《2020-2021学年高中选择性必修第二册第一单元安培力与洛伦兹力达标检测卷B卷教师用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020-2021学年高中选择性必修第二册第一单元安培力与洛伦兹力达标检测卷B卷教师用（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 2020-2021 学年第一单元安培力与洛伦兹力 达标检测卷 物物理理（B） 注意事项：注意事项： 1答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并 将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2选择题的作答：每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目 的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。 写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 一一、 选择题选择题(本题共本题共 12 小题小题， 每小题每小题 4 分分。 在每小题给出的四个
2、选项中在每小题给出的四个选项中， 第第 1 8 题只有一项符合题目要求题只有一项符合题目要求， 第第 912 题有多项符合题目要求题有多项符合题目要求。 全部选对的得全部选对的得 4 分分， 选对但不全的得选对但不全的得 2 分，有选错的得分，有选错的得 0 分分) 1在匀强磁场中某处 P 放一个长度 L20 cm，通电电流 I0.5A 的直导线， 测得它受到的最大磁场力 F1.0 N， 其方向竖直向上。 现将该通电导线从磁场中撤 走，则 P 处的磁感应强度为() A零 B10 T，方向竖直向上 C0.1 T，方向竖直向下 D10 T，方向肯定不沿竖直向上的方向 【答案】D 【解析】导体受到的
3、是最大磁场力 F1.0 N，可判知导体与磁场方向垂直，由 BF Il，解得 B10 T。由于磁场力的方向是竖直向上的，故可判定磁场的方向一定 不会竖直向上，因为二者是互相垂直的关系，方向可有多种情况。撤走导线后，P 处的磁感应强度不变，仍为 10 T。故正确答案为 D。 2如图所示，空间的某一区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一 个带电粒子以某一初速度由 A 点进入这个区域沿直线运动，从 C 点离开区域；如 果这个区域只有电场则粒子从 B 点离开场区； 如果这个区域只有磁场， 则粒子从 D 点离开场区；设粒子在上述 3 种情况下，从 A 点到 B 点，从 A 点到 C 点和 A 点到
4、D 点所用的时间分别是 t1、t2和 t3，比较 t1、t2和 t3的大小，则有(粒子重力忽略不 计)() At1t2t3Bt2t1t3 Ct1t2t3Dt1t3t2 【答案】C 【解析】只有电场时，粒子做类平抛运动，水平方向为匀速直线运动，故 t1 t2；只有磁场时做匀速圆周运动，速度大小不变，但沿 AC 方向的分速度越来越 小，故 t3t2，综上所述可知，C 正确。 3图中 a、b、c 为三根与纸面重直的固定长直导线，其截面位于等边三角形 的三个顶点上，沿水平方向，导线中均通有大小相等的电流，方向如图所示，O 点为三角形的中心（O 到三个顶点的距离相等） ，则() AO 点的磁感应强度为零
5、 BO 点的磁场方向垂直 Oc 向上 C导线 a 受到的安培力方向竖直向上 D导线 b 受到的安培力方向沿 bc 连线方向指向 c 【答案】B 【解析】根据右手螺旋定则，电流 a 在 O 产生的磁场平行于 bc 向右，b 电流 在 O 产生的磁场平行 ac 指向左上方，电流 c 在 O 产生的磁场平行 ab 指向右上方， 由于三导线电流相同，到 O 点的距离相同，根据平行四边形定则，则 O 点合场强 的方向垂直 Oc 向上，故 A 错误，B 正确；根据左手定则，结合矢量合成法则，导 线 a 受到的安培力方向水平向左，而导线 b 受到的安培力方向平行于 ac 斜向左上 此卷只装订不密封 班级姓名
