2025高中物理《課時作業(yè)》人教版選擇性必修第2冊單元素養(yǎng)評價(一)　安培力與洛倫茲力

2025高中物理《課時作業(yè)》人教版選擇性必修第2冊單元素養(yǎng)評價(一)安培力與洛倫茲力單元素養(yǎng)評價(一)安培力與洛倫茲力(時間：75分鐘滿分：100分)一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．1．關(guān)于電荷所受電場力和洛倫茲力，下列說法正確的是()A．電荷在磁場中一定受洛倫茲力的作用B．電荷在電場中一定受電場力的作用C．電荷所受電場力方向一定與該處電場方向一致D．電荷所受的電場力和洛倫茲力可能都對電荷做負(fù)功2．帶電油滴以水平速度v0垂直進(jìn)入磁場，恰做勻速直線運動，如圖所示，若油滴質(zhì)量為m，磁感應(yīng)強度為B，則下述說法正確的是()A.油滴必帶正電荷，電荷量為eq\f(mg,v0B)B．油滴必帶負(fù)電荷，比荷eq\f(q,m)＝eq\f(g,v0B)C．油滴必帶負(fù)電荷，電荷量為eq\f(mg,v0B)D．油滴帶什么電荷都可以，只要滿足q＝eq\f(mg,v0B)3.[2022·石家莊高二檢測]如圖所示，用細(xì)繩懸掛一矩形導(dǎo)線框且導(dǎo)線框底邊水平，導(dǎo)線框通有逆時針方向的電流(從右側(cè)觀察).在導(dǎo)線框的正下方、垂直于導(dǎo)線框平面有一直導(dǎo)線PQ.原PQ中無電流，現(xiàn)通以水平向左的電流，在短時間內(nèi)()A．從上往下觀察導(dǎo)線框向右平移B．從上往下觀察導(dǎo)線框順時針轉(zhuǎn)動C．細(xì)繩受力會變得比導(dǎo)線框重力大D．導(dǎo)線框中心的磁感應(yīng)強度變小4.正三角形ABC的三個頂點處分別有垂直于三角形平面的無限長直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通有恒定電流，方向如圖所示，a、b、c三點分別是正三角形三邊的中點，若A、B、C三處導(dǎo)線中的電流均為I，則a、b、c三點的磁感應(yīng)強度大小關(guān)系為()A．a(chǎn)點最大B．b點最小C．c點最小D．b、c點一樣大5.將一段通電直導(dǎo)線abc從中點b折成120°，分別放在如圖所示的勻強磁場中，圖甲中導(dǎo)線所在平面與磁場的磁感線平行，圖乙中導(dǎo)線所在平面與磁場的磁感線垂直，若兩圖中兩導(dǎo)線所受的安培力大小相等，則甲、乙兩圖中磁場的磁感應(yīng)強度大小之比eq\f(B1,B2)為()A．eq\f(\r(3),3)B．eq\f(2\r(3),3)C．eq\f(\r(3),6)D．eq\f(3\r(3),2)6.用如圖所示的回旋加速器來加速質(zhì)子，為了使質(zhì)子獲得的最大動能增加為原來的4倍，可采用下列哪種方法()A．將其磁感應(yīng)強度增大為原來的2倍B．將其磁感應(yīng)強度增大為原來的4倍C．將D形金屬盒的半徑增大為原來的4倍D．將兩D形金屬盒間的加速電壓增大為原來的4倍7．[2022·全國甲卷，18]空間存在著勻強磁場和勻強電場，磁場的方向垂直于紙面(xOy平面)向里，電場的方向沿y軸正方向．一帶正電的粒子在電場和磁場的作用下，從坐標(biāo)原點O由靜止開始運動．下列四幅圖中，可能正確描述該粒子運動軌跡的是()二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分．在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求．全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分．8．下列圖中關(guān)于磁場中的四種儀器的說法正確的是()A．甲圖中回旋加速器加速帶電粒子的最大動能與回旋加速器的半徑無關(guān)B．乙圖中不改變質(zhì)譜儀各區(qū)域的電場磁場時擊中光屏同一位置的粒子比荷相同C．丙圖中自由電荷為負(fù)電荷的霍爾元件通上如圖所示電流和加上如圖磁場時N側(cè)帶負(fù)電荷D．丁圖長寬高分別為a、b、c的電磁流量計加上如圖所示磁場，若流量Q恒定，則前后兩個金屬側(cè)面的電壓與a、b無關(guān)9.如圖所示，有一混合正離子束先后通過正交的電場、磁場區(qū)域Ⅰ和勻強磁場區(qū)域Ⅱ，如果這束正離子束在區(qū)域Ⅰ中不偏轉(zhuǎn)，進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ后偏轉(zhuǎn)半徑r相同，則它們一定具有相同的()A．