高中物理真题：2020~2021学年高中物理安培力与洛伦兹力单元测试(五)

高中物理真题：20202021学年高中物理安培力与洛伦兹力单元测试（五）一、选择题（共15题）1 .目前世界上正研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，如图所示表示它的发电原理：将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的粒子，而从整体 来说呈中性）沿图中所示方向喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B,这时金属板上就聚集了电荷.在磁极配置如图中所示的情况下，下述说法正确的是A. A板带正电B.有电流从b经用电器流向aC.金属板A、B间的电场方向向下D.等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力图32 .某污水处理厂为了测量和控制污水的流量（单位时间内通过管内横截面流体的体 积）设计了如下图所示的截面积为长方形的一段管道，其中空部分长、宽、高分别为 图中的a、b、c。其两端与输送污水的管道相连（图中两侧虚线）。途中长方形管道上 下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料。现在加上垂直与前后两面磁感应强度为B的水平匀强磁场，当污水稳定地流过时，在此管道的上下两面连一个电阻为R的电流表，其示数为 I, 已知污水的电阻率为,则其流量为（）3 .利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。 如图是霍尔 元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的 电流I, C、D两侧面会形成电势差UCD,下列说法中正确的是（）A .电势差UCD仅与材料有关8 .若霍尔元件的载流子是自由电子，则电势差 UCD 0C.仅增大磁感应强度时，电势差UCD变大D.在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平削4.如图所示，一个理想边界为 PQ、MN的匀强磁场区域，磁场宽度为 d,方向垂 直纸面向里。一电子从O点沿纸面垂直PQ以速度v0进入磁场。若电子在磁场中运动 的轨道半径为2d。O锄N上，且OO与MN垂直。下列判断正确的是（）A.电子将向右偏转X X 具XXXbB.电子打在MN上的点与O点的距离为dC.电子打在MN上的点与O点的距离为谑5.如图所示，L1和L2为平行线，L1上方和L2下方都是垂直纸面向里的磁感应强 度相同的匀强磁场，AB两点都在L2上.带电粒子从A点以初速v与L2成30 斜向上 射出，经过偏转后正好过 B点，经过B点时速度方向也斜向上，不计重力，下列说法 中正确的是：A.带电粒子经过B点时的速度一定跟在A点的速度相同B.若带电粒子在A点时的初速度变大(方向不变)，该粒子仍能经过B点C.若只将带电粒子的电量增大，其它不变，该粒子一定不能经过B点。D.带电粒子一定带正电荷。6.如图所示，A、B两绝缘物体叠放在粗糙的水平面上，地面上方存在如图所示的 匀强磁场，A物体带有正电荷，现使 A、B二物体以初速度v0相对静止地向右运动, 则()A. A、B两物体间的摩擦力大小不变B.地面对B物体的摩擦力不断增大C. A、B两物体间的摩擦力不断增大D.地面与B间的摩擦力不断减少7 .一个带电粒子以某一初速度射入匀强磁场中， 不考虑其它力的作用，粒子在磁场 中不可能做A .匀速直线运动8 .匀变速直线运动C.匀变速曲线运动D.匀速圆周运动8 .某一空间存在着磁感应强度为 B且大小不变、方向随时间t做周期性变化的匀强 磁场（如图甲所示），规定垂直纸面向里的磁场方向为正. 为了使静止于该磁场中的带正 电的粒子能按 a- b- c- d- eJ顺序做横（字曲线运动（即如图乙所示的轨 迹），下列办法可行的是（粒子只受磁场力的作用，其他力不计）（）工A.若粒子的初始位置在a处，在t = 4时给粒子一个沿切线方向水平向右的初速 度B.若粒子的初始位置在f处，在t =甲乙给粒子一个沿切线方向竖直向下的初速度D.若粒子的初始位置在C.若粒子的初始位置在e处，在t = T时给粒子一个沿切线方向水平向左的初速b处，在t=时给粒子一个沿切线方向竖直向上的初速度9 .如图所示，宽h=2cm的有界匀强磁场，纵向范围足够大，磁感应强度的方向垂直纸面向内，现有一群正粒子从 O点以相同的速率沿纸面不同方向进入磁场，若粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径均为r=5cm ,则（）A .右边界:-4cm有粒子射出B.右边界:y4cm和y有粒子射出C.