第一章安培力与洛伦兹力 章末练习卷(二)-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

2026-04-03
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资源信息

学段 高中
学科 物理
教材版本 高中物理人教版选择性必修 第二册
年级 高二
章节 复习与提高
类型 作业-单元卷
知识点 安培力,洛伦兹力
使用场景 同步教学-单元练习
学年 2026-2027
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 7.27 MB
发布时间 2026-04-03
更新时间 2026-04-03
作者 初高中物理资料大全
品牌系列 -
审核时间 2026-04-03
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价格 1.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

内容正文:

安培力与洛伦兹力章末练习卷 本试卷满分100分,考试时间75分钟。 注意事项: 1.答卷前,考生务必将自己的姓名,准考证号填写在答题卡上。 2.答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题:本题共12小题,共56分。在每小题给出的四个选项中,第1-8题只有一项符合题目要求,每小题4分;第9-12题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。 1.如图是磁电式电流表,当通以相同的电流时,指针偏转的角度越大,表示电流表的灵敏度越高。下列关于电流表灵敏度的说法中正确的是(  ) A.增加电流表中的线圈匝数,可以提高电流表的灵敏度 B.增大螺旋弹簧的劲度系数,可以提高电流表的灵敏度 C.减小线圈的面积,可以提高电流表的灵敏度 D.电流表中永久磁铁的磁性若减弱,可以提高电流表的灵敏度 2.如图分别表示运动电荷和通电直导线在磁场中的受力情况,下列四图中正确的是(  ) A. B. C. D. 3.如图所示,平行金属导轨固定在水平面上,导轨左端连接直流电源,金属棒垂直放在导轨上,导轨处在斜向右上方的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面成角,磁场与金属棒垂直,闭合开关,金属棒始终不会发生滑动,则下列判断正确的是(  ) A.金属棒有向右滑动趋势 B.仅减小,金属棒受到的摩擦力增大 C.仅减小,金属棒受到的安培力会减小 D.仅减小,金属棒对导轨的压力会减小 4.如图所示,质量为、带电荷量为+q的物块,在水平向外的匀强磁场中,沿着竖直绝缘墙壁由静止开始下滑,已知物块与墙壁间的动摩擦因数为,磁感应强度为B,墙壁无限高,下列说法正确的是(  ) A.物块在下滑过程中只受重力、摩擦力和洛伦兹力 B.物块下滑过程中先做加速度减小的加速运动,后匀速运动 C.物块下滑的最大速度为 D.物块在下滑过程中,受到的洛伦兹力不做功,物块机械能守恒 5.如图,正方形abcd内有方向垂直于纸面的匀强磁场,电子在纸面内从顶点a以速度v0射入磁场,速度方向垂直于ab。磁感应强度的大小不同时,电子可分别从ab边的中点、b点和c点射出,在磁场中运动的时间分别为t1、t2和t3,则(   ) A.t1 < t2 = t3 B.t1 < t2 < t3 C.t1 = t2 > t3 D.t1 > t2 > t3 6.如图所示,一不计重力的带正电粒子,以速度从边的中点垂直射入正方形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里。已知磁场的磁感应强度大小为,区域边长为L,若要使粒子恰好能从c点射出,则粒子比荷应为(  ) A. B. C. D. 7.如图所示,边长为2a的等边三角形ABC区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,一束质量为m电荷量为-q(q>0)的同种带电粒子(不计重力),从AB边的中点,以不同速率沿不同方向射入磁场区域(均垂直于磁场方向射入),下列说法错误的是(  ) A.