速度B．質(zhì)量C．電荷量D．比荷10.如圖所示，兩方向相反、磁感應(yīng)強度大小均為B的勻強磁場被邊長為L的等邊三角形AOC分開，三角形內(nèi)磁場方向垂直紙面向里，三角形頂點A處有一質(zhì)子源，能沿∠OAC的角平分線發(fā)射速度不同的質(zhì)子(質(zhì)子重力不計)，所有質(zhì)子均能通過C點，質(zhì)子比荷eq\f(q,m)＝k，則質(zhì)子的速度可能為()A．BkLB．eq\f(BkL,2)C．eq\f(2BkL,3)D．eq\f(BkL,8)三、非選擇題：本題共5個小題，共54分．11．(8分)按照如圖所示進(jìn)行實驗．(1)分別接通“1、4”和“2、3”，導(dǎo)線偏轉(zhuǎn)的角度不同，說明導(dǎo)線受到的力的大小與____________________有關(guān)．(2)上下交換磁極的位置以改變磁場方向，導(dǎo)線受力的方向________(選填“改變”或“不改變”).(3)改變導(dǎo)線中電流的方向，導(dǎo)線受力的方向________(選填“改變”或“不改變”).(4)通過實驗說明：安培力的方向與磁場方向、電流方向之間的關(guān)系滿足____________．12.(8分)如圖所示，利用電流天平可以測量勻強磁場的磁感應(yīng)強度，電流天平的右臂掛著矩形線圈，匝數(shù)為n，線圈的水平邊長為L，bc邊處于勻強磁場內(nèi)，磁感應(yīng)強度B的方向與線圈平面垂直，當(dāng)線圈中通過電流I時，調(diào)節(jié)砝碼使兩臂達(dá)到平衡．然后使電流反向，大小不變，這時需要在左盤中增加質(zhì)量為m的砝碼，才能使兩臂達(dá)到新的平衡．(1)用已知量和可測量n、m、L、I計算B的表達(dá)式為________．(2)當(dāng)n＝5，L＝10cm，I＝0.1A，m＝10g時，磁感應(yīng)強度的大小為B＝________T．(重力加速度g取10m/s2)13.(10分)[2022·湖北石首一中高二檢測]如圖所示，虛線圓所圍區(qū)域有方向垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B＝1T．一束帶電粒子沿圓形區(qū)域的直徑方向以速度v＝1.6×106m/s射入磁場，電子束經(jīng)過磁場區(qū)域后，其運動方向與原入射方向成θ＝60°角．設(shè)電子質(zhì)量m＝8×10－30kg，電荷量q＝1.6×10－19C，不計粒子之間的相互作用力及所受的重力，求：(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)(1)電子在磁場中運動軌跡的半徑R；(2)電子在磁場中運動的時間t.14.(12分)[2022·江西贛州高二檢測]如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面成37°角，導(dǎo)軌上端連接一直流電源，電源的電動勢E＝6V、內(nèi)阻r＝1Ω；金屬桿ab垂直放在導(dǎo)軌上，其有效長度L＝1m，質(zhì)量m＝0.2kg，與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．空間存在豎直向上、磁感應(yīng)強度大小B＝2T的勻強磁場．要使ab桿在導(dǎo)軌上保持靜止．求：滑動變阻器R接入電路的阻值范圍．(其他電阻均不計，重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)15．(16分)如圖所示，在xOy平面坐標(biāo)系的第三、四象限內(nèi)有沿y軸正方向的勻強電場，電場強度大小為E，第一象限中的等腰直角三角形MNP區(qū)域內(nèi)存在垂直坐標(biāo)平面向外的勻強磁場．一個帶正電的粒子以速度v0＝2×107m/s從Q點沿x軸正方向發(fā)射，并從O點射出，進(jìn)入磁場后以垂直于PM的方向從PM邊射出磁場．已知Q點的橫坐標(biāo)為－0.4m，該粒子的比荷eq\f(q,m)＝2.5×109C/kg，MN平行于x軸，N點的坐標(biāo)為(0.4m，0.4m).不計粒子重力，求：(1)Q點的縱坐標(biāo)；(2)磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強度大小B的取值范圍．分層作業(yè)(八)法拉第電磁感應(yīng)定律A級必備知識基礎(chǔ)練扔1.