高二暑假作业(一) 安培力与洛仑兹力-【步步维赢·优练必刷】2025年高二物理暑假作业

高二暑假作业(一) 安培力与洛仑兹力 核一心素一养一 物理观点:知道安培力的概念,什么是 洛伦兹力,会用左手定则判断安培力与洛 伦兹力的方向,了解带电粒子在匀强磁场 中的运动规则 科学思维:掌握安培力的计算公式F 3.两个质量相同、所带电 I/Bsin,并会进行有关计算,掌握洛伦兹力 荷量相等的带电粒子a、 公式的推导过程,会用公式分析求解洛伦 5,以不同的速率沿着 兹力,掌握带电粒子在匀强磁场中做匀速 AO方向射人圆形匀强磁场区域,其运动 圆周运动的半径公式和周期公式及应用 轨迹如图所示,若不计粒子的重力,则下 ( 列说法正确的是 ) 1精一典一题一练 A.a粒子带正电,粒子带负电 1.把一小段通电直导线放人磁场中,导线 B.a粒子在磁场中所受的洛伦兹力较大 受到安培力的作用,关于安培力的方向 C.6粒子的动能较大 下列说法中正确的是 D.久粒子在磁场中运动的时间较长 A.安培力的方向一定跟磁感应强度的方 4.如图所示,带电粒子以 将 向相同 初速度v。从a点进入匀 B.安培力的方向一定跟磁感应强度的方 强磁场,运动中经过b 向垂直,但不一定跟电流方向垂直 点,Oa=Ob.若撤去磁场加一个与y轴平 C.安培力的方向一定跟电流方向垂直, 行的匀强电场,带电粒子仍以速度v从 但不一定跟磁感应强度方向垂直 D.安培力的方向一定跟电流方向垂直 a点进入电场,仍能通过点,则电场强 度E和磁感应强度B的比值为( ) 也一定跟磁感应强度方向垂直 . 2.在如图所示的匀强磁场中,已经标出了 A.o 电流I和磁场B以及磁场对电流作用力 ### ~ F三者的方向,其中错误的是 C.2o 。1· 7.已知一质量为的 5.质谱仪是测量带电粒 1A 一 子的质量和分析同位 带电液滴,经电压U D 素的重要工具,如图为 加速后,水平进入互 质谱仪的原理示意图; . 相垂直的匀强电场 现利用质谱仪对氢元素进行测量,让氢 E和匀强磁场B中,液滴在此空间的竖 元素三种同位素的离子流从容器A下方 直平面内做匀速圆周运动,如图所示,则 ( 的小孔S无初速度飘入电势差为U的加 下列判断错误的是 ) 速电场,加速后垂直进入磁感应强度为B A.液滴在空间可能受4个力作用 的匀强磁场中,氢的三种同位素最后打 B.液滴一定带负申 在照相底片D上,形成a、、c三条“质谱 /2UE 线”,则下列判断正确的是 ( A.进入磁场时速度从大到小排列的顺序 D.液滴在叠加场中运动时总能量不变 是气、氛、氛 8.(多选)一个用于加速 B.进入磁场时动能从大到小排列的顺序 质子的回旋加速器,其 是氛、氛、氛 核心部分如图所示,D C.在磁场中运动的时间由大到小排列的 形盒半径为R,垂直于 顺序是气、氛、氛 D形盒底面的匀强磁 D.a、、c三条“质谱线”依次排列的顺序 场的磁感应强度为B,两盒分别与交流电 是氛、氛、氛 源相连,设质子的质量为、电荷量为9 ( 则下列说法正确的是 _~ 6.如图所示,正六边形abc- 2r def区域内有垂直于纸面 A.D形盒之间交变电场的周期为 B 向外的匀强磁场,一带正 B.质子被加速后的最大速度随B、R的 电的粒子从f点沿fd方向射入磁场区 增大而增大 域,当速度大小为时,从点离开磁 C.质子被加速后的最大速度随加速电压 场,在磁场中运动的时间为;当速度大 的增大而增大 小为v时,从c点离开磁场,在磁场中运 D. 质子离开加速器时的最大动能与R成 动的时间为/,不计粒子重力,则 _ 正比 A.v·v=1:2.t:t.-2:1 9.如图所示,匀强磁场宽 B$:v-2:1,t:t=1:2 m,磁感应强度大 C.v:v-2:1,t:t-2:1 D.:v=1:2.t:t=1:2 小B=1.67×10-3T,方 。2· 向垂直于纸面向里,一质子以水平速度。 (2)A点距入射线方向上O点的距离H 1.6×10{}m/s垂直于磁场边界从小孔C射 人磁场,打到照相底片上的A点,已知质子 的质量=1.67×10-*7kg,带电荷量 1.6×10-*C,不计质子的重力,求; (1)质子在磁场中运动的轨迹半径 (3)质子从C孔射入到A点所需的时间。 。3·参考答案 高二暑假作业(一) 安培力与洛仑兹力 越大的离子做圆周运动的半径越大,D 1.D 根据左手定则可知,安培力的方向一 项错误;在磁场中运动时间均为半个周 定跟电流方向垂直,也一定跟磁感应强 -1Tm 期,t一 度方向垂直,但磁感应强度的方向不一 时间越长,C项错误 定跟电流方向垂直,故D正确. 6.A 带正电粒子 2.C 根据左手定则可知A、B、D正确;C 在匀强磁场中做 图中电流和磁场方向平行,不受安培力, 故C错误,故选C 匀速圆周运动,洛 3.C 由左手定则可判定a带负电,b带正 伦兹力提供向心 电,由于粒子轨道半径大,因此粒子 力,运动轨迹如图 所示,由几何关系得,r-2r,=120^*; 速率大,动能大,所受洛伦兹力大,选项C 正确,A、B错误;由题图可知,由于粒 2,则 2 子孤长及半径比a粒子大,粒子轨迹所 2nn v·v=r:r.=1:2,又由T= 对的圆心角比a粒子小,因此b粒子在磁 B 场中运动时间较短,选项D错误 #T和日。=20.得t:t=2:1,故选 4.C 设Oa-O一d,因带电粒子在匀强磁 项A正确,B、C、D错误. 场中做匀速圆周运动,故圆周运动的半 7. A 液滴受到重力、电场力和洛伦兹力的 径正好等于d,即dm ,得 B# /· 作用,所以选项A错误;由于液滴做匀速 如果换成匀强电场,带电粒子做类平抛 圆周运动,所以电场力与重力为平衡力, 电场力方向向上,可以判定液滴带负电; 2m #B'E qd .选项C正确;液滴 5.A 氢元素的三种同位素离子均带正电, 电荷量大小均为e,经过加速电场,由动 在叠加场中运动的整个过程能量守恒 选项D正确. 8.AB D形盒之间交变电场的周期等于质 中的动能相同,B项错误;且质量越大的 子在磁场中运动的周期,A正确;由, 离子速度越小,故A项正确;三种离子进 入磁场后,洛伦兹力充当向心力,evB BR ,即B、R越大,v越大,与加速电 #,可见质量 B 7 压无关,B正确,C错误;质子离开加速器 ·41· 2.C 一,故 根据安培定则判断可知,线圈]产生 2m 的磁场方向在线圈轴线处向上,当线圈2 D错. 靠近线圈1时,穿过线圈2的磁通量增 9.解析 (1)质子在磁场中运动,由洛伦兹 大,根据楞次定律可知,线圈2中产生顺 力提供向心力,有evoBm{} ,即,n 时针方向的感应电流;当线圈2远离线 r eB 圈1时,穿过线圈2的磁通量减小,根据 解得:r-1m 次定律可知,线圈2中产生逆时针方 (2)设圆狐对应的圆心角为8,则由几何 向的感应电流,所以线圈2中感应电流 关系可知: 的方向先是顺时针方向后是逆时针方 向,故选项C正确 3.D 根据线圈中感应电流的方向,由右手 蝶旋定则可知,甲和丙图中的线圈中感 应电流产生的磁场方向向下,乙和丁图 中的线圈中感应电流产生的磁场方向向 上,由楞次定律的“阻碍”含义结合条线 H-r(1-cos0) 磁铁的磁场在线圈所在位置的方向可 解得,9-60{*,H-0.5m 知,甲和丁图中磁铁正在向上运动,乙和 (3)质子在磁场中转动的角度0一60^{},则 丙图中磁铁正在向下运动,故选项A、B 0# C错误,D正确. 运动的时间为:/ 4.A 金属线框放在导线MN上,导线中 而T2r2m eB 电流产生磁场,根据安培定则判断可知, 0 导线左右两侧磁场方向相反,导线左侧 解得:t一 24 ### 线框的磁通量大于右侧线框的磁通量, 当导线中电流增大时,穿过线框的磁通 答案 (1)1m (2)0.5m 量增大,线框产生感应电流,根据楞次定 10-s(或6.54×10-6s) 律可知,感应电流的磁场要阻碍原磁通 高二暑假作业(二) 楞次定律及其应用 量的变化,则线框将向使磁通量减小的 1.A 根据楞次定律,感应电流的磁场总是 方向运动,即向右移动,线框整体受力向 阻碍引起感应电流原磁场的磁通量的变 右,故A正确,B、C、D错误 化,选项A正确,C错误,当原磁场增强 5. D 条形磁铁从线圈中线AB正上方由 时,感应电流的磁场方向与引起感应电 左向右运动的过程中,线圈中的磁通量 流的磁场方向相反;当原磁场减弱时,感 先增大后减小,根据楞次定律的“来拒去 应电流的磁场方向与引起感应电流的磁 留”可知,线圈先有向下和向右运动的趋 场方向相同,选项B错误,感应电流的磁 势,后有向上和向右运动的趋势,故线圈 场阻碍引起感应电流原磁场磁通量的变 受到的支持力先大于重力后小于重力, 化,但不是阻止,选项D错误。 运动趋势向右,故选D ·42.