若粒子均平行于BC边射入,则从BC边射出的粒子最大速率为 B.若粒子均平行于BC边射入,则从BC边射出的粒子最小速率为 C.若粒子均垂直于AB边射入,则粒子可能从BC边上距B点a处射出 D.若粒子射入时的速率为,则粒子从BC边射出的最短时间为 8.如图所示,竖直平面内表面粗糙的足够长的细杆倾斜放置,上面套有一带正电的小圆环,空间存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场,其中电场方向与细杆平行且向上,磁场垂直纸面向外。在圆环以一定初速度沿杆向下运动直至稳定的过程中,圆环的速度随时间的变化情况不可能的是(  ) A. B. C. D. 9.如图所示,边长为L的正方形区域存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,一质量为m,带电量为q的粒子从bc边中点O垂直入射,恰能从c点离开磁场,不计粒子重力,则正确的是(  ) A.粒子带正电 B.此时粒子入射速度大小为 C.为使粒子从d点射出,速度大小应调整为 D.粒子从O进入到从d点射出用时大于 10.在同一光滑倾斜导轨上放同一导体棒A,下图所示是两种情况的剖面图。它们所在空间有磁感应强度大小相等的匀强磁场,但方向不同,一次垂直斜面向上,另一次竖直向上,两次导体棒通有同向电流分别为和,都处于静止平衡。已知斜面的倾角为(已知,)则(  ) A. B. C.导体棒A所受安培力大小之比 D.斜面对导体棒A的弹力大小之比 11.如图所示为早期回旋加速器的结构示意图,两个半径为R的D形金属盒相距很近,连接加速电压为U、频率为的高频交流电源,垂直D形盒的匀强磁场的磁感应强度为B。现准备用此加速器来加速电荷量分别为+0.5q、+q、+2q,对应质量分别为m、2m、3m的三种静止粒子a、b、c,不考虑加速过程中粒子质量的变化,下列说法正确的是(  ) A.a、b、c三种粒子均能正常加速 B.粒子能够获得的最大动能不随加速电压大小的变化而变化 C.经加速后从D形盒中飞出的粒子中,动能最大的粒子的动能为 D.经加速后从D形盒中飞出的粒子中,动能最大的粒子的动能为 12.如图所示,直角三角形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场(含边界),磁感应强度为B,,,,A处有一个粒子发射源,可以在内发射不同速率的同种带负电粒子,粒子的比荷为k。若粒子的速率用(未知)表示,初速度与AB边的夹角用(未知)表示,不计粒子的重力及粒子间的相互作用,则(  ) A.若,粒子从BC边离开磁场的最短时间为 B.若,粒子从AB边射出的最大速率为kBL C.若且粒子恰好不从BC边射出,则 D.若且粒子恰好不从BC边射出,则 二、非选择题:本题共3小题,共44分。 13.(12分)如图所示,宽为L的导轨与水平面成α角,质量为m,长为L的金属杆水平放置在导轨上,其一直保持静止,空间存在着垂直于金属杆ab的匀强磁场,已知重力加速度为g,导轨与杆间动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,回路总电流为I。 (1)若磁场垂直斜面向上,金属杆恰好不受摩擦力,求此时的磁感应强度; (2)若磁场竖直向上,金属杆恰好不受摩擦力,求此时的磁感应强度; (3)若磁场水平向左,金属杆恰好不受摩擦力,求此时的磁感应强度; (4)为使金属杆保持静止,磁感应强度B至少为多少。 14.(14分)如图在直角坐标系xOy平面内,在第Ⅱ象限中存在沿x轴负方向、场强为E的匀强电场,在第I、Ⅳ象限存在垂直坐标平面向里的匀强磁场。在x轴上方x<0的区域沿正y轴方向以相同的初速度向电场发射质量为m、电荷量为-q(q>0)的带负电粒子,已知从x=-l的M点进入电场的粒子,经y=2l的N点离开电场,经过磁场后恰好通过坐标原点O处。不计粒子重力,不考虑粒子间的相互作用。求: (1)粒子的初速度大小; (2)匀强磁场的磁感应强度B的大小; (3)从x=-2l处进入电场的粒子,从进入电场到第二次经过y轴时的纵坐标; (4)所有能经过(0,4l)的粒子,最初进入电场时的横坐标值。 