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《安培力与洛伦兹力》章末检测卷(三)
学校:__________ 姓名:__________ 班级:__________ 考号:__________
一、单选题(共7小题)
1. (4分)下列有关洛伦兹力和安培力的描述,正确的是( )
A. 通电直导线在匀强磁场中一定受到安培力的作用
B. 安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现
C. 带电粒子在匀强磁场中运动,受到的洛伦兹力做正功
D. 通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行
2. (4分)如图所示,AC是一个用导线弯成的半径为R、以O为圆心的四分之一圆弧,将其放置在与平面AOC垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中。当在该导线中通以方向由A到C、大小为I的恒定电流时,该导线受到的安培力的大小和方向是( )
A. ,垂直AC的连线指向右上方 B. ,垂直AC的连线指向左下方
C. BIR,垂直AC的连线指向右上方 D. BIR,垂直AC的连线指向左下方
3. (4分)如图所示,a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线,其横截面位于正方形的四个顶点上,导线中通有大小相同的电流,方向如图所示。一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动,它所受洛伦兹力的方向是( )
A. 向上 B. 向下 C. 向左 D. 向右
4. (4分)如图所示,在倾角为30°的光滑斜面上,垂直纸面放置一根长为l、质量为m的直导体棒,导体棒中电流为I。要使导体棒静止在斜面上,需要外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值为( )
A. B. C. D.
5. (4分)如图所示,正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场。一带电粒子垂直磁场边界从a点射入,从b点射出。下列说法正确的是( )
A. 粒子带正电
B. 粒子在b点速率大于在a点速率
C. 若仅减小磁感应强度,则粒子可能从b点右侧射出
D. 若仅减小入射速率,则粒子在磁场中运动时间变短
6. (4分)关于下列四幅图的说法正确的是( )
A. 图甲是速度选择器示意图,由图可以判断出带电粒子的电性,不计重力的粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是v=
B. 图乙是磁流体发电机结构示意图,由图可以判断出A极板是发电机的正极
C. 图丙是质谱仪结构示意图,打在底片上的位置越靠近狭缝S3说明粒子的比荷越大
D. 图丁是回旋加速器示意图,要使粒子飞出加速器时的动能增大,可仅增加电压U
7. (4分)一圆筒处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,磁场方向与筒的轴平行,筒的横截面如图所示。图中直径MN的两端分别开有小孔,筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动。在该截面内,一带电粒子从小孔M射入筒内,射入时的运动方向与MN成30°角。当筒转过90°时,该粒子恰好从小孔N飞出圆筒,不计重力。若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞,则带电粒子的比荷为( )
A. B. C. D.
二、多选题(共3小题)
8. (6分)(2021·浙江选考)如图所示,有两根用超导材料制成的长直平行细导线a、b,分别通以80 A和100 A、流向相同的电流,两导线构成的平面内有一点p,到两导线的距离相等。下列说法正确的是( )
A. 两导线受到的安培力Fb=1.25Fa
B. 导线所受的安培力可以用F=IlB计算
C. 移走导线b前后,p点的磁感应强度方向改变
D. 在离两导线平面有一定距离的有限空间内,不存在磁感应强度为零的位置
9. (6分)(2021·湖北选择性考试)一电中性微粒静止在垂直纸面向里的匀强磁场中,在某一时刻突然分裂成a、b和c三个微粒,a和b在磁场中做半径相等的匀速圆周运动,环绕方向如图所示,c未在图中标出。仅考虑磁场对带电微粒的作用力,下列说法正确的是( )
A. a带负电荷 B. b带正电荷
C. c带负电荷 D. a和b的动量大小一定相等
10. (6分)如图所示,两相邻且范围足够大的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ的磁感应强度方向平行反向、大小分别为B和2B。一带正电粒子(不计重力)以速度v从磁场分界线MN上某处射入磁场区域Ⅰ,其速度方向与磁场方向垂直且与分界线MN成60°角,经过t1时间后粒子进入磁场区域Ⅱ,又经过t2时间后回到磁场区域Ⅰ。设粒子在区域Ⅰ、Ⅱ中的角速度分别为ω1、ω2,则( )
A. t1∶t2=1∶1 B. t1∶t2=2∶1 C. ω1∶ω2=1∶1 D. ω1∶ω2=1∶2
三、计算题(共4小题)
11. (10分)如图所示,将长为50 cm、质量为10 g的均匀金属棒ab的两端用两只相同的弹簧悬挂成水平状态,位于垂直于纸面向里的匀强磁场中。当金属棒中通以0.4 A的电流时,弹簧恰好不伸长。g=10 m/s2。
(1)求匀强磁场的磁感应强度的大小;