左边界:y8cm有粒子射出D .左边界:0有粒子射出10 .如图是质谱仪工作原理的示意图.带电粒子 a、b经电压U加速（在A点初速度为零）后，进入磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动，最后分别打在感光板S上的x1、x2处.图中半圆形的虚线分别表示带电粒子 a、b所通过的路径，则（）A. a的质量一定大于b的质量B. a的电荷量一定大于b的电荷量C. a运动的时间大于b运动的时间D . a的比荷(qa /ma)大于b的比荷(qb / mb)11.欧洲强子对撞机在2010年初重新启动，并取得了将质子加速到1.18 x012eV 的阶段成果，为实现质子对撞打下了坚实的基础。静止的质子经过直线加速器加速后 进入半径一定的环形加速器，在环形加速器中，质子每次经过位置A时都会被加速（如图甲所示）.当质子的速度达到要求后，再将它们分成两束引导到对撞轨道中，在对撞 轨道中两束质子沿相反方向做匀速圆周运动，并最终实现对撞（如图乙所示）。质子是在磁场的作用下才得以做圆周运动的， 且直线加速器的加速电压为 U,质子的质量为m, 电量大小为q。下列说法中正确的是（）A.质子经直线加速器加速后，进入环形加速器的动能可能大于qUB.质子在环形加速器中运动时，轨道所处位置的磁场要减小C.质子在对撞轨道中运动时，轨道所处位置的磁场要减小D.质子在对撞轨道上发生对撞的过程中，两质子的动量守恒， 一郎“一日乏 范=!江二门霍m i骋lr12.如图所示，空间有磁感应强度B=0.6T的匀强磁场，坐标原点处有一 2粒子源,以相同大小的速度沿不同方向向第四象限发射粒子，在x坐标轴上方16cm处有一足够 大 的 挡 板， 己 知 粒 子 的 比 荷C/kg ，速度 为m/s ,则可以打到挡板的粒子其速度方向与x轴正向最大夹角为A. 30 B.37C. 53 D.6013.质量为m ,电量为q的带正电小物块在磁感强度为 B,方向垂直纸面向里的匀654321 cm|山11山1山11山1山111|1|山11山11山|山11山11山山|11山11|1|山1111|/山山1由潮耀武10llllllllllllll山III II 山IIIII lui | II 1山 II il 1111543215Il II ll II II II llll II II II Illi II llll iiiLiiiIiiiiI II强磁场中，沿动摩擦因数为近囱固由囱向固固固直第区题图的绝缘水平面以初速度V0开始向左运动，如图所示.物块经时间 t移动距离S后停了下来,设此过程中，q不变，则BA.一为硅码质量(自r o3DSO90 J120150弹簧总长8喇6.007.158.349.4Sl 口11.79弹力大dYN)14 .如图所示，在半彳全为R的圆形区域内充满磁感应强度为 B的匀强磁场，MN是 一竖直放置的感光板.从圆形磁场最高点 P以速度v垂直磁场射入大量的带正电的粒 子，且粒子所带电荷量为q、质量为m。不考虑粒子间的相互作用力，关于这些粒子 的运动以下说法正确的是（）A .只要对着圆心入射，出射后均可垂直打在 MN上B.即使是对着圆心入射的粒子，其出射方向的反向延长线也不一定过圆心C.对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中通过的弧长越长，时间也越长D.只要速度满足v=d,沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上15 .如图所示，半圆形光滑绝缘轨道固定在竖直平面内，。为其圆心，两个端点M、 N与O等高，匀强磁场方向与轨道平面垂直。现将一个带负电的小球自M点由静止释 放，它将沿轨道做往复运动，下列说法中不正确的是：A.小球由M到N与由N到M所用时间相等16 小球由M到N与由N到M过程中重力对小球做的功相等。C .小球经过轨道最低点时所受合外力大小总是完全相同的D .小球经过轨道最低点时对轨道的压力大小总是相等的HER 一金工tz3 if* MmiiaStm in riHT-l-f t H-t：*4i iMMiVHw*/雨Ar-5IXU3二、多项选择（共5题）1. 3介子衰变的方程为ut ,其中介子和介子带负的元电荷e,兀0介子不带电，介子的质量为 m。如图所示，两匀强磁场方向相同，以虚线 MN为理想边界，磁感应弓S度分别为 B1、B2.今有一个介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场B1中，其轨迹为圆弧 AP, P在MN上，在P点时的速度为v,方向与MN垂直.在P点该介子发生了上述衰变.衰变后产生的图4介子沿v反方向射出，其运动轨迹为如图虚线所示的“心”形图线.则以下说法正确的是A .兀0介子做匀速直线运动B.介子的运行轨迹为PENCMDPC.