精炼02 洛伦兹力与圆周运动 考点精练 -2026-2027学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

精炼02 洛伦兹力与圆周运动（考点精练）

（2026-2027学年人教版高二物理选择性必修第二册）

【核心考点】洛伦兹力方向与大小、半径公式、周期与速度无关、几何圆心定位与偏转角

 

一、基础题

（一）选择题（共5小题）

1．法拉第电动机原理如图，圆形水银槽正下方竖直固定一强条形磁铁，金属杆斜插在水银中，杆的上端与固定在水银槽圆心正上方的铰链相连。连接如图的电源（内阻不可忽略）后，下列说法正确的是（     ）

A．从上往下看，金属杆逆时针转动

B．金属杆上端改接电源正极，不会改变转动方向

C．改变电源电动势的大小，不会影响金属杆转动的快慢

D．此过程电能转化为机械能的效率为100%

2．如图所示，空间存在着垂直向里的匀强磁场B和竖直向上的匀强电场E，两个质量不同电量均为q的带电小球a和b从同一位置先后以相同的速度从场区左边水平进入磁场，其中 a小球刚好做匀速圆周运动，b小球刚好沿直线向右运动。不计两小球之间库仑力的影响，重力加速度为则（     ）

A．a球一定带正电，b球可能带负电

B．a小球的质量等于

C．b小球的质量等于

D．a小球圆周运动的半径为

3．如图，间距为的两虚线a、b间存在大小为、方向垂直于纸面向外的匀强磁场。一质量为、电荷量为的带电粒子在纸面内垂直于虚线a从O点射入磁场，速度大小为。不考虑粒子的重力，则下列说法正确的是（　　）

A．粒子运动半径为 B．粒子运动时间为

C．粒子运动的动量不变 D．粒子运动的动能不变

4．如图所示，ABCD是长为L的矩形，内部存在垂直纸面向外的匀强磁场，一质量为m、带电量为q的粒子从A点以速度垂直射入磁场，速度方向与AB的夹角为，粒子刚好从B点射出磁场，不计粒子的重力，则（     ）

A．粒子一定带负电

B．匀强磁场的磁感应强度为

C．粒子从A到B所需的时间为

D．矩形磁场宽度的最小值为

5．如图为洛伦兹力演示仪的示意图。电子枪可以发射方向可调的电子束，玻璃泡内充有稀薄气体，电子束通过时能显示电子的径迹，励磁线圈可产生垂直纸面的磁场。下列选项正确的是（     ）

A．当电子束的速度方向与磁场平行时，径迹是一条直线

B．若电子束与磁场方向成射出，其径迹是一个圆

C．当径迹为圆时，保持电子束速度不变，磁感应强度变大，径迹圆的半径变大

D．当径迹为圆时，保持磁感应强度不变，电子束出射速度变大，径迹圆的半径变小

（二）非选择题（共3小题）

6．如图所示，一个质量为m、电荷量为的粒子，从A点正对着圆心O以速度．射入半径为R的内壁光滑的绝缘圆筒中，圆筒内存在垂直纸面向里的匀强磁场．要使带电粒子与圆筒内壁碰撞后仍从A点射出，求磁感应强度B的大小．设粒子与圆筒内壁碰撞时无能量和电量损失，不计粒子的重力．

7．一段导线弯成“Ⅱ”形，它的质量为m．上面一段长为l，处在磁感应强度为B匀强磁场中，B与导线垂直．导线下端分别插在两杯水银里，两杯水银与一带开关的电源连接，如图所示．当开关S一接通，导线便从水银杯里跳起，跳起的高度为h，求通过导线的电量q．（导线自重可忽略不计）

8．如图所示，在直角坐标系中，点处不断向方向发射大量质量为m、带电量为的粒子，粒子的初速度大小在之间．这些粒子所经磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，所有粒子都沿方向穿过b区域，均沿方向通过点．求符合要求的磁场范围的最小面积，并在所给的坐标系中画出粒子运动轨迹示意图．

二、过关题

（一）选择题（共3小题）

9．（多选）如图所示，在坐标系第一象限内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为。在点有一粒子源，点坐标为。打开粒子源发射装置，能够沿纸面以相同的速率向各个方向均匀发射带正电的粒子，粒