15.(18分)如图所示,竖直平面内的直角坐标系xOy,第一象限内有竖直向上的匀强电场和垂直坐标平面向里的匀强磁场;第三、四象限有磁感应强度大小为,方向垂直坐标平面向里的匀强磁场。t=0时刻,质量为m、带电量为+q的绝缘小球,从x轴的O点,沿x轴正方向以速度射入第一象限,在第一象限做匀速圆周运动并从M点(M点并未画出)离开第一象限;小球离开第一象限后经过第二象限,并从N点(N点并未画出)进入第三象限的磁场区域。不计空气阻力,重力加速度为g。求: (1)电场强度的大小E及小球离开第一象限时的坐标; (2)小球运动到N点时的速度大小及从坐标原点运动到N点所需的时间t; (3)在磁场内,小球离x轴最远距离及对应的速度v大小。 答案第10页,共12页 2 学科网(北京)股份有限公司 $ 安培力与洛伦兹力章末练习卷 本试卷满分100分,考试时间75分钟。 注意事项: 1.答卷前,考生务必将自己的姓名,准考证号填写在答题卡上。 2.答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题:本题共12小题,共56分。在每小题给出的四个选项中,第1-8题只有一项符合题目要求,每小题4分;第9-12题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。 1.如图是磁电式电流表,当通以相同的电流时,指针偏转的角度越大,表示电流表的灵敏度越高。下列关于电流表灵敏度的说法中正确的是(  ) A.增加电流表中的线圈匝数,可以提高电流表的灵敏度 B.增大螺旋弹簧的劲度系数,可以提高电流表的灵敏度 C.减小线圈的面积,可以提高电流表的灵敏度 D.电流表中永久磁铁的磁性若减弱,可以提高电流表的灵敏度 【答案】A 【详解】A.根据磁电式电流表指针偏转的原理,线圈通过电流后受到的安培力与螺旋弹簧弹力平衡。增加线圈匝数时,通过相同电流时受到的安培力更大,所以偏转角度更大,灵敏度更高,A正确; B.增大螺旋弹簧的劲度系数时,相同的安培力大小,螺旋弹簧偏转角度变小,所以不会提高电流表的灵敏度,B错误; C.减小线圈的面积,对受力无影响,所以不会提高电流表的灵敏度,C错误; D.电流表中永久磁铁的磁性若减弱,则通过相同电流时受到的安培力变小,偏转角度变小,所以不会提高电流表的灵敏度,D错误。 故选A。 2.如图分别表示运动电荷和通电直导线在磁场中的受力情况,下列四图中正确的是(  ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】A.根据左手定则,负电荷所受洛伦兹力方向水平向右,故A正确; B.根据左手定则,正电荷所受洛伦兹力竖直向上,故B错误; C.根据左手定则,垂直纸面向里的电流与磁场方向平行,不受安培力,故C错误; D.根据左手定则,水平向右的电流所受安培力竖直向上,故D错误。 故选A。 3.如图所示,平行金属导轨固定在水平面上,导轨左端连接直流电源,金属棒垂直放在导轨上,导轨处在斜向右上方的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面成角,磁场与金属棒垂直,闭合开关,金属棒始终不会发生滑动,则下列判断正确的是(  ) A.金属棒有向右滑动趋势 B.仅减小,金属棒受到的摩擦力增大 C.仅减小,金属棒受到的安培力会减小 D.仅减小,金属棒对导轨的压力会减小 【答案】D 【详解】A.根据左手定则,金属棒受到的安培力斜向左上方且与B垂直,因此金属棒有向左滑动的趋势,故A错误; BD.仅减小,安培力的水平分力减小,竖直向上分力变大,金属棒受到的摩擦力减小,金属棒对导轨的压力减小,故B错误,D正确; C.由于B与I始终垂直,电流大小、磁感应强度大小不变,仅减小,金属棒受到的安培力大小不变,故C错误。 故选D。 4.如图所示,质量为、带电荷量为+q的物块,在水平向外的匀强磁场中,沿着竖直绝缘墙壁由静止开始下滑,已知物块与墙壁间的动摩擦因数为,磁感应强度为B,墙壁无限高,下列说法正确的是(  ) A.物块在下滑过程中只受重力、摩擦力和洛伦兹力 B.物块下滑过程中先做加速度减小的加速运动,后匀速运动 C.物块下滑的最大速度为 D.