6、准考证号考场号座位号 2 方，故 C、D 错误。 4如图所示，在赤道处，将一小球向东水平抛出，落地点为 a；给小球带上 电荷后，仍以原来的速度抛出，考虑地磁场的影响，下列说法正确的是() A无论小球带何种电荷，小球落地时的速度的大小相等 B无论小球带何种电荷，小球在运动过程中机械能不守恒 C若小球带负电荷，小球会落在更远的 b 点 D若小球带正电荷，小球仍会落在 a 点 【答案】A 【解析】无论小球带何种电荷，小球在磁场中运动时受洛伦兹力方向与速度垂 直， 则洛伦兹力不做功， 只有重力做功， 机械能守恒， 则落地时的速度的大小相等， A 正确，B 错误；若小球带负电荷，根据左手定则知道小球受斜
7、向左向下方的洛伦 兹力，这样小球偏折更厉害，会落在 a 的左侧，C 错误；若小球带正电荷，根据左 手定则知道小球受斜向右上方的洛伦兹力， 这样小球会飞的更远， 落在更远的 b 点， D 错误。 5“月球勘探者号”空间探测器运用高科技手段对月球近距离勘探，在月球重 力分布、磁场分布及元素测定方面取得了新成果。月球上的磁场极其微弱，通过探 测器拍摄电子在月球磁场中的运动轨迹，可分析月球磁场的强弱分布情况，探测器 通过月球表面 a、b、c、d 四个位置时，拍摄到的电子运动轨迹照片如图所示。设 电子速率相同，且与磁场方向垂直，则可知四个位置的磁场从强到弱的排列正确的 是() ABbBaBdBcBBdB
8、cBbBa CBcBdBaBbDBaBbBcBd 【答案】D 【解析】电子在磁场中做匀速圆周运动，由题图可知在 a、b、c、d 四图中电 子运动轨迹的半径大小关系为 RdRcRbRa， 由半径公式 Rmv qB可知， 半径越大， 磁感应强度越小，所以 BaBbBcBd，D 正确。 6如图所示，空间存在水平向里、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场，磁场内 有一绝缘的足够长的直杆，它与水平面的倾角为，一带电荷量为q、质量为 m 的带负电小球套在直杆上，从 A 点由静止沿杆下滑，小球与杆之间的动摩擦因数 tan 。则在下图中小球运动过程中的速度时间图像可能是() 【答案】C 【解析】带电小球静止时受到
9、竖直向下的重力 G、垂直斜面向上的支持力 N 和沿斜面向上的摩擦力 f，小球下滑后，再受到一个垂直斜面向上的洛伦兹力 F， 沿斜面方向有： mgsin (mgcos F)ma， 在垂直于斜面方向有：NFmgcos ，由于球加速运动，据 FqvB，F 增大而支持力 N 减小，据 fN，摩擦力减小， 导致加速度 a 增加；当速度 v 增到某个值时，mgcos F0，有 mgsin ma，此 时加速度最大；此后，Fmgcos ，支持力 N 反向，且速度继续增大，支持力 N 增大，摩擦力 f 也随着增大，最后出现 mgsin f，之后小球匀速下滑；所以只有 C 选项正确。 7如图所示，两个相同的半圆形
10、光滑绝缘轨道分别竖直放置在匀强电场 E 和 匀强磁场 B 中，轨道两端在同一高度上，两个相同的带正电小球 a、b 同时从轨道 左端最高点由静止释放，在运动中都能通过各自轨道的最低点 M、N，则() A两小球每次到达轨道最低点时的速度都有 vNvM B两小球每次经过轨道最低点时对轨道的压力都有 FNFM C小球 b 第一次到达 N 点的时刻与小球 a 第一次到达 M 点的时刻相同 D小球 a 与小球 b 都能到达轨道的最右端 【答案】A 【解析】到 M 点的过程中重力做正功，电场力做负功，到达 N 点时只有重力 做正功，因能量守恒，所以 vNvM，故 A 正确；对 M 点，FMmgmv 2 M
11、R 。对 N 点， FNmgmv 2 N R F洛，可以看出无法确定 FN与 FM的大小关系，故 B 错误；电场力沿 3 轨道切线分量减小了小球 a 的下滑速度， 故 C 错误； b 向右运动过程中机械能守恒， 能到最右端，a 向右运动过程中机械能减小，不能到最右端，故 D 错误。 8如图为一种质谱仪工作原理示意图。在以 O 为圆心，OH 为对称轴，夹角 为 2的扇形区域内分布着方向垂直于纸面的匀强磁场，对称于 OH 轴的 C 和 D 分 别是离子发射点和收集点，CM 垂直磁场左边界于 M，且 OMd。现有一正离子束 以小发散角（纸面内）从 C 射出，其中沿直线 CN 运动时粒子的速度与 CM
