物理测试卷 ( 安培力和洛伦兹力 )试题容安培力和洛伦兹力一、选择题 (20*2=40分)1、如图所示，长为2l的直导线拆成边长相等、夹角为60°的 V 形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，当在该导线以大小为I 的电流时，该V 形通电导线受到的安培力大小为（C）A． 0B． 0.5 BIl C ．BIl D． 2Bil 2、某同学画的表示磁场B、电流 I 和安培力 F 的相互关系如图所示，其中正确的是（D）3、对磁感应强度的定义式的理解，下列说确的是（C）A．磁感应强度 B 跟磁场力 F 成正比，跟电流强度I 和导线长度L 的乘积成反比B．公式表明，磁感应强度B的方向与通电导体的受力 F 的方向相同2C．磁感应强度 B 是由磁场本身决定的，不随F、I 及 L 的变化而变化D．如果通电导体在磁场中某处受到的磁场力 F 等于0，则该处的磁感应强度也等于04、如图 2 所示，矩形导线框abcd 与无限长通电直导线MN在同一平面，直导线中的电流方由M到 N，导线框的ab 边与直导线平行。
若直导线中的电流增大，导线框中将产生感应电流，导线框会受到安培力的作用，则以下关于导线框受到的安培力的判断正确的是（BD）A．导线框有两条边所受安培力的方向相同B．导线框有两条边所受安培力的大小相同C．导线框所受的安培力的合力向左D．导线框所受的安培力的合力向右5、如图所示，在绝缘的水平面上等间距固定着三根相互平行的通电直导线a、 b 和 c，各导线中的电流大小相同，其中a 、 c 导线中的电流方向垂直纸面向外，b 导线电流方向垂直纸面向。
每根导线都受到另外两根导线对它的安培力作用。
关于每根导线所受安培力的合力，以下说法中正确的是( B )A导线 a 所受安培力的合力方向向右B导线c所受安培力的合力方向向右C导线 c 所受安培力的合力方向向左D导线b所受安培力的合力方向向左6、如图 3 所示，电流从 A 点分两路通过对称的半圆支路汇合于 B 点，在圆环中心O处的磁感应强度为( C )A.最大，垂直纸面向外B.最大，垂直纸而向里C.零D.无法确定7、如图所示，在同一平面上有a、 b、 c 三根等间距平行放置的长直导线，依次载有电流强度为 1 A 、 2 A 、 3 A 的电流，电流方向如图, 则（AB ）A．导线 a 所受的安培力方向向左B ．导线b所受的安培力方向向右C ．导线c所受的安培力方向向右D ．由于不能判断导线 c 所在位置的磁场方向，所以导线 c 受的安培力方向也不能判断8、如图所示，有一固定在水平地面上的倾角为θ的光滑斜面，有一根水平放在斜面上的导体棒，长为L，质量为 m，通有垂直纸面向外的电流I 。
空间中存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为。
现在释放导体棒，设导体棒受到斜面的B支持力为 N，则关于导体棒的受力分析一定正确的是（重力加速度为g）( C )A.mgsin θ＝BILB.mgtanθ＝ BIL＝－BILsin θ D.Nsin ＝C.mgcos θ Nθ BIL9、如图所示，两根长通电导线M、 N 有同方向等大小的电流，一闭合线框abcd 位于两平行通电导线所在平面上，并可自由运动，线框两侧与导线平行且等距，当线框有图示方向电流时，该线框将（C）A． ab 边向里， cd 边向外转动 B ． ab 边向外， cd 边向里转动C．线框向左平动，靠近导线M D ．线框向右平动，靠近导线N10、关于磁感应强度的说法中，正确的是(D)A．一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用，则该处的磁感应强度一定为零B．一小段通电导体在磁场中某处受到的磁场力越小，说明该处的磁感应强度越小C．磁场中某点的磁感应强度方向，就是放在该点的一小段通电导体所受磁场力方向D．磁场中某点的磁感应强度的大小和方向与放在该点的通电导线所受磁场力无关11、在下四图中，标出了匀强磁场 B 的方向、通电直导线中电流I 的流向，以及通电直导线所受安培力 F 的方向，其中正确的是（AC）12、如图所示，一段导线abcd 位于磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸面向里）垂直。
线段ab、bc 和 cd 的长度均为L，且∠ abc= ∠ bcd=135 0。
流经导线的电流为I ，方向如图中箭头所示。
导线段abcd 所受到的磁场的作用力的合力（A）A．方向沿纸面向上，大小为（+1）ILBB．方向沿纸面向上，大小为（-1 ）ILBC．方向沿纸面向下，大小为（+1）ILBD．方向沿纸面向下，大小为（-1 ）ILB13、如图 2 所示，一个带正电的粒子沿x 轴正向射入匀强磁场中，它所受到的洛伦兹力方向沿y 轴正向，则磁场方向(D).A.一定沿 z 轴正向B. 一定沿 z 轴负向C.一定与xOy 平面平行且向下D. 一定与 xOz 平面平行且向下14、如图所示 , 一束电子以大小不同的速率沿图示方向飞入横截面为一正方形的匀强磁场区, 在从 ab 边离开磁场的电子中，下列判断正确的是（AD）A ．从b点离开的电子速度最大B ．从b点离开的电子在磁场中运动时间最长C ．从b点离开的电子速度偏转角最大D ．在磁场中运动时间相同的电子 , 其轨迹线一定重合15、带电质点在匀强磁场中运动，某时刻速度方向如图3 所示，所受的重力和洛仑兹力的合力恰好与速度方向相反，不计阻力，则在此后的一小段时间，带电质点将（ C）A ．