第一章 安培力和洛伦兹力【单元测试·考点通关卷】-2023-2024学年高二物理单元速记·巧练（人教版选择性必修第二册）

第一章 安培力和洛伦兹力 考点卷 目录 考点01 安培力的大小和方向 2 考点02 洛伦兹力的大小和方向 3 考点03 带电粒子在无边界磁场运动 5 考点04 带电粒子在有边界磁场运动 7 考点05 带电粒子在磁场运动的多解问题 9 考点06 带电粒子在复合场运动的应用 11 考点07 带电粒子在组合场运动 13 考点08 带电粒子在叠加场运动 16 考点01 安培力的大小和方向 一、单选题 1．把一根直导线放入磁感应强度为B的匀强磁场中，由于通过的电流或者放置的方位不同，导线受到的安培力也不同，下列哪个图中导线受到的安培力最大（    ） A．   B．   C．   D．   2．如图所示，三根长为L的直导线垂直纸面放置，它们所在位置的连线构成等边三角形，A、B连线处于竖直方向，电流方向向里，电流大小均为I，其中A、B电流在C处产生的磁感应强度的大小均为，C位于水平面上且处于静止状态，则C受到的静摩擦力是（　　） A．，水平向左 B．，水平向右 C．，水平向左 D．，水平向右 3．如图所示，宽为l的光滑金属导轨与水平面成θ角，质量为m、长为l的金属杆ab水平放置在导轨上，空间存在着匀强磁场。当金属杆中通过的电流为I时，金属杆保持静止，重力加速度为g。该磁场的磁感应强度（　　）    A．可能方向竖直向上，大小为 B．可能方向竖直向下，大小为 C．存在最小值且大小为，方向垂直于导轨平面向上 D．存在最小值且大小为，方向沿导轨平面向上 4．在固定长直导线中通有图示方向电流I，导线右侧有一固定的矩形金属线框abcd，ad边与导线平行。调节电流I使得空间各点的磁感应强度随时间均匀增加。下列说法正确的是（　　） A．线框中产生的感应电流方向为a→b→c→d→a B．线框中磁通量的变化率逐渐增加 C．线框整体受到的安培力方向水平向左 D．线框ab边受到的安培力大小随时间均匀增加 二、多选题 5．电磁炮是一种新式兵器，其主要原理如图所示。某电磁炮能够把的炮弹（包括金属杆的质量）由静止加速到，若轨道宽，长，通过的电流，设电磁炮做匀加速直线运动，忽略轨道摩擦，则（　　）    A．加速度大小为 B．安培力大小为 C．磁场的磁感应强度为 D．电磁炮的最大功率为 三、解答题 6．如图1所示，水平固定放置的导轨，间距为L，电阻不计；左端连接一电动势为E、内阻为r的电源。垂直导轨放置的金属杆ab质量为m，电阻为R。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面成θ角斜向上（磁场垂直于金属杆），结果ab静止于水平导轨上。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。求： （1）金属杆中的电流I的大小； （2）请在图2中画出金属杆的受力图； （3）求金属杆ab受到的摩擦力f的大小和支持力FN的大小。 7．如图所示，由均匀的电阻丝组成的等边三角形导体框垂直固定在磁感应强度大小B=1T的匀强磁场中，将M、N两点接电源两端，通过电源的电流I=3A，导体框受到的安培力大小F=3N，已知电源（内阻不计）的电动势E=6V，求： （1）导体框中MN边受到的安培力大小； （2）电阻丝单位长度的电阻。    8．如图所示，在倾角为的斜面上，固定一宽的平行光滑金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器，电源电动势，内阻，一质量的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好，其余电阻不计。整个装置处于磁感应强度、垂直于斜面向上的匀强磁场中。 （1）当金属棒在导轨上静止时，求金属棒受到的安培力大小以及此时滑动变阻器R接入电路中的阻值； （2）若金属棒以的加速度沿轨道下滑，求滑动变阻器R接入电路中的阻值。（忽略ab运动切割磁感线产生的感应电动势） 考点02 洛伦兹力的大小和方向 一、单选题 1．如图所示，在匀强磁场中垂直于磁场方向放置一段导线ab。磁场的磁感应强度为B，导线长度为l、横截面积为S、单位体积内自由电子的个数为n。导线中通以大小为I的电流，设导线中的自由电子定向运动的速率都相同，则每个自由电子受到的洛伦兹力（　　） A．大小为，方向垂直于导线沿纸面向上 B．大小为，方向垂直于导线沿纸面向上 C．大小为，方向垂直于导线沿纸面向下 D．大小为，方向垂直于导线沿纸面向下 2．如图所示，B为匀强磁场，v为正电荷的运动速度，F为磁场对电荷的洛伦兹力，其中正确的是（　　） A． B．C．D． 3．带电粒子进入云室会使云室中的气体电离，从而显示其运动轨迹。如图是在有匀强磁场的云室中观察到的粒子的轨迹，a和b是轨迹上的两点，匀强磁场B垂直纸面向里。该粒子在运动过程中，质量和电量保持不变，而动能逐渐减少，下列说法正确的是（　　） A．粒子由a点运动到b点，带负电 B．粒子由a点运动到b点，带正电 C．粒子由b点运动到a点，带负电 D．粒子由b点运动到a点