人教版物理高二选修2-1 2.3洛伦兹力和显像管同步练习

人教版物理高二选修2-1 2.3洛伦兹力和显像管同步练习姓名:_ 班级:_ 成绩:_一、 单项选择题 (共10题；共20分)1. （2分） 如图所示，一个带正电的滑环套在水平且足够长的粗糙的绝缘杆上，整个装置处于方向如图所示的匀强磁场中，现给滑环一个水平向右的瞬时作用力，使其开始运动，则滑环在杆上运动情况不可能的是（ ）A . 始终做匀速运动B . 始终做减速运动，最后静止于杆上C . 先做加速运动，最后做匀速运动D . 先做减速运动，最后做匀速运动2. （2分） (2017高二上长春期末) 如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子分别以相同速度沿与x轴成30角从原点垂直射入磁场，则正、负电子在磁场中运动时间之比为（ ）A . 1：2B . 2：1C . D . 1：13. （2分） 如图所示，一导体棒放置在处于匀强磁场中的两条平行金属导轨上，并与金属导轨组成闭合回路当回路中通有电流I时，导体棒会受到安培力作用如要使安培力增大，则以下方法正确的为 （ ） A . 增大磁感应强度B . 使磁感应强度反向C . 使电流强度反向D . 减小电流强度4. （2分） (2018高三上朝阳期末) 如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上（与纸面平行），磁场方向垂直于纸面向里，三个带正电的微粒a、b、c电荷量相等，质量分别为ma、mb、mc。已知在该区域内，a在纸面内做匀速圆周运动，b在纸面内向右做匀速直线运动，c在纸面内向左做匀速直线运动。下列选项正确的是（ ） A . B . C . D . 5. （2分） (2019高二上保定月考) 如图所示，套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正的电小球，其质量为m，带电荷量为q，小球可在棒上滑动。现将此棒竖直放入沿水平方向且互相垂直的匀强磁场和匀强电场中，设小球所带电荷量不变，在小球由静止下滑的过程中（ ） A . 小球的加速度恒定不变。B . 小球的加速度先减小，后增大。C . 小球的速度先增大，后匀速下落。D . 棒对小球弹力的大小不变。6. （2分） 各带电粒子以相同的速度垂直射入同一匀强磁场做匀速圆周运动，轨道半径大小只与哪个物理量有关（ ）A . 比荷B . 电量C . 质量D . 洛伦兹力7. （2分） 如图，一个质量为m、带电量为+q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中。现给圆环一个水平向右的初速度v0 ， 在以后的运动中下列说法正确的是（ ）A . 圆环可能做匀减速运动B . 圆环不可能做匀速直线运动C . 圆环克服摩擦力所做的功一定为D . 圆环克服摩擦力所做的功可能为8. （2分） 一个带电粒子，沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场，粒子的一段径迹如图所示，径迹上的每一小段可近似看成圆弧由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小（带电量不变）从图中可以确定 （ ）A . 粒子从a到b，带正电 B . 粒子从b到a，带负电C . 粒子从a到b，带负电 D . 粒子从b到a，带正电9. （2分） (2017鹰潭模拟) 如图所示，由光滑弹性绝缘壁构成的等边三角形ABC容器的边长为a，其内存在垂直纸面向外的匀强磁场，小孔O是竖直边AB的中点，一质量为为m、电荷量为+q的粒子（不计重力）从小孔O以速度v水平射入磁场，粒子与器壁多次垂直碰撞后（碰撞时无能量和电荷量损失）仍能从O孔水平射出，已知粒子在磁场中运行的半径小于 ，则磁场的磁感应强度的最小值Bmin及对应粒子在磁场中运行的时间t为（ ）A . Bmin= ，t= B . Bmin= ，t= C . Bmin= ，t= D . Bmin= ，t= 10. （2分） 如图所示，长方形abcd 长ad=0.6m，宽ab=0.3m，O、e分别是ad、bc的中点，以ad为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场(边界上无磁场)，磁感应强度B=0.25T。