培力的大小等于重力沿斜面向下的分力，即F