(一)安培力及其应用、洛伦兹力及其应用-【衡水金卷·先享题】2024-2025学年高二物理选择性必修2同步周测卷（教科版）

高二周测卷 ·物理（教科版）选择性必修第二册· 高二同步周测卷/物理选择性必修第二册（一） 品题要素一览表 注： 1.能力要求： I.理解能力 Ⅱ.推理能力Ⅲ.分析综合能力下.应用数学处理物理问题的能力V,实验能力 2.学科素养： ①物理观念 ②科学思维③科学探究①科学态度与责任 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 值 (主题内容) ① ②③① 档次 系数 1 单项选择题 6 阴极射线分析 易 0.85 2 单项选择题 6 电流之间的相互作用 易 0.80 3 单项选择题 6 洛伦兹力与现代科技 中 0.75 4 单项选择题 电磁炮原理 中 0.70 带电粒子在磁场中的基本概念 5 单项选择题 6 中 0.75 分析 6 单项选择题 6 带电粒子在磁场中的运动 中 0.75 7 多项选择题 8 生活科技与安培力 中 0.65 8 多项选择题 8 带电粒子在磁场中的运动 难 0.55 9 非选择题 10 安培力作用下的平衡问题 易 0.80 10 非选择题 14 组合场问题 中 0.70 11 非选择题 带电粒子在磁场中的运动 难 0.50 香若管案及解析 一、单项选择题 受洛伦兹力的作用，故粒子的速度大小不变，A项错 1.A【解析】根据左手定则可知，加一沿y轴正方向的 误：从靠近磁镜处返回时，在垂直于磁瓶轴线平面内， 磁场，洛伦兹力方向沿：轴负方向，可以使亮线向下 粒子的速度方向与轴线垂直，故沿磁瓶轴线方向的速 偏转，A项正确。 度分量为零，又粒子的速度大小不变，故此时垂直于 2.D【解析】根据同向电流相互吸引、反向电流相互排 磁瓶轴线平面内的速度分量最大，从左端到右端的运 斥可知，环a对环c的安培力大小为F,方向向左：环 动过程中垂直分量会变化，B项错误：粒子做圆周运 b对环c的安培力大小为F:,方向向右：圆环中通有 动的周期T一需由于从左编到右编的运动过程 相同大小的电流，由于环a与环c间的距离大于环b 中，磁感应强度先减小后增大，所以粒子的运动周期 与环c间的距离，则F,>F,故环c受到的安培力的 先增大后减小，C项错误：根据题意可知粒子运动轨 合力大小为F一F,方向向右，D项正确。 3.D【解析】从左端到右端的运动过程中，由于粒子只 迹的螺距1=U/T=2πm,由于平行于轴线的速度 ·35· ·物理（教科版）选择性必修第二册· 参考答案及解析 先增大后减小，所以运动轨迹的螺距先增大后减小， 条导线在O点的磁感应强度方向与©导线在O点的 D项正确。 磁感应强度方向相同，垂直于ed向下，C项正确，D 4,A【解析】弹丸受到的安培力F=IBd=kd,根据 项错误。 动能定理可知E=专m时=FL=kdLP,A项正确。 8.AD【解析】因直导线da'和x所产生的合磁场方 向在O点沿垂直正对6''方向斜向右上方，而另外四 5.D【解析】根据题意可知，带电粒子在匀强磁场中做 条直导线所产生的合磁场方向也是斜向右上方，若在 匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力有世B O点以速度。沿垂直正对b'方向发射一不计重力 m号，可得r一器由于两个粒子所带的电荷量相 的质子，可知质子斜向右上方做匀速直线运动，喇质 子的运动轨迹在xOy平面的投影如A项图所示，在 等，在同一匀强磁场中运动，若速率相等，粒子的轨迹 Oy平面的投影如D项图所示，A,D项正确。 半径与粒子的质量有关，轨迹半径不一定相等：若动 三、非选择题 量大小相等，则轨迹半径必相等，A项错误，D项正 9,【解析】(1)根据题意，对导体棒受力分析，受重力，斜 确：根据题意，由公式T=型可得，粒子的周期T 面的支持力，沿斜面向上的安培力，如图所示(2分) 器，由于两个粒子所带的电背量相等，在同一匀强 磁场中运动，则粒子运动的周期与质量有关，若动能 a 相等，由公式E,=之m时可知，质量不一定相等，则 所以电流方向a→b (2分) (2)由于导体棒静止，沿斜面方向上，由平衡条件有 周期不一定相等：若质量相等，则周期必相等，B、C项 mgsin a=F安 (2分) 错误。 