一群不计重力、质量m=3107kg、电荷量q=+2103C的带电粒子以速度v=5102m/s沿垂直ad方向且垂直于磁场射入磁场区域（ ）A . 从Od边射入的粒子，出射点全部分布在Oa边B . 从aO边射入的粒子，出射点全部分布在ab边C . 从Od边射入的粒子，出射点分布在Oa边和ab边D . 从aO边射入的粒子，出射点分布在ab边和be边二、 多项选择题 (共5题；共15分)11. （3分） (2017高二上河北期末) 1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如甲图所示，其核心部分是两个D形金属盒，其间留有空隙在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连带电粒子在磁场中运动的动能Ek随时间t的变化规律如图乙所示，忽略带电粒子在电场中的加速时间，不计粒子重力，则下列判断正确的是（ ）A . 在Ekt图象中应有t4t3=t3t2=t2t1B . 高频电源的变化周期应该等于tntn1C . 粒子加速次数越多，粒子最大动能一定越大D . 要想粒子获得的最大动能越大，可增加D形盒的直径12. （3分） 如图所示，用绝缘细丝线悬吊着的带正电小球在匀强磁场中做往复运动，则 A . 在左右两个最高点，小球所受合力相等B . 当小球每次通过平衡位置时，速度相同C . 当小球每次通过平衡位置时，丝线的拉力相同D . 当小球每次通过平衡位置时，动能相同13. （3分） (2020高二上黄陵期末) 带电粒子垂直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（ ） A . 洛伦兹力对带电粒子做功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有关D . 洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向14. （3分） 如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场 在该区域中，有一个竖直放置光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球 点为圆环的圆心，a、b、c、d为圆环上的四个点，a点为最高点，c点为最低点，bd沿水平方向 已知小球所受电场力与重力大小相等 现将小球从环的顶端a点由静止释放 下列判断正确的是（ ）A . 小球不能越过与O等高的d点并继续沿环向上运动B . 当小球运动到c点时，洛仑兹力最大C . 小球从a点到b点，重力势能减小，电势能增大D . 小球从b点运动到c点，电势能增大，动能先增大后减小15. （3分） (2017高二上珠海期末) 如图所示，一带负电的质点在固定的正的点电荷作用下绕该正电荷做匀速圆周运动，周期为T0 ， 轨道平面位于纸面内，质点的速度方向如图中箭头所示现加一垂直于轨道平面的匀强磁场，已知轨道半径并不因此而改变，则（ ）A . 若磁场方向指向纸里，质点运动的周期大于T0B . 若磁场方向指向纸里，质点运动的周期小于T0C . 若磁场方向指向纸外，质点运动的周期大于T0D . 