介子运行一周回到P用时为D. B1=4B22.如图所示，MN和PQ为处于同一水平面内的两根平行的光滑金属导轨，垂直导轨放置金属棒ab与导轨接触良好。N、Q端接理想变压器的初级线圈，理想变压器的 输出端有三组次级线圈，分别接有电阻元件 R、电感元件L （直流电阻与R相同）和电 容元件Co在水平金属导轨之间加竖直向下的匀强磁场，若用 IR、IL、Ic分别表示通 过R、L和C的电流，则下列判断中不正确的是A.在ab棒匀速运动且ab棒上的电流已达到稳定后，IR丰0IC=I（L半0、B.在ab棒匀速运动且ab棒上的电流已达到稳定的，IR=0、IL=0、IC=0C.若ab棒在某一中心位置附近做简谐运动，则 IR ? 0、IL ? 0、IC ?0D.若ab棒匀加速运动，则IR半0、IL4。=03 .由中国提供永磁体的阿尔法磁谱仪原理图如图所示，它曾由航天飞机携带升空， 将来装在阿尔法国际航空站中，主要使命之一是探索宇宙中的反物质。反物质由反粒 子组成，反粒子的质量与正粒子相同，带电量与正粒子相等但电性符号相反，例如反声F邳质子是3。假若使一束质子、反质子、骨T粒子、反粒子组成的射线，通过 进入匀弓虽磁场B2而形成4条径迹，如图所示，则反粒子的径迹为A. 1B. 2C. 3D. 44 .在图中虚线所围的区域内.存在电场强度为 E的匀强电场和磁感应强度为 B的 匀强磁场.已知从左方水平射入的电子，穿过这区域时未发生偏转.设重力可忽略不计 则在这区域中的E和B的方向可能是A. E和B都沿水平方向，并与电子运动的方向相同B. E和B都沿水平方向，并与电子运动的方向相反C. E竖直向上，B垂直纸面向外D. E竖直向上，B垂直纸面向里5.如图所示，一带负电的滑块从粗糙斜面的顶端滑至底端时的速率为v,若加一个垂直纸面向外的匀强磁场，并保证滑块能滑至底端，则它滑至底端时的速率A.变大B.变小C.不变D.条件不足，无法判断三、填空题（共5题）1.如图A-5所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，有一段弯折成直角的金属导线 abc , ab=bc=L.导线中通有如图所示方向的电流， 电流大小为I,磁场的磁感应强度为 B.要使该段导线保持静止不动，应在 b点加一大小为 N的力，方向为 .x 乂3衍xX X X XX X X X图 A-32.如图B-7所示，质量为m=50g的铜棒长l=10cm ,用长度均为l的两根轻软导线水平地悬吊在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=W通电后，棒向纸内偏转的最大偏角8= 37 ,此铜棒中电流强度大小=A方向为3.如图12所示是一种测量通电螺线管中磁场的装置，把一个很小的测量线圈A放在 待测处，线圈与测量电荷量的冲击电流计 G串联，当用双刀双掷开关 S使螺线管的电 流反向时，测量线圈中就产生感应电动势，从而引起电荷的迁移，由表 G测出电荷量 Q,就可以算出线圈所在处的磁感应强度 B.已知测量线圈共有N匝，直径为d,它和 表G串联电路的总电阻为R,则被测处的磁感强度 B为 T.II图124.如图8所示，水平放置的平行金属导轨相距为 d,导轨一端与电源相连，垂直于导轨平面的匀强磁场的磁感应强度为B,方向如图所示.长为l的金属棒ab静止在导轨 上，棒与平行导轨成60角，止匕时，通过金属棒的电流为I,则金属棒所受到安培力的大小为N方向为B Exb 图gX5.通电直导线A与圆形通电导线环B固定放置在同一水平面上，通有如图 3所示的电流时，通电直导线A受到方向为的安培力作用.当A、B中电流大小保持不变,但同时改变方向时，通电直导线 A所受到的安培力方向为（共1题）1.如图所示是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图。其工作原理类似于打 点计时器，当电磁铁通入电流时，可吸引或排斥上部的小磁铁，从而带动弹性金属片对橡皮碗下面的气室施加力的作用，达到对外充气的效果，请回答以下问题:(1)你认为这种充气泵是利用直流电好，还是利用交流电好？答案： 。(2)缠绕电磁铁用的铁芯可分为硬磁性材料和软磁性材料，硬磁性材料在磁场撤 去后还会有很强的磁性，而软磁性材料在磁场撤去后就没有明显的磁性了，你认为这 种铁芯最好用材料制作。五、综合题(共1题)1.地球周围存在磁场，由太空射来的带电粒子在此磁场的运动称为磁漂移，以下是 描述的一种假设的磁漂移运动，一带正电的粒子在x=0 , y=0处沿y方向以某一速度v0运动，空间存在垂直于图中向外的匀强磁场， 在y0的区域中，磁感应强度为B1, 在yB1,如图4所示.(1)把粒子出发点x=0处作为第0次过x轴，求至第n次过x轴的整个过程中， 在x轴方向的平均速度v与v0之比.(n只取奇数)(2)若B2: B1=4 ,当n很大时，v: v0趋于何值？