安培力 洛伦兹力 补弱培优专题训练 -2026届高考物理二轮复习

安培力 洛伦兹力补弱 一、单选题 1．电阻为的均质导线，做成如图所示的圆形线框，其直径的长度为，置于磁感应强度大小为的匀强磁场中，磁场方向与线框平面垂直，处与电动势为、内阻为的电源相连，则线框受到的安培力大小为（　　） A． B． C． D． 2．如图甲所示为磁电式电流表的内部结构示意图，蹄形磁铁和铁芯之间形成均匀辐向磁场，绕在铁芯上的线圈中通入电流时，线圈带动指针发生偏转，如图乙所示为其截面图，线圈中恒定电流方向如图乙中、所示，下列说法正确的是（　　） A．图乙中铁芯内的磁感应强度为零 B．通入图乙所示电流时，指针会发生逆时针偏转 C．图乙中，线圈带动指针发生偏转的过程中，安培力大小保持不变 D．图乙中，线圈带动指针发生偏转的过程中，、处的磁感应强度保持不变 3．如图所示，用两根不可伸长的绝缘细绳将一段质量为m的铜质导体竖直悬挂在匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，导体的长度均为L，且。现给导体通以方向从c到a、大小为I的电流，则（　　） A．通电后两绳拉力变小 B．通电后两根细绳偏离竖直方向 C．导体所受安培力大小为 D．导体所受安培力大小为 4．如图所示为回旋加速器示意图，利用回旋加速器对氘核进行加速，此时D形盒中的磁场的磁感应强度大小为B，D形盒缝隙间电场变化周期为T，加速电压为U，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出，忽略相对论效应和粒子在D形盒缝隙间的运动时间，下列说法正确的是（    ） A．只增大加速电压U，氘核获得的最大动能增大 B．只增大加速电压U，氘核在回旋加速器中加速次数减少 C．保持B、U和T不变，该回旋加速器可以加速质子 D．若要加速质子可只将磁感应强度大小调为原来的2倍 5．如图所示，带电平行板中匀强电场E的方向竖直向上，匀强磁场B的方向垂直纸面向里，一带电小球从光滑绝缘轨道上的A点自由滑下，经P点进入板间后恰好沿水平方向做直线运动。现使小球从较低的C点自由滑下，经P点进入板间，不计空气阻力则小球在板间运动过程中（    ） A．动能将会减小 B．电势能将会减小 C．机械能将会减小 D．小球带负电 6.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，它的构造如图所示。粒子源S产生的各种不同正粒子束（速度可视为零），粒子质量为m、带电量为q，粒子重力不计，经电压为U的加速电场加速后，从小孔N垂直于磁感线进入匀强磁场，运转半周后到达照相底片上的M点。则下列说法正确的是（　　） A．粒子从小孔N垂直于磁感线进入匀强磁场的速度大小为 B．若粒子束q相同而m不同，则MN距离越大对应的粒子质量越小 C．进入匀强磁场中的粒子只要MN距离相同，则粒子的比荷一定相等 D．进入匀强磁场中的粒子只要MN距离相同，则粒子的电荷量一定相等 2、 多选题 7．地磁场可以有效抵御宇宙射线的侵入。不考虑磁偏角，赤道剖面外地磁场可简化为包围地球厚度为d的匀强磁场，方向垂直于该剖面，如图所示。宇宙射线中对地球危害最大的带电粒子主要是粒子。设粒子的质量为m，电量为e，最大速率为，地球半径为R，匀强磁场的磁感应强度为B，不计大气对粒子运动的影响，下列说法正确的是（　　） A．赤道上空的磁感应强度方向由南指向北 B．粒子指向地心射入磁场，将向西偏转 C．射线射入磁场后的偏转方向与射线射入磁场后的偏转方向相反 D．要使赤道平面内任意方向射入的粒子均不能到达地面，则磁场厚度d应大于2R 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 8．如图（a）所示，一点电荷（不计重力）在辐向电场中围绕圆心O做匀速圆周运动，轨迹所在处的电场强度大小均为E；如图（b）所示，同一点电荷在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中做匀速圆周运动。已知点电荷两次做圆周运动的线速度大小相等，两个圆弧轨迹的半径均为r。关于该点电荷，下列说法正确的是（　　） A．可能带负电 B．一定沿逆时针转动 C．点电荷的比荷为 D．点电荷运动的线速度大小为 9．实验观察到，静止在匀强磁场中点的原子核发生某种衰变，衰变产生的新核与释放出的粒子恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图。则（　　） A．轨迹1是新核的 B．轨迹2是新核的 C．磁场方向垂直纸面向里 D．磁场方向垂直纸面向外 10.如图所示，两竖直平行金属板A、B间存在水平向右的加速电场，AB板间电势差为U0，质量为m、电荷量大小为q的带正电的粒子均由静止进入加速电场，然后沿水平金属板CD的中心轴线方向进入偏转电场，已知CD两板间距为d，板长为，带电粒子刚好从金属板C的右边缘射出电场，进入CD右侧的足够大范围的磁场，以CD的中心轴线右端为坐标原点，以CD的中心轴线方向为x轴建立坐标系，沿x轴放置足够长的粒子收集板P，粒子刚好能垂直打在收集板P上，不计粒子的重力。