12、 成角， 这些离子在 CM 方向上的分速度均为 v0。若该离子束中比荷为q m的离子都能汇聚到 D，则() A磁场垂直于纸面向里 B在磁场中运动时，N 处进入的粒子与 M 处进入的粒子圆心均在 O 点 C在磁场中运动时，N 处进入的粒子半径比 M 处进入的粒子半径大 D粒子沿轨迹 CMD 与轨迹 CND 在磁场中运动的时间相等 【答案】C 【解析】由左手定则得，磁场垂直于纸面向外，故 A 错误；由于 N 点进入的 粒子速度方向不垂直于 OM，故圆心不在 O 点，故 B 错误；由题可知 vNcos vM v0，根据 rmv qB可知，在磁场中运动时，N 处进入的粒子半径比 M 处进入的粒子 半径
13、大，故 C 正确；由 T2m qB 可知，周期与速度无关，即从不同位置时，周期都 是一样的。粒子在磁场中的运动时间 t 2T，粒子从 N 点进入时的轨迹所对应的 圆心角如图，由图可知，从 N 点进入时对应的圆心角大，则运动时间长，故 D 错 误。 9在光滑绝缘水平面上，一轻绳拉着一个带电小球绕轴 O 在匀强磁场中做逆 时针方向的匀速圆周运动，磁场方向竖直向下，其俯视图如图所示。若小球运动到 A 点时，绳子忽然断开，关于小球在绳断开后可能的运动情况，下列说法中正确的 是() A小球沿逆时针做匀速圆周运动，半径不变 B小球沿逆时针做匀速圆周运动，但半径减小 C小球沿顺时针做匀速圆周运动，半径不变
14、D小球沿顺时针做匀速圆周运动，半径减小 【答案】ACD 【解析】 如果小球带正电， 则小球所受的洛伦兹力方向指向圆心， 此种情况下， 如果洛伦兹力刚好提供向心力，这时绳子对小球没有作用力，绳子断开时，对小球 的运动没有影响，小球仍做逆时针的匀速圆周运动，半径不变，A 正确；如果洛伦 兹力和拉力共同提供向心力，绳子断开时，向心力减小，而小球的速率不变，则小 球做逆时针的圆周运动，但半径增大，故 B 错误。如果小球带负电，则小球所受 的洛伦兹力方向背离圆心，由此可知，当洛伦兹力的大小等于小球所受的一半时， 绳子断后，小球沿顺时针做匀速圆周运动，半径不变，C 正确；当洛伦兹力的大小 大于小球所受的拉
15、力的一半时，则绳子断后，向心力增大，小球沿顺时针做匀速圆 周运动，半径减小，D 正确。 10如图所示，一闭合匀质金属圆环通过圆环上 M、N 两点接在电路中，O 为 圆环圆心，MON120，整个圆环处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中（图中未 画出） ，下列说法正确的是() A将滑片下移少许，电压表示数减小 B将滑片下移少许，电源输出功率增大 C整个金属环所受安培力大小为 0 D金属环 MPN 与 MQN 部分所受安培力大小之比为 12 【答案】AD 4 【解析】将滑片 P 下移少许，Rp减小，总电阻减小，总电流增大，圆环的电 压和内阻电压都增大，所以电压表示数减小，A 正确；因不清楚电源内阻与外阻
16、的 大小关系，则电源的输出功率变化情况不清楚，B 错误；金属环 MPN 与 MQN 均 可以等效成两根并联直导线，导线长为弦长 MN，受力均向上，C 错误；因金属环 MPN 的电阻是 MQN 部分的两倍，则二者电流是 12 的关系，安培力大小之比也 为 12，D 正确。 11为了测量某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如 图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为 a、b、c，左右两端 开口，在垂直于上、下底面方向加磁感应强度为 B 的匀强磁场，在前、后两个内侧 固定有金属板作为电极，污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个 电极间的电压 U。若用 Q 表示污水流量(单位时间内排出的污水体积)，下列说法中 正确的是() A若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高 B前表面的电势一定低于后表面的电势，与哪种离子多少无关 C污水中离子浓度越高，电压表的示数将越大 D污水流量 Q 与 U 成正比，与 a、b 无关 【答案】BD 【解析】 由左手定则可知， 正离子受洛伦兹力向后表面偏， 负离子向前表面偏， 前表面的电势一定低于后表面的电势，流量 QV