若磁场方向指向纸外，质点运动的周期小于T0三、 填空题 (共6题；共13分)16. （1分） 有一带电粒子以V=5m/s的速度垂直磁场方向飞入一磁感应强度为B=0.5T的磁场，已知带电粒子的电荷量q=4104C 则带电粒子受到的洛伦兹力大小为_N 17. （3分） 如图所示，矩形导线框ABCD用细线悬挂，水平边AB长L=0.3m，线框的下部分处在有界的匀强磁场中，磁感应强度B=2T，方向垂直线框平面向里线框中通过的电流大小为I=5A、方向如图所示，此时细线对线框的拉力恰好为零，则AB边所受安培力F的大小为_N，方向_（选填“竖直向上”或“竖直向下”）；线框的质量为_kg18. （3分） 在匀强磁场中，有一段5cm的导线和磁场垂直当导线通过的电流是1A时，受磁场的作用力是0.1N，那么磁感应强度B=_T；现将导线长度增大为原来的3倍，通过电流减小为原来的一半，那么磁感应强度B=_T；如果把该通电导体拿走，那么该处磁感应强度B=_T19. （2分） (2018高二上中山期末) 如图所示，质量为0.1g的小球，带有510-4C的正电荷，套在一根与水平方向成37角的足够长的绝缘杆上，小球与杆之间的动摩擦因数为=0.5，杆所在空间有磁感应强度B=0.4T的匀强磁场，小球由静止开始下滑，它的最大加速度为_ms2 ， 最大速率为_ms.20. （2分） 如图所示，质量为m=0.3kg、边长为d=10cm的均质等边三角形导线框ABC ， 在A处用细线竖直悬挂于长度为L=30cm的轻杆的左端，轻杆的右端通过弹簧连接在地面上，离杆左端10cm处有一固定的转轴O 现垂直于ABC施加一个水平向里的匀强磁场，磁感应强度B=102T在导线框中通以逆时针方向、大小为I=1A的电流，轻杆处于水平状态，则此时AB边所受安培力的大小为_N，弹簧对杆的拉力为_N21. （2分） 如图，在匀强磁场中，单位长度质量为m0的“U型”金属导线可绕水平轴OO转动，ab边长为L1 ， bc边长为L2 若导线中通以沿abcd方向的电流I ， 导线保持静止并与竖直方向夹角为 ， 则磁场的磁感应强度至少为_，此时方向为_四、 解答题 (共4题；共30分)22. （10分） (2016深圳模拟) 如图所示，在光滑绝缘的水平面内，对角线AC将边长为L的正方形分成ABC和ADC两个区域，ABC区域有垂直于水平面的匀强磁场，ADC区域有平行于DC并由C指向D的匀强电场质量为m、带电量为+q的粒子从A点沿AB方向以v的速度射入磁场区域，从对角线AC的中点O进入电场区域（1） 判断磁场的方向并求出磁感应强度B的大小（2） 讨论电场强度E在不同取值时，带电粒子在电场中运动的时间t23. （10分） (2014海南) 如图，在x轴上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外；在x轴下方存在匀强电场，电场方向与xOy平面平行，且与x轴成45夹角一质量为m、电荷量为q（q0）的粒子以速度v0从y轴上P点沿y轴正方向射出，一段时间后进入电场，进入电场时的速度方向与电场方向相反；又经过一段时间T0 ， 磁场方向变为垂直纸面向里，大小不变，不计重力（1） 求粒子从P点出发至第一次到达x轴时所需的时间；（2） 若要使粒子能够回到P点，求电场强度的最大值24. （5分） 如图所示，在磁感应强度为0.2T的匀强磁场中，有一长为0.5m、电阻为1.0的导体AB在金属框架上以10m/s的速度向右滑动，R1=R2=2.0，其他电阻不计，求流过R1的电流I1 25. （5分） (2016海南) 如图，A、C两点分别位于x轴和y轴上，OCA=30，OA的长度为L。在OCA区域内有垂直于xOy平面向里的匀强磁场。质量为m、电荷量为q的带正电粒子，以平行于y轴的方向从OA边射入磁场。已知粒子从某点射入时，恰好垂直于OC边射出磁场，且粒子在磁场中运动的时间为t0。不计重力。求磁场的磁感应强度的大小；若粒子先后从两不同点以相同的速度射入磁场，恰好从OC边上的同一点射出磁场，求该粒子这两次在磁场中运动的时间之和；若粒子从某点射入磁场后，其运动轨迹与AC边相切，且在磁场内运动的时间为 ，求粒子此次入射速度的大小。第 15 页 共 15 页参考答案一、 单项选择题 (共10题；共20分)1-1、2-1、3-1、4-1、5-1、6-1、7-1、8-1、9-1、10-1、二、 多项选择题 (共5题；共15分)11-1、12-1、13-1、14-1、15-1、三、 填空题 (共6题；共13分)16-1、17-1、18-1、19-1、20-1、21-1、四、 解答题 (共4题；共30分)22-1、22-2、23-1、23-2、24-1、25-1、