物块在下滑过程中,受到的洛伦兹力不做功,物块机械能守恒 【答案】B 【详解】A.物块在下滑过程中受重力、弹力、摩擦力和洛伦兹力,故A错误; B.物块下滑过程中,根据牛顿第二定律得 摩擦力为 所以物块下滑过程中做加速度减小的加速运动,最终做匀速运动,故其加速度小于重力加速度,故B正确; C.当物块匀速时,速度最大,有 解得 故C错误; D.物块在下滑过程中,尽管物块受到洛伦兹力作用,但洛伦兹力不做功,而摩擦力做功,所以物块的机械能减小,故D错误。 故选B。 5.如图,正方形abcd内有方向垂直于纸面的匀强磁场,电子在纸面内从顶点a以速度v0射入磁场,速度方向垂直于ab。磁感应强度的大小不同时,电子可分别从ab边的中点、b点和c点射出,在磁场中运动的时间分别为t1、t2和t3,则(   ) A.t1 < t2 = t3 B.t1 < t2 < t3 C.t1 = t2 > t3 D.t1 > t2 > t3 【答案】A 【详解】由于带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,则电子在磁场中运动的时间为 设正方形abcd的边长为l,则,, 则有t1 < t2 = t3 故选A。 6.如图所示,一不计重力的带正电粒子,以速度从边的中点垂直射入正方形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里。已知磁场的磁感应强度大小为,区域边长为L,若要使粒子恰好能从c点射出,则粒子比荷应为(  ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】粒子恰好能从c点射出,设半径为R,根据几何关系 结合洛伦兹力提供向心力 解得 故选A。 7.如图所示,边长为2a的等边三角形ABC区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,一束质量为m电荷量为-q(q>0)的同种带电粒子(不计重力),从AB边的中点,以不同速率沿不同方向射入磁场区域(均垂直于磁场方向射入),下列说法错误的是(  ) A.若粒子均平行于BC边射入,则从BC边射出的粒子最大速率为 B.若粒子均平行于BC边射入,则从BC边射出的粒子最小速率为 C.若粒子均垂直于AB边射入,则粒子可能从BC边上距B点a处射出 D.若粒子射入时的速率为,则粒子从BC边射出的最短时间为 【答案】C 【详解】A.若粒子均平行于BC边射入,从BC边射出的粒子速度最大时,半径最大,此时轨迹经过C点,如图所示 由几何关系得 解得 根据,解得,故A正确,不满足题意要求; B.若粒子均平行于BC边射入,当从BC边射出的粒子速率最小时,半径最小,此时轨迹与BC边相切,则 根据,解得,故B正确,不满足题意要求; C.若粒子均垂直于AB边射入,则当轨迹与BC相切时,如图所示 由几何关系可得 解得 则粒子不可能从BC边上距B点处射出,故C错误,满足题意要求; D.若粒子射入时的速率为,则轨道半径为 粒子从BC边射出的时间最短时,轨迹对应的弦最短,最短弦为射入点到BC的距离,长度为,如图所示 由几何关系可知,轨迹对应的圆心角为,则最短时间为,故D正确,不满足题意要求。 故选C。 8.如图所示,竖直平面内表面粗糙的足够长的细杆倾斜放置,上面套有一带正电的小圆环,空间存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场,其中电场方向与细杆平行且向上,磁场垂直纸面向外。在圆环以一定初速度沿杆向下运动直至稳定的过程中,圆环的速度随时间的变化情况不可能的是(  ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】AB.若开始时小环所受合力沿杆向下,即 若 则支持力 当增大时,减小,增大,当增大到时,,之后支持力反向, 继续增大,增大,减小,当减小到0时,速度达到最大值,之后匀速向下运动,所以此情况可以出现先增大后减小的加速运动或者一直减小的加速运动,最后匀速,故AB正确,不符合题意; C.若开始时小环所受合力沿杆向上,即 若 则支持力 减小时,减小,减小,之后,反向, 继续减小,增大,增大,直到速度减为,如果较大,小环会反向沿杆向上加速,垂直杆向下, 则有牛顿第二定律得 减小直至为,最后匀速,故C正确,不符合题意; D.