第1章 安培力与洛伦兹力(B卷)-【赢在微点】轻松课堂2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册人教版（2019）

第一章　安培力与洛伦兹力(B卷) (时间:45分钟　满分:100分) 一、单项选择题(本题共8小题，每小题4分，共32分) 1.一光滑绝缘的正方体固定在水平面内。AB导体棒可绕过其中点的转轴在正方体的上表面内自由转动，CD导体棒固定在正方体的下底面。开始时两棒相互垂直并静止，两棒中点O1O2连线在正方体的中轴线上。现对两棒同时通有图示(A到B、D到C)方向的电流。下列说法中正确的是 (　　) A.通电后AB棒仍将保持静止 B.通电后AB棒将要顺时针转动(俯视) C.通电后AB棒将要逆时针转动(俯视) D.通电瞬间线段O1O2间存在磁感应强度为零的位置 解析　从正视方向研究CD导体棒电流产生的磁场分布，如图所示。根据左手定则可知A端受到垂直于纸面向里的安培力，B端受到垂直于纸面向外的安培力，A端向里转动，B端向外转动，故俯视看导体棒AB将要顺时针转动，B项正确，A、C两项错误;根据安培定则可知通电瞬间CD导体棒电流和AB导体棒电流在线段O1O2间产生的磁场方向相互垂直，故通电瞬间线段O1O2间不存在磁感应强度为零的位置，D项错误。 答案　B 2.在固定直导线a、b两端分别接上如图甲、乙、丙、丁所示的导体，导体粗细均匀且材料相同，给导体通入的电流均为I，导体处在磁感应强度均为B的匀强磁场中，且导体或导体平面与磁场垂直，甲、乙、丙、丁图中导体受到的安培力分别为F1、F2、F3、F4，则 (　　) A.F1=F2 B.F1>F2 C.F3>F4 D.F3<F4 解析　设a、b的间距为L，四个图中的导体的有效长度均为L，则安培力均为F=BIL，因此有F1=F2=F3=F4，A项正确。 答案　A 3.如图所示，平行金属板上下两极板之间有场强为E的匀强电场，在此空间有方向垂直于纸面向里的匀强磁场。左右两块绝缘板上的小孔a、b连线与金属极板平行。不计带电粒子的重力。任意的带电粒子从一个孔入射，下列说法中正确的是 (　　) A.只能是正电荷以合适速度从a孔射入，都能从b孔射出 B.只能是负电荷以合适速度从b孔射入，都能从a孔射出 C.不管正负电荷，只要速度合适，从a孔射入，都能从b孔射出 D.不管正负电荷，只要速度合适，从b孔射入，都能从a孔射出 解析　从a孔射入，从b孔射出，说明粒子受力平衡，即洛伦兹力与电场力相平衡，有Eq=qvB，则有v=，当粒子带正电荷时，粒子射入时，电场力向下，洛伦兹力向上;当粒子带负电荷时，电场力向上，洛伦兹力向下;则可知当速度为v=时，不管正负电荷，其电场力与洛伦兹力大小相等、方向相反，粒子匀速向右，均能从a孔射入，从b孔射出，故A项错误，C项正确;当从b孔射入时，如果带正电荷，在射入时，其所受洛伦兹力与电场力均向下，粒子会向下偏转，则粒子不能从a孔射出;同理，当粒子带负电荷时，在射入时，其所受洛伦兹力与电场力均向上，粒子会向上偏转，粒子不能从a孔射出，故B、D两项错误。 答案　C 4.如图所示，在方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中，有一质量为m、电荷量为q的带正电小球由长度为L的绝缘细绳与悬点相连，将小球置于恰好使细绳水平伸直的位置并从静止释放。不计空气阻力，则小球从释放到第一次到达最低点过程，下列说法正确的是 (　　) A.小球运动至最低点时速度为 B.小球在运动过程中受到的洛伦兹力方向始终与细绳垂直 C.小球在运动过程中受到的洛伦兹力的瞬时功率先增大，后减小 D.小球在运动至最低点时细绳对小球的拉力大小为3mg 解析　小球运动过程中，受重力、拉力和洛伦兹力，只有重力做功，小球的机械能守恒，故mgL=mv2，解得v=，故A项正确;根据左手定则可知，小球受到的洛伦兹力的方向始终与速度的方向垂直，沿绳子的方向向外，故B项错误;洛伦兹力始终不做功，功率始终是零，故C项错误;小球在最低点，由合力提供向心力，故FT-mg-qvB=m，解得FT=3mg+qB，故D项错误。 答案　A 5.如图所示，带电粒子以初速度v0从a点进入匀强磁场，运动中经过b点，Oa=Ob。若撤去磁场，加一个与y轴平行的匀强电场，带电粒子仍以速度v0从a点进入电场，仍能通过b点，则电场强度E和磁感应强度B的比值为(不计粒子重力) (　　) A.v0 B. C.2v0 D. 解析　设Oa=Ob=d，因带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，所以圆周运动的半径正好等于d，即d=，得B=。如果换成匀强电场，带电粒子做类平抛运动，那么有d=··，得E=，所以=2v0，C项正确。 答案　C 6.为了降低潜艇噪音，科学家设想用电磁推进器替代螺旋桨。装置的截面图如图所示，电磁推进器用绝缘材料制成直海水管道，马鞍形超导线圈形成如图所示的磁场，正、负电极与直流电源相连后在海水中形成电流。关于该电磁推进器的说法正确的是 (　　) A.图示中海水受到的磁场力方向