内容正文:
第1章 安培力和洛伦兹力
一、单选题
1.长度为L、通有电流为I的直导线放入一匀强磁场中,电流方向与磁场方向如图所示,已知磁感应强度为B,对于下列各图中,导线所受安培力的大小计算正确的是( )
A. B.
C. D.
2.如图所示,导线A、B通以大小、方向均相同的恒定电流,在A、B连线的垂直平分线上放置一段长为L的直导线C,A、B、C刚好在正三角形的三个顶点上。现C通以恒定电流,C受到的安培力大小为F。若只将导线A的电流增大为原来的两倍,则C受到的安培力大小变为( )
A.F B.2F C. D.
3.如图所示,半圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,一束粒子垂直于磁场及其左边界从圆心O处沿方向射入磁场后,发现有粒子分别从M点、N点,P点射出,不计重力和粒子间的相互作用,下列判断正确的是( )
A.从M点射出的粒子带正电荷 B.从P点射出的粒子带正电荷
C.从P点射出的粒子带负电荷 D.从N点射出的粒子带正电荷
4.下列各图中,能正确反映磁场、电荷的速率和洛伦兹力三者方向之间关系的是( )
A. B.
C. D.
5.如图所示,圆形区域内有垂直纸面向内的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c,以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场,其运动轨迹如图、若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是( )
A.三个粒子都带负电荷 B.c粒子运动速率最小
C.c粒子在磁场中运动时间最短 D.它们做圆周运动的周期Ta<Tb<Tc
6.如图所示,MNPQ为一正方形边界的匀强磁场区域,两个质量相同的粒子以相同的速度从M点沿MP方向射入,粒子1从N点射出,粒子2从PQ边垂直于磁场边界射出,不考虑粒子的重力和粒子间的相互作用。下列说法正确的是( )
A.粒子1带负电
B.粒子1和粒子2的带电量之比为1:2
C.粒子1和粒子2在磁场中运动时间之比是1:2
D.粒子1和粒子2的速度方向改变的角度之比为2:1
7.如图所示为回旋加速器的示意图。两个靠得很近的D形金属盒处在与盒面垂直的匀强磁场中,一质子从加速器的A处开始加速。已知D型盒的半径为R,磁场的磁感应强度为B,高频交变电源的电压为U、频率为f,质子质量为m,电荷量为q。下列说法错误的是( )
A.质子的最大速度不超过
B.质子的最大动能为
C.质子的最大动能与电压U无关
D.只增大磁感应强度B,可减小质子的最大动能
8.为了测量化工厂的污水排放量,技术人员在排污管末端安装了流量计(流量Q为单位时间内流过某截面流体的体积).如图所示,长方体绝缘管道的长、宽、高分别为a、b、c,左、右两端开口,所在空间有垂直于前后面、磁感应强度大小为B的匀强磁场,在上、下两个面的内侧固定有金属板M、N,污水充满管道从左向右匀速流动,测得M、N间电压为U,污水流过管道时受到的阻力大小是f=kLv2,其中k为比例系数,L为污水沿流速方向的长度,v为污水的流速,则有( )
A.污水的流量Q=
B.金属板M的电势不一定高于金属板N的电势
C.电压U与污水中的离子浓度有关
D.左、右两侧管口的压强差为
二、多选题
9.如图所示,一条形磁铁放在粗糙水平面上处于静止状态,现在其右方放一与纸面垂直的、通以图示方向电流的通电导线,磁铁仍然静止,则与未放通电导线之前相比,下列说法正确的是( )
A.磁铁所受地面的弹力增大
B.磁铁所受地面的弹力减小
C.磁铁所受地面的摩擦力方向水平向右
D.磁铁所受地面的摩擦力方向水平向左
10.如图所示,匀强磁场的方向竖直向下,磁场中有光滑的水平桌面,在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管。在水平拉力F的作用下,试管向右匀速运动,带电小球能从试管口处飞出,则在小球未从管口飞出前的过程中,下列说法正确的是( )
A.小球带负电 B.小球相对水平桌面的运动轨迹是一条抛物线
C.洛伦兹力对小球做正功 D.水平拉力F不断变大
11.空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,图中的正方形为其边界。一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射。这两种粒子带同种电荷,它们的电荷量、质量均不同,但其比荷相同,且都包含不同速率的粒子。不计重力。下列说法正确的是( )
A.入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同
B.入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同
C.在磁场中运动时间相同的粒子,其运动轨迹一定相同
D.在磁场中运动时间越长的粒子,其轨迹所对的圆心角一定越大
12.如图所示,在水平向左的匀强电场E和垂直于纸面向里的匀强磁场B中,一个质量为m、电荷量为q、带正电的小球套在粗糙的足够长的竖直绝缘杆上,小球自静止开始下滑,则( )
A.小球的速度先增大后减小,最终为零
B.小球的加速