F安=BIl (2分) 6,A【解析】该粒子的运动轨迹与虚线ON相切，画出 解得I=ngsin a BI (2分) 该粒子的运动轨迹如图所示，由于OA=OD=r,故 △AOD为等边三角形，则∠ODA=60°，而∠MON 10,【解析】(1)根据题意可得，质子的运动轨迹如图 =30°，则∠OCD=90°，故C)D为一条直线，则OD 所示 n30=4r=L十r,解得r=兰，A项正确。 C 6130.30 609 D M 二、多项选择题 7,BC【解析】根据对称性可知A点和B点的磁感应 由儿何知识可知，质子轨迹所对应的圆心角为29，则 强度大小相等，方向不同，A项错误：根据题意可知 质子在磁场中运动的时间1= 28T×2 2 (2分) a,c两条导线对b导线的安培力大小均为F,「、d两 设质子的轨迹半径为，则根据洛伦兹力提供向心 条导线对b导线的安培力大小均为F4=tan30°F= 力有Bgw=m (2分) F导线对6导线的安培力大小为号，根据矢量的 3 解得r=m (2分) 合成可得b导线所受的安培力大小F。=2Fsin30°+ 2×血60+号-斐B项正确：根报安格定则， 又质子运动的周期T=2延 (2分) a,d两条导线在)点的磁感应强度等大反向，b、e两 联立可得，质子射入磁场时与NM间的夹角9=BL 4 条导线在O点的磁感应强度等大反向，a,b、c,d、e五 (2分) ·36 (2)根据儿何知识可得rsn9=之R (2分)》 则大圆的半径R=2 sin Bo型 (2分) Bg 4加 11.【解析】(1)电子速度最大时，其运动轨迹刚好与左 壁相切，如图所示 Vm高二同步周测卷/物理选择性必修第二册 、间距为d,导轨内的电流为「，弹丸（包含金属杆EF)的总质量为m,期弹丸离开导 轨时的动能为 (一)安培力及其应用、洛伦兹力及其应用 (考试时闻40分钟，满分100分》 一、单项选择墓（木题共8小题，每小四？分，共36分。在每小圈给出的四个选项中，只 有一项是符合题目要求的) 1.如图所示为阴能射线管的示意图，接通电源后，阴极射找由阴极沿轴正方向射出， 在荧光屏上会看到一条亮线。要使黄光屏上的亮找向下：轴负方向)偏转，下列说 A.AdLP 且dL.J C.I 2kdI. 2aL.了 法正确的是 。两个粒子所带的电截量相等，在可一匀强磁场中受洛伦袋力的作用做匀建国风运动， A.知一沿y拍正方向的磁场 下列说法正确的是 且，加一沿y幼负方向的愁场 A,若速常相等，期轨速半径必相等 且.若动能相等，划简期必相等 C.加一沿￥轴正方向的凳场 C.若厦量相等，划周期不相等 D.若动量大小相等，则轨连半径必相等 D加一沿x轴负方向的磁场 .侧图所示，虑线OWM和线ON间的夹角为30，域线OM上方存在方向垂直于纸面 2,如图所示，三个相同金属侧环，6，C紧套在绝操圆柱体上，用环中通有相同大小的电 向里的匀强慰场。一带负电的粒子沿纸面以大小为，的速度从)点右侧距离为L 葡，其中环4，环b的电流方向相反，环4，环c的电流方向相同，已知环：对环c的安 的A点向左上方射人磁场，建度方向与虚线0州M成30角。已该乾子在磁畅中的 婚力大小为F,环b对环（的安培力大小为F:,则环c受到的安培力的合力 运动轨违与虚线ON只有一个交点，并从虚线OM上另一点射出壁场，不计粒子重 A,大小为F,十F,,方向向左 力。划该粒子在慰场中数网周运动的半径为 B.大小为F十F1·方向向有 D声 X××黑×8 C,大小为F,一F,方向向左 X××指发 D.大小为F,一F,方向间右 B号 8.× 3,在现代研究受控热校反应的实验中，需要把10一10K的高盟等离子体限制在一定 分前南 空间区域内，这样的高温下几平所有作为容器的周体材料都将综化，营约束就成了重 C.2L 1D).3L 要的技术。如图所示，科学家设计了一种中间弱两端强的磁场，该匿场由两侧通有等 二、多项选择题《本圈共2小题，每小恩8分，其16分。在每小鹭给出的四个远项中，有 大同问电流的线图产生。段定一带正电的粒子（不计重力）从左端附近以斜向纸内的 多项符合题日要求。全部选对的得8分，造对但不全的得4分，有选的得自分) 逸度透入该磁场，其运动轨迹为图示的螺旋线（未全部西出）。此后，该粒子将被约桌 在左右两端之间来同运动，就像光在两个镜子之间来可“反则”一样，不能悲脱。