求： (1)粒子进入偏转电场的速度大小； (2)粒子出偏转电场时的速度与y轴正方向的夹角； (3)磁场的磁感应强度大小。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．A【详解】电路总电阻为 则电路总电流为 通过线框上下两部分的电流均为，则线框受到的安培力大小为 解得 2．C【详解】A．磁感线始终是闭合的，因此图乙中铁芯内的磁感应强度不为零，故A错误； BCD．图乙中根据左手定则可知，线圈边受到竖直向上的安培力，线圈边受到竖直向下的安培力，线圈顺时针转动，指针发生顺时针偏转，且转动过程中、处的磁感应强度大小不变，方向变化，则安培力大小不变，故BD错误，C正确。 3．D【详解】ABC．根据左手定则可知受到的安培力大小 根据合成可得，安培力合力方向竖直向下，所以通电后两根细绳不会偏离竖直方向，且通电后两绳拉力变大，故ABC错误；D．导体所受安培力大小为，故D正确。 4．B【详解】A．设回旋加速器D形盒的半径为R，氘核的最大速度为，根据牛顿第二定律有 解得 氘核获得的最大动能为 所以最大动能与U无关，只增大加速电压U，氘核获得的最大动能不变，故A错误； B．氘核在回旋加速器中加速次数为 所以只增大加速电压U，氘核在回旋加速器中加速次数减少，故B正确； CD．氘核做匀速圆周运动的周期为 氘核每运动一个周期都被加速两次，而交变电场的方向每个周期改变两次，且氘核每次经过电场都会被加速，所以D形盒缝隙间电场变化的周期等于氘核运动的周期，而氘核和质子的比荷不同，所以保持B、U和T不变，该回旋加速器不能加速质子。而质子的比荷为氘核比荷的2倍，则由上式可知若要加速质子，可只将磁感应强度大小调为原来的一半或只将D形盒缝隙间电场变化周期调为原来的一半，故CD错误。 B．氘核在回旋加速器中加速次数为所以只增大加速电压U，氘核在回旋加速器中加速次数减少，故B正确； CD．氘核做匀速圆周运动的周期为 氘核每运动一个周期都被加速两次，而交变电场的方向每个周期改变两次，且氘核每次经过电场都会被加速，所以D形盒缝隙间电场变化的周期等于氘核运动的周期，而氘核和质子的比荷不同，所以保持B、U和T不变，该回旋加速器不能加速质子。而质子的比荷为氘核比荷的2倍，则由上式可知若要加速质子，可只将磁感应强度大小调为原来的一半或只将D形盒缝隙间电场变化周期调为原来的一半，故CD错误。 5．C 【详解】小球从A点滑下进入复合场区域时沿水平方向做直线运动，则小球受力平衡，判断可知小球带正电，则有mg＝qE＋qvB 从C点滑下刚进入复合场区域时，其速度小于从A点滑下时的速度，则有 小球向下偏转，重力做正功，静电力做负功，因为mg>qE，则合力做正功，小球的电势能和动能均增大，根据能量守恒可知，机械能减小。 故选C。 6. C【详解】A．粒子在加速电场中做加速运动，由动能定理得解得故A错误； B．粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则有可得所以若粒子束q相同而m不同，MN距离越大对应的粒子质量越大，故B错误；CD．由可知只要MN距离相同，对应的粒子的比荷一定相等，粒子质量和电荷量不一定相等，故C正确，D错误。 7．ABD【详解】A．赤道上空的磁感应强度方向由地理南极指向地理北极，选项A正确； B．根据左手定则可知，粒子指向地心射入磁场，将向西偏转，选项B正确； C．射线不带电，射入磁场后不偏转，选项C错误； D．粒子在磁场中的最大半径则要使赤道平面内任意方向射入的粒子均不能到达地面，则磁场厚度d应大于2R，选项D正确。 8．BCD【详解】AB．图（a）中，点电荷受到的电场力提供向心力，方向与场强方向相同，所以点电荷一定带正电；对图（b）由左手定则可知点电荷一定沿逆时针转动，故A错误，B正确；CD．对图（a）有对图（b）有联立可得，，故CD正确。 9．BC【详解】AB．衰变后新核和粒子的运动方向相反，由洛伦兹力提供向心力可知，新核和粒子的电性相反，新核带正电荷，则粒子带负电荷，发生的是衰变，根据动量守恒新核和粒子的动量大小相等，方向相反，在磁场中运动时，洛伦兹力提供向心力 整理得电子的电荷量小于新核的电荷量，所以其运动半径大于新核的运动半径，判断出轨迹2是新核的，A错误，B正确； CD．根据电子的运动方向，由左手定则可知，磁场方向垂直纸面向里，C正确，D错误。 10.(1) (2) (3) 【详解】（1）粒子从A到B的运动过程中，根据动能定理有 解得 （2）在偏转电场中做类平抛运动，水平方向有 垂直极板方向有 设带电粒子进入磁场时速度方向与竖直方向的夹角为，根据几何关系有 联立解得 即 （3）粒子进入磁场时的速度大小 粒子运动轨迹如图所示 粒子刚好能垂直打在收集板P上，由几何关系得 在磁场中运动时根据牛顿第二定律有 联立解得 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $