2025-2026学年高二上学期物理寒假假期作业（六）

2025-2026学年高二上学期物理假期作业（六） 范围：选择性必修二第一章安培力和洛伦兹力 一、单选题 1．某同学画的表示磁感应强度B、电流I和安培力F的相互关系如下列选项图所示，其中正确的是（    ） A． B． C． D． 2．如图所示，由均匀的电阻丝组成的等边三角形导体框，垂直匀强磁场放置，将M、N两点接入电压恒定的电源两端，通电时，线框受到的安培力为1.2N，若将MON边移走，则余下线框受到的安培力大小为（　　） A．0.6N B．0.8N C．1.2N D．1.6N 3．在条形磁铁S极附近，用绝缘轻绳悬挂一轻质圆线圈，磁铁与圆线圈在同一平面内，当线圈中通有逆时针方向电流时，则线圈运动情况是（　　） A．从上向下看，线圈顺时针旋转，同时靠近S极 B．从上向下看，线圈顺时针旋转，同时远离S极 C．从上向下看，线圈逆时针旋转，同时靠近S极 D．从上向下看，线圈逆时针旋转，同时远离S极 4．如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，在O点存在的垂直纸面向里运动的匀速电子束.∠MOP=60°，在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点的电子受到的洛伦兹力大小为F1.若将M处长直导线移至P处，则O点的电子受到的洛伦兹力大小为F2.那么F2与F1之比为（  ） A． B． C．1:1 D．1:2 5．如图，光滑半圆形轨道与光滑曲面轨道在B处平滑连接，前者置于水平向里的匀强磁场中，有一带正电小球从A由静止释放，能沿轨道前进并恰能通过半圆形轨道最高点C．现若撤去磁场，使球从静止释放仍能恰好通过半圆形轨道最高点，则释放高度H′与原释放高度H的关系是（    ） A．H′>H B．H′＝H C．H′<H D．无法确定 6．如图所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场中。质量为m、带电荷量为的小滑块从斜面顶端由静止下滑。在滑块下滑的过程中，下列判断正确的是（　　） A．滑块受到的摩擦力不变 B．滑块到达地面时的动能与B的大小有关 C．滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向上 D．B很大时，滑块可能静止于斜面上 7．如图所示，MN为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于纸面的匀强磁场（未画出），一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出，从Q点穿越铝板后到达PQ的中点O。已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量不变，不计重力。铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为（　　） A．2∶1 B．∶1 C．1∶1 D．∶2 二、多选题 8．如图所示，在Oxy平面的第一象限内存在方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B的匀强磁场。一带电粒子从y轴上的M点射入磁场，速度方向与y轴正方向的夹角。粒子经过磁场偏转后在N点（图中未画出）垂直穿过x轴。已知，粒子电荷量为q，质量为m，重力不计。则（　　） A．粒子带负电荷 B．粒子速度大小为 C．粒子在磁场中运动的轨道半径为 D．N与O点相距 9．质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示，离子源S产生的各种不同正离子束（速度可看为零），经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场，到达记录它的照相底片P上，设离子在P上的位置到入口处S1的距离为x，可以判断（　　） A．若离子束是同位素，则x越大，离子质量越大 B．若离子束是同位素，则x越大，离子质量越小 C．只要x相同，则离子质量一定相同 D．