这种 7,如图甲所示为特高压输电线路上使用六分裂尼间隔棒的情景，其简化图如图乙所 示，回隔棒将6条输电导线分划固定在-…个正大边形的溪点#.b,、d,厂上，O点为 磁场被称为磁瓶，登场风城的两端被称为磁镜。根据上述信息并结合已有的知识，可 正六边形的中心，A点，B点分别为、！的中点。已知通电子线在周田形成磁场 以裤瓶该粒子 A.从左端到右端的运动过程中，速度先减小后增大 的鹭感应强度与电藏大小成正比，与到导线的臣离成反比。石条输电导线中通有 直纸面向外，大小相等的电流，其中4导线对方导线的发培力大小为F,下列说法正 B.从左端到右烟的运动过程中，在垂直于磁氟轴线平面 确的是 内的违度分量不变 C,从左端列右物的运动过程中，运动一圆的时阀不变 AA点和B点的融感应强度相同 D从左清到右端的运动过程中，运动轨迹的螺距先增大 B其中力导线所受安培力大小为号F 后减小 C,a,bc、d、e五条导线任)点的慰B应强度方 4,电磁胞是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示。目前我国的电悠胞技术走在世 向垂直于ed向下 界前列。导轨内的电流在两导轨时产生磁场，此磁场可视为匀强意场，其融感座强度 D4,,,d,*五条导线在O点的磁感家强度方向垂直于d向上 为B,且融场的融感强度大小B与电克大小I,成正比即罪一，已如守轨长度为 物理（数科版）选择性必修第二曲第【页（共4页】 菌本金卷·先享盖·高二同步周测卷二 物建（数料极）选择性色修第二田第？页《共4页) &如图所示，在正方体a'、多，b,x,x','d'大条枚上通有等大电德，点为正方体 11.(24分)微管道电子倍增管是利用人射电子经过真空微管道时的多次反射放大竹号 的中心。在矿点以违度%沿垂直正对'方向发射一不计重力的质子，其运动轨连 强度的一种电子器件。如图甲所示，真空微管道是一在径为的正阔柱形管道.微 在不同圣标平面的投影中，可能正确的是 管道中水平线x了以下存在垂直于中，心轴所在截面的匀强磁场，慰场的篮墙应强度 大小为B.方向垂直干纸面向外。现一电子流从中心拾所在候面的一角射人此面内 的O点，人射速度大小为，方向与管壁线MN(N与中心轴平行)同的夹角9 60,电子撞击管道内度后产生m个次领电子（包含原电子），且所有电子在微管道内 整个运动过程中均不会撞击左侧管壁，忽略重力和各级电子问的相互作用，已知电 子的电背量为？、质量为m。 鲜名 分2 (1)型设人射电子与管壁发生弹姓碰箱，要数人射电子反弹后不与左侧管壁MV发 号 生碰撞，求入射速度的最大值： (2)如果一2，碰撞后，平行于管道轴的动量变为零，垂直管道拍的动量完全反弹日 三，非选择题（本圈共3小思，共48分，请按要求完成下列各题） 被次我电子均分。欲使电荷量效大至少16信，微管道高皮养应佛足什么条件， 。10分)如图甲所示，在水平地面上闲定一对横角为：的光常平行导电轨道，额道间 (3)如果划=1，如断乙所示，假设电子与管壁发生魂性碰撞，取)点为坐标原点。水 的距离为，而轨道底清的连线与轨道重直，顶端接有电源。将一根质量为湖的直导 平向左为工拍正方向，竖直向下为y轴正方向。德定后，某时刻从O点人射的电 体棒b放在两轨道上，且与两轨道垂直。毕依棒中的电流恒定，如图乙所示为图甲 子，经过时间一需时，电子到达餐管道内的某一位置。求与中心轴线线自=60角 沿心方问观察的平面图。已知重力加速度为g,在轨道所在空到加一垂直斜面向 入射的电子所在位置纵坐标y与横坐标x的关系式 上，盛感应强度大小为B的匀强磁场，使导体林在轨道上保持静止 (1)请判断电流方向，并在阁乙中面出对导体棒的受力分析： 入射电子微管看中心和 (2)求通过导体棒的恒定电流」的大小， 10.(1分)如图甲所示为太极图。如图乙所示为内部存在方向相反，磁感应强度大小 均为月的匀强磁场的太极图，大国的圆心为O,内都两个半圆的圆心、了在同一 条直径MN上，半国的直径均为大网的半径。曲线)V左侧的磁场方向垂直纸面 向外。一质量为两，电黄量为？的质子，以速度熟从N点沿纸面方向射人右侧鹭 场，恰好通过O点进人左侧赋场并从M点射出，质子在蓝场中运动的时间为1。不 计质子的重力，求： (1)历子射人磁场时与NM回的夹角： (2)大的半径R. 物建（教料级》选择性必修第二侨第3页【共4页引 衡水金雄·先享题·高二间步周测卷一 物理（教科版》选择性必修第二景第（页【共4页引