高考物理一輪復(fù)習(xí) 安培力與洛倫茲力專題訓(xùn)練

安培力與洛倫茲力專題訓(xùn)練1.(多選)下列關(guān)于帶電粒子運(yùn)動的說法中正確的是(不考慮重力)()A.沿著電場線方向飛入勻強(qiáng)電場,電勢能、速度都變化B.沿著磁感線方向飛入勻強(qiáng)磁場,動能、速度都不變C.垂直于磁感線方向飛入勻強(qiáng)磁場,動能、速度都變化D.垂直于磁感線方向飛入勻強(qiáng)磁場,動能、速度都不變2.在勻強(qiáng)磁場中的某一位置放置一條通電直導(dǎo)線,導(dǎo)線與磁場方向垂直,下列選項(xiàng)中的幾幅圖像表示的是導(dǎo)線受到的安培力F與通過的電流I的關(guān)系,a、b分別代表一組F、I的數(shù)據(jù),下列選項(xiàng)中正確的是()3.如圖所示,通電直導(dǎo)線ab位于兩平行導(dǎo)線M、N的橫截面的連線的中垂線上,M、N固定,ab可自由轉(zhuǎn)動,且電流方向如圖所示,當(dāng)平行導(dǎo)線M、N通以圖示的同向等值電流時(shí),以下說法中正確的是()A.ab順時(shí)針旋轉(zhuǎn)B.ab逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)C.a端向紙面里旋轉(zhuǎn),b端向紙面外旋轉(zhuǎn)D.a端向紙面外旋轉(zhuǎn),b端向紙面里旋轉(zhuǎn)4.在如圖所示的平行板器件中,電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B相互垂直,一帶電粒子(重力不計(jì))從左端以速度v沿虛線射入后做直線運(yùn)動,則該粒子()A.一定帶正電B.速度v=EC.若速度v>EBD.若此粒子從右端沿虛線方向進(jìn)入平行板,仍做直線運(yùn)動5.兩個(gè)電荷量分別為q和-q的帶電粒子a和b分別以速度va和vb射入勻強(qiáng)磁場,兩粒子的入射方向與磁場邊界的夾角分別為30°和60°,磁場寬度為d,兩粒子同時(shí)由A點(diǎn)出發(fā),同時(shí)到達(dá)B點(diǎn),不計(jì)重力的影響,如圖所示,則()A.a粒子帶正電,b粒子帶負(fù)電B.兩粒子的軌跡半徑之比為Ra∶Rb=3∶1C.兩粒子的質(zhì)量之比為ma∶mb=1∶2D.兩粒子的速度之比為va∶vb=1∶26.如圖所示,帶電粒子以初速度v0從a點(diǎn)垂直于磁場方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場,運(yùn)動過程中經(jīng)過b點(diǎn),Oa=Ob,若撤去磁場,加一個(gè)與y軸平行的勻強(qiáng)電場,帶電粒子仍以速度v0從a點(diǎn)進(jìn)入電場,仍能通過b點(diǎn),則電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的比值為()A.v0 B.1v0 C.2v0 7.(多選)1930年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器,其核心部分如圖所示,回旋加速器D形盒的半徑為R,用來加速質(zhì)量為m、電荷量為q的質(zhì)子,質(zhì)子每次經(jīng)過電壓為U的電場區(qū)時(shí),都恰好被加速,質(zhì)子由靜止加速到動能為Ekm后,由A孔射出,質(zhì)子所受重力可以忽略,下列說法正確的是()A.其他條件不變時(shí),增大D形盒半徑R,質(zhì)子的最終動能Ekm將增大B.其他條件不變時(shí),只增大加速電壓U,質(zhì)子的最終動能Ekm將增大C.加速器中的電場和磁場都可以使帶電粒子加速D.電壓變化的周期與質(zhì)子在磁場中運(yùn)動的周期相等時(shí),可以使質(zhì)子每次通過電場時(shí)總是被加速8.(多選)如圖所示,已知一帶電小球在光滑絕緣的水平面上從靜止開始經(jīng)電壓U加速后,水平進(jìn)入互相垂直的勻強(qiáng)電場E(勻強(qiáng)電場在豎直方向)和勻強(qiáng)磁場(勻強(qiáng)磁場垂直紙面向外)的復(fù)合場中(E、B、U和g為已知),小球在復(fù)合場中的豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,則()A.小球可能帶正電B.小球做勻速圓周運(yùn)動的半徑為r=1C.若電壓U增大,則小球做勻速圓周運(yùn)動的周期變大D.若電壓U增大,則小球做圓周運(yùn)動的半徑增大9.(多選)在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中放置一足夠長的絕緣棒,棒與水平方向夾角為θ,將帶電小球套在棒上,小球質(zhì)量為m,帶電荷量為-q,小球與棒間的動摩擦因數(shù)為μ,小球由靜止開始下滑的過程中()A.先加速后勻速B.先加速后減速最終勻速C.最大速度為vm=μmgD.最大加速度為gsinθ10.圖中虛線框內(nèi)存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場?，F(xiàn)通過測量通電導(dǎo)線在磁場中所受的安培力,來測量磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小,并判定其方向。所用部分器材已在圖中給出,其中D為位于紙面內(nèi)的U形金屬框,其底邊水平,兩側(cè)邊豎直且等長,E為直流電源,R為電阻箱,A為電流表,S為開關(guān)。此外還有細(xì)沙、天平、米尺和若干輕質(zhì)導(dǎo)線。完成下列主要實(shí)驗(yàn)步驟中的填空:(1)①按圖接線。②保持開關(guān)S斷開,在托盤內(nèi)加入適量細(xì)沙,使D處于平衡狀態(tài),然后用天平稱出細(xì)沙質(zhì)量m1。③閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)R的值使電流大小適當(dāng),在托盤內(nèi)重新加入或減少適量細(xì)沙,使D;然后讀出,并用天平稱出此時(shí)細(xì)沙的質(zhì)量m2。