可能做直线运动B ．可能做匀减速运动C ．一定做曲线运动D ．可能做匀速圆周运动16、带电粒子进入云室会使云室中的气体电离，从而显示其运动轨迹．右图是在有匀强磁场云室中观察到的粒子的轨迹，a 和b 是轨迹上的两点，匀强磁场 B 垂直纸面向里．该粒子在运动时，其质量和电荷量不变，而动能逐渐减少，下列说确的是( A )A．粒子先经过之 a 点，再经过 b 点B．粒子先经过 b 点，再经过 a 点C．粒子可能带负电，也可能带正电D．粒子带正电17、粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的 4 倍与 2 倍，两粒子均带正电，让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动。
已知磁场方向垂直纸面向里。
以下四个图中，能正确表示两粒子子运动轨迹的是（A）18、带电粒子垂直于匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用。
下列表述正确的是（B）A．洛伦兹力对带电粒子做正功 B ．洛伦兹力不改变带电粒子的动能C ．洛伦兹力的大小与速度无关D．洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向19、如图所示，在第一象限有垂直纸面向里的匀强磁场（磁场足够大），一对正、负电子分别以相同速度沿与x角的方向从原点垂直磁场射入，则负电子与正电子在磁场中运动时间之比为：（不计正、负电子间的相互作用力）A.1 ∶B.1 ∶2轴成30°C.1∶ 1D.2 ∶120、下列各图中，运动电荷的速度方向、磁场方向和电荷的受力方向之间的关系正确的是（B）二、填空题(7*2=14分 )21、质量为半径为m，带电量为q 的电子以速度v 垂直于磁场的方向射入磁感应强度为；周期为；B 的匀强磁场中。
则电子作圆周运动的【答案】22、在一个边长为 a 的等边三角形区域分布着强度为 B 的匀强磁方向垂直纸面向里，如图所示，一质量为m、电荷量为+q 的带正电粒子沿AB 边射入磁场中，为使该粒子能从磁感应场，磁场BC 边射出，带电粒子的初速度大小至少为。
【答案】23、如图 A-4 所示，带电平行金属板间匀强电场竖直向上，匀强磁场方向垂直纸面向里，某带电小球从光滑轨道上的点自由滑下，经轨道端点P 进入板间后恰好沿水平方向做直线运动. 现使小球从稍低些的 b 点开始自由滑下，在经过点进入板间后的短时间运动过程中，小球的动能将_______，电势能将_______，小球所受的洛伦兹力将______电场力将 _______.（选填“增大” 、“减小”或“不变” ）a P ，【答案】增大 ;增大 ;增大;不变三、计算题24、（ 10 分）如图所示，质量为导线跟铜棒的接触良好，磁感应强度m=50g，长 l =10cm的铜棒，用长度相等的两根轻软导线悬吊在竖直向上的匀强磁场中，B=0.5T。
当导线入某恒定电流后，铜棒恰好偏离竖直方向37°而静止。
求：铜棒中所通恒定电流的大小和方向。
（ g=10m/s 2）【答案】电流为7.5A ，由 a 向 b25、 (16 分 )长为L 的水平极板间，有垂直纸面向的匀强磁场，如图所示，磁感强度为B，板间距离也为L ，板不带电，现有质量为 m，电量为 q 的带正电粒子（不计重力），从左边极板间中点处垂直磁感线以速度欲使粒子不打在极板上，求速度的取值围？v 水平射入磁场，答案：解析：由左手定则判得粒子在磁场中间向上偏，而作匀速圆周运动，很明显，圆周运动的半径大于某值r 1时粒子可以从极板右边穿出，而半径小于某值r 2时粒子可从极板的左边穿出，现在问题归结为求粒子能在右边穿出时 r 的最小值 r1以及粒子在左边穿出时r 的最大值 r 2，由几何知识得：粒子擦着板从右边穿出时，圆心在O 点，有：r12＝ L 2+（ r1-L/2）2得 r1=5L/4，又由于 r 1=mv1/Bq 得 v1=5BqL /4m，∴ v>5BqL /4m 时粒子能从右边穿出。
粒子擦着上板从左边穿出时，圆心在O＇点，有r2＝ L/4，又由 r 2＝ mv2/Bq=L/4 得 v2＝ BqL/4m∴v2 <BqL /4m 时粒子能从左边穿出。
26.(高考真题20 分)图为可测定比荷的某装置的简化示意图，在第一象限区域有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B=2. 0× 10-3 T, 在X 轴上距坐标原点L=0.50m的P 处为离子的入射口，在Y 上安放接收器，现将一带正电荷的粒子以v=3.5× 10 m/s的速率从P 处射入磁场，若粒子在y 轴上距坐标原点L=0.50m 的M处被观测到，且运动轨迹半径恰好最小，设带电粒子的质量为m,电量为q, 不记其重力。
（1）求上述粒子的比荷q；m（2）如果在上述粒子运动过程中的某个时刻，在第一象限再加一个匀强电场，就可以使其沿 y 轴正方向做匀速直线运动，求该匀强电场的场强大小和方向，并求出从粒子射入磁场开始计时经过多长时间加这个匀强电场；（3）为了在 M处观测到按题设条件运动的上述粒子，在第一象限的磁场可以局限在一个矩形区域，求此矩形磁场区域的最小面积，并在图中画出该矩形。
答案（ 1） q=4.9 ×10 7 C/kg （或 5.0 × 10 7（2） t7.9 10 6 s ； （ 3） S 0.25m2mC/kg ）；【解析】本题考查带电粒子在磁场中的运动。