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高二物理人教版选择性必修二第一章《安培力与洛伦兹力》章末同步练习
一、单选题
1.如图,“”型导线固定并垂直放置在磁感应强度为的匀强磁场中,,长为,长为,导线通入恒定电流,设导线受到的安培力大小为,方向与夹角为,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
2.一带电粒子沿垂直磁场方向射入匀强磁场,经过轨迹如图所示,轨迹上每一小段都可以近似看成圆弧,其能量逐渐减小质量、电量不变,从图中可以确定运动方向和电性是( )
A. 粒子从到,带负电 B. 粒子从到,带负电
C. 粒子从到,带正电 D. 粒子从到,带正电
3.如图是磁流体发电机的原理示意图,金属板、正对着平行放置,且板面垂直于纸面,在两板之间接有电阻。在极板间有垂直于纸面向里的匀强磁场。当等离子束分别带有等量正、负电荷的离子束从左向右进入极板时,下列说法中正确的是( )
A. 板的电势高于板的电势 B. 板的电势高于板的电势
C. 中有由向方向的电流 D. 中无电流通过
4.如图所示,一个带负电的物体从粗糙斜面顶端滑到斜面底端时的速度为,若加上一个垂直纸面向外的磁场,则滑到底端时( )
A. 不变 B. 变大 C. 变小 D. 不能确定
5.如图所示,质量为、带电荷量为的三个相同带电小球、、,从同一高度以初速度水平抛出,小球只在重力作用下运动,小球在重力和洛伦兹力作用下运动,小球在重力和电场力作用下运动,它们落地的时间分别为、、,落地时重力的瞬时功率分别为、、,则以下判断中正确的是( )
A. B. C. D.
6.如图所示,空间中存在一垂直于纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场,磁场上下边界平行且相距为,一带正电粒子以速度从下边界某点垂直于磁场方向射入磁场,入射速度方向与下边界成角,若粒子恰好不从上边界穿出磁场,不计粒子重力,则粒子的比荷大小为( )
A. B. C. D.
7.如图所示,在矩形区域中有方向垂直于纸面向外的匀强磁场,从点沿方向发射三个相同的带电粒子,三粒子分别从、、射出。已知,,则下列说法正确的是( )
A. 三粒子在匀强磁场中的速率之比为
B. 三粒子在匀强磁场中的速率之比为
C. 三粒子在匀强磁场中的运动时间之比为
D. 三粒子在匀强磁场中的运动时间之比为
8.关于洛伦兹力的应用,下列说法正确的是( )
A. 图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图,要想粒子获得的最大动能增大,可增加电压
B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图,可以判断出极板是发电机的负极,极板是发电机的正极
C. 图丙是速度选择器,带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是
D. 图丁是质谱仪的主要原理图。其中在磁场中偏转半径最小的是
二、多选题
9.如图所示,表面粗糙的绝缘斜面固定于地面上,并处于方向垂直纸面向里的磁场和竖直向下的匀强电场中,磁感应强度大小为,电场强度大小为,一质量为、电荷量为的带负电小滑块从斜面顶端由静止下滑,在滑块下滑过程中,下列判断正确的是( )
A. 滑块受到的摩擦力不变
B. 若斜面足够长,滑块最终可能在斜面上匀速下滑
C. 若足够大,滑块最终可能静止于斜面上
D. 滑块到达地面时的动能与有关
10.如图所示,等腰直角三角形区域内包含边界有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度的大小为,在的中点处有一粒子源,可沿与平行的方向发射大量速率不同的同种粒子,这些粒子带负电,质量为,电荷量为,已知这些粒子都能从边离开区域,,不考虑粒子的重力及粒子间的相互作用。关于这些粒子,下列说法正确的是( )
A. 速度的最大值为
B. 速度的最小值为
C. 在磁场中运动的最短时间为
D. 在磁场中运动的最长时间为
11.如图,在轴上方存在方向垂直坐标平面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场,在轴下方存在方向垂直坐标平面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场。一带负电的粒子不计重力从原点以与轴正方向成角的速度射入磁场,其在轴上方运动的半径为。则( )
A. 粒子经偏转一定能回到原点
B. 粒子在轴上方和下方的磁场中运动的半径之比为:
C. 粒子射入磁场后,第二次经过轴时与点的距离为
D. 粒子完成一次周期性运动的时间为
三、填空题
12.图为质谱仪的工作原理图,若干种带电粒子经过加速电场加速后,垂直射入速度选择器,速度选择器中的电场强度大小为、磁感应强度大小为,电场方向、磁场方向、离子速度方向两两垂直。沿直线通过速度选择器的粒子接着进入磁感应强度大小为的匀强磁场中,沿着半圆周运动后到达照相底片上形成谱线。
速度选择器中的磁场方向为_______。
不计带电粒子所受的重力和带电微粒之间的相互作用,带电粒子通过狭缝的速度大小为________________。
若测出谱线到狭缝的距离为,则带电粒子的比