④用米尺測量D的底邊長度L。(2)用測量的物理量和重力加速度g表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,可以得出B=。

(3)判定磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的方法是:若,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外;反之,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里。

11.如圖所示,PQ和EF為水平、平行放置的金屬導(dǎo)軌,相距1m,導(dǎo)體棒ab跨放在導(dǎo)軌上,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直,棒的質(zhì)量為m=0.2kg,棒的中點(diǎn)用細(xì)繩經(jīng)滑輪與物體相連,物體的質(zhì)量M=0.3kg,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=2T,方向豎直向下,g=10m/s2,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,為了使物體保持靜止,應(yīng)在棒中通入多大的電流?方向如何?12.電子質(zhì)量為m、電荷量為q,以速度v0與x軸成θ角(弧度)射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,最后落在x軸上的P點(diǎn),如圖所示,求:(1)電子運(yùn)動軌道的半徑R;(2)OP的長度;(3)電子從O點(diǎn)射入到落在P點(diǎn)所需的時(shí)間t。13.如圖所示為圓形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向里,邊界跟y軸相切于坐標(biāo)原點(diǎn)O。O點(diǎn)處有一放射源,沿紙面向各方向射出速率均為v的某種帶電粒子,帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑是圓形磁場區(qū)域半徑的兩倍。已知該帶電粒子的質(zhì)量為m、電荷量為q,不考慮帶電粒子的重力。(1)推導(dǎo)帶電粒子在磁場空間做圓周運(yùn)動的軌跡半徑;(2)求帶電粒子通過磁場空間的最大偏轉(zhuǎn)角。14.如圖所示,真空中有一以O(shè)點(diǎn)為圓心的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域,半徑為R=0.5m,磁場垂直紙面向里。在y>R的區(qū)域存在沿-y方向的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度為E=1.0×105V/m。在M點(diǎn)有一帶正電荷的粒子以速率