内容正文:
第一章《安培力与洛伦兹力》章节小测
(满分:100分;时间:90分钟)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.在磁场中放置一根直导线,导线的方向与磁场方向垂直。先后在导线中通入不同的电流,导线所受的安培力也不一样。下列图像表示的是导线受安培力的大小F与通过导线的电流I的关系,a、b各代表一组F、I的数据。在以下四幅图中,正确的是( )
2.一通电导体棒用两根绝缘轻质细线悬挂在天花板上,静止在水平位置(如正面图)。现在通电导体棒处加上匀强磁场,使导体棒能够静止在偏离竖直方向θ角(如侧面图)的位置。如果所加磁场的强弱不同,则磁场方向的范围是(选项中各图均是在侧面图的平面内画出的,磁感应强度的大小未按比例画)( )
3.如图所示,厚度均匀的木板放在水平地面上,木板上放置两个相同的条形磁铁,两磁铁的N极正对。在两磁铁竖直对称轴上的C点固定一垂直于纸面的长直导线,并通以垂直纸面向里的恒定电流,木板和磁铁始终处于静止状态,则( )
A.导线受到的安培力竖直向上,木板受到地面的摩擦力水平向右
B.导线受到的安培力竖直向下,木板受到地面的摩擦力水平向左
C.导线受到的安培力水平向右,木板受到地面的摩擦力水平向右
D.导线受到的安培力水平向右,木板受到地面的摩擦力为零
4.一通电直导线与x轴平行放置,匀强磁场的方向与xOy坐标平面平行,导线受到的安培力为F。若将该导线做成圆环,放置在xOy坐标平面内,如图所示,并保持通过的电流不变,两端点a、b连线也与x轴平行,则圆环受到的安培力大小为 ( )
A.F B.F
C.F D.F
5.科研人员常用磁场来约束运动的带电粒子。如图所示,粒子源位于纸面内一边长为a的正方形中心O处,可以沿纸面向各个方向发射速率不同的同种粒子,粒子质量为m、电荷量为q、最大速率为vm,忽略粒子重力及粒子间相互作用。要使粒子均不能射出正方形区域,可在此区域加一垂直纸面的匀强磁场,则磁感应强度的最小值为( )
A. B.
C. D.
6.如图所示为磁流体发电机的示意图,一束等离子体(含正、负离子)沿图示方向垂直射入一对磁极产生的匀强磁场中,A、B是一对平行于磁场放置的金属板,板间连入电阻R,则电路稳定后( )
A.R中有向下的电流
B.离子在磁场中不发生偏转
C.A、B板聚集的电荷量基本不变
D.离子在磁场中偏转时洛伦兹力可能做功
7.如图所示,某种物质发射的一束竖直向上的粒子流在匀强磁场中分成三束,分别沿三条路径运动,则下列说法正确的是( )
A.沿路径1运动的粒子带负电
B.沿路径3运动的粒子带正电
C.沿路径2运动的粒子不带电
D.沿路径2运动的粒子带电荷量最大
8.如图所示,一束电子以大小不同的速率沿图示方向飞入正方形区域的匀强磁场,下列判断正确的是( )
A.电子在磁场中运动时间越长,其轨迹越长
B.电子在磁场中运动时间越长,其轨迹所对应的圆心角越大
C.在磁场中运动时间相同的电子,其轨迹一定重合
D.电子的速率不同,它们在磁场中运动的时间一定不相同
二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
9.如图所示,相距为d的两平行板间同时存在匀强电场和匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向里。一质量为m、带电荷量为q的小球由下板边缘沿水平方向射入该区域,带电小球恰能在两板间做匀速圆周运动,重力加速度为g,则( )
A.小球一定带负电
B.小球一定带正电
C.两板间电压为
D.小球在两板间的运动时间为
10.在如图所示的匀强电场和匀强磁场共存的区域内(不计重力),电子可能沿水平方向向右做直线运动的是( )
11.如图所示,空间中有垂直纸面向里的匀强磁场,垂直磁场方向的平面内有一长方形区域abcd,其bc边长为L,ab边长为L。两同种带电粒子(重力不计)以相同的速度v0分别从a点和ab边上的P点垂直射入磁场,速度方向垂直于ab边,两粒子都恰好经过c点,则下列说法中正确的是( )
A.粒子在磁场中运动的轨迹半径为L
B.粒子从a点到c点的运动时间为
C.粒子的比荷为
D.P点与a点的距离为L
12.如图所示,在直角三角形ABC区域内,存在方向垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场,AC边长为3l,∠C=90°,∠A=53°。一质量为m、电荷量为+q的粒子从AB边上距A点为l的D点垂直AB射入匀强磁场,要使粒子从BC边射出磁场区域(sin 53°=0.8,cos 53°=0.6),则( )
A.粒子速率应大于
B.粒子速率应小于
C.粒子速率应小于
D.粒子在磁场中的最短运动时间为
三、非选择题(本题共6小题,