若开始时小环所受合力沿杆向上,即 若直接,则支持力 当减小时,增大,在速度减小到之前,一直增大,故D错误,符合题意。 故选 D。 9.如图所示,边长为L的正方形区域存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,一质量为m,带电量为q的粒子从bc边中点O垂直入射,恰能从c点离开磁场,不计粒子重力,则正确的是(  ) A.粒子带正电 B.此时粒子入射速度大小为 C.为使粒子从d点射出,速度大小应调整为 D.粒子从O进入到从d点射出用时大于 【答案】BC 【详解】A.由于粒子从c点离开磁场,则粒子在O点受到竖直向上的洛伦兹力,根据左手定则可知,粒子带负电,故A错误; B.根据洛伦兹力提供向心力有 根据几何关系可得 联立解得粒子入射速度大小为,故B正确; C.若粒子从d点射出,则有 根据几何关系可得 解得 所以粒子的速度大小应调整为,故C正确; D.设粒子从O进入到从d点射出时圆心角为θ,则 所以 则运动时间为,故D错误。 故选BC。 10.在同一光滑倾斜导轨上放同一导体棒A,下图所示是两种情况的剖面图。它们所在空间有磁感应强度大小相等的匀强磁场,但方向不同,一次垂直斜面向上,另一次竖直向上,两次导体棒通有同向电流分别为和,都处于静止平衡。已知斜面的倾角为(已知,)则(  ) A. B. C.导体棒A所受安培力大小之比 D.斜面对导体棒A的弹力大小之比 【答案】BCD 【详解】ABC.两种情况下,导体棒A受力如图所示 根据受力平衡可得, 解得,故A错误,BC正确; D.同理,根据受力平衡可得, 解得 故选BCD。 11.如图所示为早期回旋加速器的结构示意图,两个半径为R的D形金属盒相距很近,连接加速电压为U、频率为的高频交流电源,垂直D形盒的匀强磁场的磁感应强度为B。现准备用此加速器来加速电荷量分别为+0.5q、+q、+2q,对应质量分别为m、2m、3m的三种静止粒子a、b、c,不考虑加速过程中粒子质量的变化,下列说法正确的是(  ) A.a、b、c三种粒子均能正常加速 B.粒子能够获得的最大动能不随加速电压大小的变化而变化 C.经加速后从D形盒中飞出的粒子中,动能最大的粒子的动能为 D.经加速后从D形盒中飞出的粒子中,动能最大的粒子的动能为 【答案】BC 【详解】根据公式 解得 则带电粒子离开回旋加速器时获得动能为 因电场的频率应该要是圆周运动频率的整数倍,交流电频率为 根据 可知,只有质量为2m和m的粒子才能正常加速。质量为2m的粒子加速后动能最大,所以那么最大动能为 所以粒子能够获得的最大动能和加速电压无关,故AD错误,BC正确。 故选BC。 12.如图所示,直角三角形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场(含边界),磁感应强度为B,,,,A处有一个粒子发射源,可以在内发射不同速率的同种带负电粒子,粒子的比荷为k。若粒子的速率用(未知)表示,初速度与AB边的夹角用(未知)表示,不计粒子的重力及粒子间的相互作用,则(  ) A.若,粒子从BC边离开磁场的最短时间为 B.若,粒子从AB边射出的最大速率为kBL C.若且粒子恰好不从BC边射出,则 D.若且粒子恰好不从BC边射出,则 【答案】AC 【详解】A.根据洛伦兹力提供向心力有 可得 若,则 粒子从BC边离开磁场的时间最短,则粒子离开磁场的点与A点的连线与BC边垂直,粒子的运动轨迹如图所示 根据几何关系可知,为等边三角形,则最短时间,故A正确; B.若,粒子从AB边射出的速率最大时,粒子的运动轨迹与BC边相切,根据对称性可知,粒子从B点离开磁场,粒子的运动轨迹如图所示 根据几何关系有 解得,故B错误; CD.若且粒子恰好不从BC边射出,则粒子的运动轨迹与BC边相切,粒子的运动轨迹如图所示 根据几何关系有 解得,故C正确,D错误。 故选AC。 二、非选择题:本题共3小题,共44分。 13.(12分)如图所示,宽为L的导轨与水平面成α角,质量为m,长为L的金属杆水平放置在导轨上,其一直保持静止,空间存在着垂直于金属杆ab的匀强磁场,已知重力加速度为g,导轨与杆间动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,回路总电流为I。 (1)若磁场垂直斜面向上,金属杆恰好不受摩擦力,求此时的磁感应强度; (2)若磁场竖直向上,金属杆恰好不受摩擦力,求此时的磁感应强度; (3)若磁场水平向左,金属杆恰好不受摩擦力,求此时的磁感应强度; (4)为使金属杆保持静止,磁感应强度B至少为多少。 【答案】(1) (2) (3) (4) 【详解】(1)若磁场垂直斜面向上,金属杆恰好不受摩擦力,根据平衡条件可得 解得 (2)若磁场竖直向上,金属杆恰好不受摩擦力,根据平衡条件可得 解得 (3)若磁场水平向左,金属杆恰好不受摩擦力,根据平衡条件可得 解得 (4)当金属杆恰好不下滑,摩擦力沿斜面向上,如图所示 由于,支持力与摩擦力的合力与支持力的夹角, 当安培力与垂直时有最小值,则有 其中 可得磁感应强度B至少为 14.(14分)如图在直角坐标系xOy平面内,在第Ⅱ象限中存在沿x轴负方向、场强为E的匀强电场,在第I、Ⅳ象限存在垂直坐标平面向里的匀强磁场。在x轴上方x<0的区域沿正y轴方向以相同的初速度向电场发射质量为m、电荷量为-q(q>0)的带负电粒子,已知从x=-l的M点进入电场的粒子,经y=2l的N点离开电场,经过磁场后恰好通过坐标原点O处。不计粒子重力,不考虑粒子间的相互作用。求: (1)粒子的初速度大小; (2)匀强磁场的磁感应强度B的大小; (3)从x=-2l处进入电场的粒子,从进入电场到第二次经过y轴时的纵坐标; (4)所有能经过(0,4l)的粒子,最初进入电场时的横坐标值。 【答案】(1);(2);(3);(4)(1、2、3、4……) 【详解】(1)设粒子的初速度为,从M点射出的粒子在电场中做类平抛运动经历的时间为,则 , 整理得 (2)设该粒子离开电场时的速度大小为v,与y轴的夹角为如图 则 设该粒子在磁场中做圆周运动的半径为R,则 整理得 (3)从处进入电场的粒子,在电场中的运动时间为 , 整理得 设该粒子进入磁场的速度方向与y轴夹角为,速度大小为,则 , 该粒子在磁场中做圆周运动的半径 该粒子两次经过y轴,交点间的距离 整理得 所以该粒子第二次经过y轴时的纵坐标 (4)由(3)可知,所有粒子第一次从磁场再进入电场时都经过坐标原点。设从进入电场的粒子n次经过电场后通过(0,4l)点,每经过一次电场沿y轴向上移动,则 整理得 (1、2、3、4……) 15.(18分)如图所示,竖直平面内的直角坐标系xOy,第一象限内有竖直向上的匀强电场和垂直坐标平面向里的匀强磁场;第三、四象限有磁感应强度大小为,方向垂直坐标平面向里的匀强磁场。t=0时刻,质量为m、带电量为+q的绝缘小球,从x轴的O点,沿x轴正方向以速度射入第一象限,在第一象限做匀速圆周运动并从M点(M点并未画出)离开第一象限;小球离开第一象限后经过第二象限,并从N点(N点并未画出)进入第三象限的磁场区域。不计空气阻力,重力加速度为g。求: (1)电场强度的大小E及小球离开第一象限时的坐标; (2)小球运动到N点时的速度大小及从坐标原点运动到N点所需的时间t; (3)在磁场内,小球离x轴最远距离及对应的速度v大小。 【答案】(1), (2), (3), 【详解】(1)在第一象限内做匀速圆周运动,则 解得: 第一象限,根据洛伦兹力等于向心力, M点到O点的距离为 故M点坐标为 (2)小球在第二象限做平抛运动,则 解得: 则 则 与x轴负方向夹角的正切值为 匀速圆周运动半周,其时间为 小球在第二象限做平抛运动的时间为 小球从坐标原点到N点所需的时间为 解得: (3)在磁场B2内小球离x轴最远距离ym,此时对应的速度为,由动能定理 水平方向由动量定理 即 取向右为正方向,则 可得小球离x轴最远距离及对应的速度大小分别为 答案第10页,共12页 2 学科网(北京)股份有限公司 $

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第一章安培力与洛伦兹力 章末练习卷(二)-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册
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