内容正文:
第一章安培力与洛伦兹力 单元测试
一、选择题:本题共11小题,每小题4分,共44分,在每小题给出的四个选项中,第1—7题只 有一项符合题目要求,第8—11题有多项符合题目要求,每小题全部选对的得4分,选对但不全 的得2分,有选错的得0分。
、是竖直平面内两根固定的光滑细杆,、、位于同一圆周上,点为圆周的最高点,点为圆周的最低点,现有两个质量与电量均相同的带正电穿孔小球A、分别从处由静止释放,A从点滑到点的时间为,从点滑到点的时间为,不考虑A、之间的静电力,下列判断正确的是( )
A.若在细杆所在平面再加一个竖直向下的匀强电场,则两小球下滑时间为
B.若在细杆所在平面再加一个竖直向下的匀强磁场,则两小球下滑时间为
C.若在细杆所在平面再加一个竖直向下的匀强磁场,则两小球下滑时间为
D.若题干中光滑细杆换成动摩擦因数相同的粗糙细杆,则两小球下滑时间为
2.如图所示,某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场,电场方向水平向右,磁场方向垂直于纸面向里,一个带电微粒由a点进入电磁场并刚好能沿ab直线向上运动,下列说法正确的是
A.微粒可能带负电,可能带正电 B.微粒的机械能一定增加
C.微粒的电势能一定增加 D.微粒动能一定减小
3.图中,导电物质为电子的霍尔元件位于两串联线圈之间,线圈中的电流为I,线圈间产生匀强磁场,磁感应强度大小B与I成正比,方向垂直于元件的两侧面,此时通过霍尔元件的电流为。与其前后表面连接的电压表测出电压满足:=k ,式中k为其系数,d为元件两侧面间的距离,电阻R远大于,霍尔元件的电阻可以忽略,则( )
A.若电源的正负极对调电压表不会反偏
B.若电源的正负极对调电压表将反偏
C. 与I成反比
D.电压表的示数与IH成正比
4.一段长为,通有电流的直导线,在匀强磁场中受到的安培力为,则该磁场磁感应强度可能为( )
A. B. C. D.
5.一束带电粒子以同一速度vo并从同一位置进入匀强磁场,在磁场中它们的轨迹如图所示.若粒子q1的轨迹半径为r1,粒子q2的轨迹半径为r 2,且r 2 = 2r 1,q1、q2分别是它们的带电量.则下列分析正确的是( )
A.q1带负电、q2带正电,比荷之比为
B.q1带正电、q2带负电,比荷之比为
C.q1带正电、q2带负电,比荷之比为
D.q1带负电、q2带正电,比荷之比为
6.下列描述中正确的是( )
A.电场强度反映了电场力的性质,电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的电场力成正比
B.电场中A、B两点间的电势差等于将单位正电荷从A点移到B点时静电力所做的功
C.将通电导线放入磁场中,若不受安培力,说明该处磁感应强度为零
D.洛伦兹力的方向在特殊情况下可能与带电粒子的速度方向不垂直
7.关于回旋加速器的有关说法,正确的是( )
①回旋加速器是利用磁场对运动电荷的作用,使带电粒子的速度增大的②回旋加速器是利用电场加速的,经过多次电场加速使带电粒子获得高能量的③带电粒子在回旋加速器中不断被加速,故在其中做圆周运动一周所用时间越来越小④回旋加速器所在处的磁场方向随粒子在D形盒中的运动作周期性变化⑤两个D形盒之间的电场变化周期与粒子在D形盒中做圆周运动的周相同⑥带电粒子在回旋加速器两个D形盒中运动时,所受的洛伦兹力的大小相等
A.①④⑥ B.②⑤
C.②③⑥ D.①③④
8.如图所示,半径为R的圆形区域内有一垂直纸面向里的匀强磁场,P为磁场边界上的一点,大量质量为m,电荷量为q的带正电的粒子,在纸面内沿各个方向以速率v从P点射入磁场,这些粒子射出磁场时的位置均位于PQ圆弧上且Q点为最远点。已知PQ圆弧长等于磁场边界周长的四分之一,不计粒子重力和粒子间的相互作用,则( )
A.这些粒子做圆周运动的半径r=
B.该匀强磁场的磁感应强度大小为
C.该匀强磁场的磁感应强度大小为
D.该圆形磁场中有粒子经过的区域面积为
9.如图所示,一质量为m、电荷量为q的带电粒子(不计重力),自A点以初速度v0射入半径为R的圆形匀强磁场,磁场方向垂直于纸面,速度方向平行于CD,CD为圆的一条直径,粒子恰好从D点飞出磁场,A点到CD的距离为。则( )
A.
磁感应强度为
B.磁感应强度为
C.粒子在磁场中的飞行时间为
D.粒子在磁场中的飞行时间为
10.如图所示,电阻忽略不计的两平行粗糙金属导轨水平固定在匀强磁场中,磁感应强度B=5T,方向垂直于ab,与导轨平面的夹角α=53°,导轨宽度为L=0.5m,一端与电源连接。一质量m=1kg的金属棒ab垂直于两平行导轨放置并与导轨接触良好,连入导轨间的电阻R=2.5Ω,ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.5(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),拉力FT为水平向右,ab处于静止状态。已知E=6V,r=0.5Ω,取g=10m/s2,sin37°=