如圖所示，閉合開關(guān)K，將條形磁鐵勻速插入閉合線圈，第一次用時0.2s，第二次用時0.4s，并且兩次的起始和終止位置相同，則()A．第一次磁通量變化量較大B．第一次G的最大偏轉(zhuǎn)角較大C．第一次經(jīng)過G的總電荷量較多D．若斷開K，G均不偏轉(zhuǎn)，則均無感應(yīng)電動勢2.如圖所示，一正方形線圈的匝數(shù)為n，邊長為a，線圈平面與勻強磁場垂直，且一半處在磁場中，在Δt時間內(nèi)，磁感應(yīng)強度的方向不變，大小由B均勻增大到2B，在此過程中，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為()A．eq\f(na2B,2Δt)B．eq\f(a2B,2Δt)C．eq\f(na2B,Δt)D．eq\f(2na2B,Δt)3．如圖所示，金屬圓盤水平放置在豎直向下的勻強磁場中，圓盤圓心處固定一個搖柄，邊緣和圓心處各與一個黃銅電刷緊貼，用導(dǎo)線將電刷與零刻度在中央的電流表連接起來形成回路．轉(zhuǎn)動搖柄，使圓盤逆時針(俯視)勻速轉(zhuǎn)動．下列說法正確的是()A．圓盤的磁通量不變，電流表指針指向零刻度B．若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度增大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流減小C．若磁場的磁感應(yīng)強度增大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流增大D．若圓盤順時針(俯視)勻速轉(zhuǎn)動，電流從導(dǎo)線b流入電流表4．[2022·四川德陽期中]一閉合圓形線圈，放在隨時間均勻變化的磁場中，線圈平面和磁場方向垂直，若要使線圈中的感應(yīng)電流增強一倍，下述方法可行的是()A．使磁感應(yīng)強度的變化率增大一倍B．使線圈匝數(shù)增加一倍C．使線圈面積增加一倍D．使線圈匝數(shù)減少一半5．某實驗小組在一次研究電磁感應(yīng)的實驗中，先后以速度v和3v勻速把一單匝正方形線圈拉出如圖所示的有界勻強磁場區(qū)域，在先后拉出磁場的過程中()A．線圈中的感應(yīng)電流之比I1∶I2＝1∶2B．線圈中的感應(yīng)電流之比I1∶I2＝1∶3C．通過線圈某橫截面的電荷量之比q1∶q2＝1∶2D通過線圈某橫截面的電荷量之比q1∶q2＝1∶36．[2022·湖北荊州期中](多選)如圖所示，半徑為r、匝數(shù)為n、總電阻為R的金屬線圈下半部分置于勻強磁場中，線圈固定不動，磁場以圓的直徑AC為界．t＝0時勻強磁場的磁感應(yīng)強度的方向如圖甲所示，磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，則()A．線圈中的感應(yīng)電流始終沿順時針方向B．t＝0時刻，線圈受到的安培力大小為eq\f(πn2Beq\o\al(2,0)r3,t0R)C．0～2t0通過線圈某橫截面的電荷量為eq\f(πB0r2,R)D．回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢恒為eq\f(πnB0r2,2t0)7．(多選)如圖所示，一個閉合回路由兩部分組成．右側(cè)是電阻為r的圓形導(dǎo)線，置于豎直方向均勻變化的磁場B1中；左側(cè)是光滑的、傾角為θ的平行導(dǎo)軌，寬度為d，其電阻不計．磁感應(yīng)強度為B2的勻強磁場垂直導(dǎo)軌平面向上，且只分布在左側(cè)，一個質(zhì)量為m、連入電路中電阻為R的導(dǎo)體棒ab此時恰好能靜止在導(dǎo)軌上，下列判斷正確的是()A．圓形導(dǎo)線中的磁場，可以方向向上均勻增強，也可以方向向下均勻減弱B．導(dǎo)體棒ab受到的安培力大小為mgsinθC．回路中的感應(yīng)電流為eq\f(mgsinθ,B2d)D．圓形導(dǎo)線中的電熱功率為eq\f(m2g2sin2θ,Beq\o\al(2,2)d2)(r＋R)B級關(guān)鍵能力提升練8.如圖所示，將一根總電阻為R的直導(dǎo)線彎成一半徑為a的金屬環(huán)，放在豎直平面內(nèi)，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直穿過環(huán)平面，在環(huán)的最高點A用鉸鏈連接長度為2a、電阻為eq\f(R,2)的導(dǎo)體棒AB，AB由水平位置緊貼環(huán)面擺下，當(dāng)擺到豎直位置時，B點的線速度為v，則這時AB兩端的電壓大小為()A．eq\