只要x相同，则离子的比荷一定相同 10．在某次科技活动中，有人做了一个电磁“小车”实验：如图，用裸露的铜导线绕制成一根长螺线管，将螺线管固定在水平桌面上．用一节干电池和两个磁铁制成一个“小车”，两磁铁的同名磁极粘在电池的正、负两极上。将这辆“小车”推入螺线管中，磁铁与电极和铜线间均能良好导电，“小车”就加速运动起来。关于“小车”的运动，以下说法正确的是 A．图中“小车”加速度方向向右 B．图中“小车”加速度方向向左 C．只将“小车”上某一磁铁改为S极与电池粘连，“小车”就不能加速运动 D．只将“小车”上两磁铁均改为S极与电池粘连，“小车”的加速度方向不变 三、填空题 11．粗细均匀的直导线的两端悬挂在两根相同的轻弹簧的下端，恰好处在水平位置，如图所示。已知的质量，的长度，匀强磁场的磁感应强度，方向垂直纸面向外。当导线中有从到方向的大小为的电流通过时，两根轻弹簧均被拉长了，取，则当导线中有从到方向的大小为的电流通过时，两根轻弹簧均被 （选填“拉长”或“压缩”）了 。 12．如图所示，回旋加速器是加速带电粒子的装置，其主体部分是两个D形金属盒。两金属盒处在垂直于盒面的匀强磁场中，、分别与高频交流电源两极相连接，在两个D形盒之间的狭缝区域形成电场。粒子由加速器的 （填“中心附近”或“边缘处”）进入加速器，粒子从 （填“磁场”或“电场”）中获得能量，粒子每次经过D形盒区域，轨迹半径越来越大，在磁场回转所用的时间 （填“保持不变”或“越来越长”）。交变电场的频率 （选填“大于”“小于”“等于”）粒子在磁场中转动的频率。 四、解答题 13．如图所示，水平导轨间距为，导轨电阻忽略不计；导体棒ab的质量，电阻，与导轨接触良好电源电动势，内阻，电阻；外加匀强磁场的磁感应强度，方向垂直于ab，与导轨平面成角；ab与导轨间动摩擦因数为设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，定滑轮摩擦不计，线对ab的拉力为水平方向，重力加速度，ab处于静止状态。已知，。求： （1）通过ab的电流大小和方向； （2）受到的安培力大小和方向； （3）重物重力G的取值范围。 14．如图所示，匀强磁场宽，磁感应强度大小，方向垂直纸面向里，一质子以水平速度垂直磁场边界从小孔C射入磁场，打到照相底片上的A点。已知质子的质量，带电荷量。不计质子的重力。求： (1)质子在磁场中运动的轨迹半径r； (2)A点距入射线方向上的O点的距离H； (3)质子从小孔C射入至到达A点所需的时间。 15．如图所示，一个质量为、电荷量为q的正离子，在D处沿图示方向以一定的速度射入磁感应强度为B的匀强磁场中，此磁场方向垂直纸面向里，结果离子正好从距A点为的小孔C沿垂直于电场方向进入匀强电场，此电场方向与AC平行且向上，最后离子打在G处，而G处距A点2．不计离子重力，离子运动轨迹在纸面内．    求： （1）此离子在磁场中做圆周运动的半径； （2）离子从D处运动到G处所需时间为多少； （3）离子到达G处时的动能为多少． 参考答案 11． 拉长 0.5 12． 中心附近 电场 保持不变 等于 13．（1），方向由a到b；（2），方向指向左上方且垂直于ab杆，与导轨平面成；（3） 【详解】（1）由闭合电路的欧姆定律可得通过ab的电流 方向由a到b （2）ab受到的安培力 方向指向左上方且垂直于ab杆，与导轨平面成 （3）ab受力如图所示 最大静摩擦力 由平衡条件得，当最大静摩擦力方向向右时 当最大静摩擦力方向向左时 由于重物平衡，故 则重物重力的取值范围为 14．(1)1m；(2)0.5m；(3) 【详解】(1)质子在磁场中运动，由洛伦兹力提供向心力，有 解得 代入数据得 (2)设圆弧对应的圆心角为，则由几何关系可得 解得 (3)质子在磁场中转动的角度，则运动的时间为 又 解得 15．（1）（2）（3） 【详解】（1）正离子轨迹如图所示，圆周运动半径r，满足：    d＝r＋rcos 60° 解得 （2）设离子在磁场中的运动速度为v0，则有： 由图知离子在磁场中做圆周运动的时间为： 离子在电场中做类平抛运动，从C到G的时间为 离子从D→C→G的总时间为 （3）设电场强度为E，则有 qE＝ma 由动能定理得 解得 学科网（北京）股份有限公司 $