《(必考题)初中高中物理选修二《安培力与洛伦兹力》知识点(答案解析)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《(必考题)初中高中物理选修二《安培力与洛伦兹力》知识点(答案解析)（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一、选择题1. 如以下图，挂在天平底部的矩形线圈 abcd 的一局部悬在匀强磁场中，当给矩形线圈通入如以下图的电流 I 时，调整两盘中的砝码，使天平平衡。然后使电流I 反向，这时要在天平的左盘上加质量为2 10-2 kg 的砝码，才能使天平重平衡。假设矩形线圈共10 匝，通入的电流 I=0.1 A，bc 边长度为 10 cm，g 取 10 m/s2则磁场对 bc 边作用力 F 的大小和该磁场的磁感应强度 B 的大小分别是AF=0.2N，B=20T CF=0.1N，B=1TBF=0.2N，B=2T DF=0.1N，B=10T12. 如以下图，在一光滑绝缘斜面上放一导体棒，斜面的倾角为，导体棒中通
2、以电流 I， 电流方向垂直纸面对里。以以下两种方式在空间中加上匀强磁场可使导体棒静止在斜面 上：1磁场方向垂直于斜面对上，磁感应强度大小为B ；2磁场方向竖直向上，磁B感应强度大小为 。则2A两种状况下，导体棒所受的安培力大小相等B两种状况下，斜面对导体棒的支持力大小相等C B1D B1= B2= B cosq23. 如以下图，半径为 R 的圆形区域内有一垂直纸面对里的匀强磁场，P 为磁场边界上的一点。大量质量为 m、电荷量为 q 的带正电粒子，在纸面内沿各个方向以一样速率v 从 P 点射入磁场。这些粒子射出磁场时的位置均位于PQ 圆弧上，PQ 圆弧对应的圆心角恰好为106。sin53=0.8
3、，cos53=0.6不计粒子重力和粒子间的相互作用，则该匀强磁场的磁 感应强度大小为mv5mv5mv3mvA qRB 4qRC 3qRD 5qR4. 如以下图，倾角为 的粗糙绝缘斜面足够长置于方向垂直纸面对外的匀强磁场中，磁感应强度为 B。质量为 m、电荷量为 q 的带电滑块由静止释放，下滑x 距离后飞离斜面。滑块与斜面间的动摩擦因数为，以下说法正确的选项是A. 滑块带负电 B滑块在斜面上做匀加速直线运动mg cosC滑块离开斜面瞬间的速率为qBD滑块抑制摩擦力做的功为mgx cos 5. 如以以下图所示，导电物质为电子电量为e的霍尔元件长方体样品于磁场中，其上下外表均与磁场方向垂直，其中的
4、1、2、3、4 是霍尔元件上的四个接线端。1、3 间距为 a， 2、4 间距为 b，厚度为 c，假设开关S1 处于断开状态、开关S2 处于闭合状态，电压表示数为120；当开关S 、S 闭合后，三个电表都有明显示数。霍尔元件单位体积自由电子数为12n，霍尔元件所在空间磁场可看成匀强磁场，磁感应强度为B，由于温度非均匀性等因素引 起的其它效应可无视，当开关S 、S 闭合且电路稳定后，右边电流表示数为I，以下结论正确的选项是 A. 接线端 2 的电势比接线端 4 的电势高B. 增大 R1，电压表示数将变大C. 霍尔元件中电子的定向移动速率为BID. 电路稳定时，电压表读数为 nec6. 以下物理量是
5、标量的是vIneacA电场强度B电动势C加速度D安培力7. 如以下图，通电直导线置于匀强磁场中，导线与磁场方向垂直。假设仅将导线长度减小为原来的一半，则导线受到安培力的大小将1A. 减小为原来的 41B. 减小为原来的 2C. 增大为原来的 2 倍D. 增大为原来的 4 倍8. 质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具。如以下图为质谱仪的原理示意图.现利用这种质谱议对氢元素进展测量。氢元素的各种同位素冷静器A 下方的小孔S ，无初速度飘入电势差为U 的加速电场。加速后垂直进入磁感强度为B 的匀强磁场中。氢的三种同位素最终打在照相底片D 上，形成a 、b 、c 三条“质谱线”。关于三种同
6、位素进入磁场时速度的排列挨次，和a 、b 、c 三条“质谱线”的排列挨次，以下推断正确的选项是A进入磁场时速度从大到小排列的挨次是氚、氘、氕B进入磁场时速度从大到小排列的挨次是氘、氚、氕C a 、b 、c 三条质谱线依次排列的挨次是氘、氚、氕D a 、b 、c 三条质谱线依次排列的挨次是氚、氘、氕9. 比荷值一样的带电粒子M 和 N，先后以大小不同的速度沿 PO 方向射入圆形匀强磁场区域，运动轨迹如以下图，不计重力。则以下分析不正确的是AM 带负电，N 带正电BM 的速率小于N 的速率CM 在磁场中运动的时间小于N 在磁场中运动的时间DM 和 N 两粒子在磁场中运动的角速度大小相等10. 在一
7、个很小的矩形半导体薄片上，制作四个电极E、F、M、N，做成了一个霍尔元 件。在 E、F 间通入恒定电流 I，同时外加与薄片垂直的磁场 B，M、N 两电极间的电压为U。半导体薄片中的载流子为正电荷，电流与磁场的方向如以下图，以下说法正确的H有AN 极电势低于 M 极电势B将磁场方向变为与薄片的上、下外表平行，UH 不变C磁感应强度越大，M、N 两电极间电势差越大D将磁场和电流同时反向，N 极电势低于 M 极电势11. 如以下图，一速度为 v0 的电子恰能沿直线飞出离子速度选择器，选择器中磁感应强度为 B，电场强度为 E，假设仅使 B 和 E 同时增大为原来的两倍，则电子将A. 仍沿直线飞出选择器
8、C往下偏B. 往上偏D往纸外偏12. 一匀强磁场的磁感应强度大小为 B，方向垂直于纸面对外，其边界如图中虚线所示， ab 为半圆，ac、bd 与直径 ab 共线，ac 间的距离等于半圆的半径。一束质量为m、电荷量为 qq0的粒子，在纸面内从 c 点垂直于 ac 射入磁场，这些粒子具有各种速率。不计粒子之间的相互作用。在磁场中运动时间最长的粒子，其运动时间为7p mA. 6qBB5p m4qBC4p m3qBD3p m 2qB13. 如以下图金属棒 MN，金属棒中的自由电荷为电子。电子随着导体棒以速度v 向右匀速运动，同时沿着导体棒以速度u 匀速运动。以下说法正确的选项是A电子受到的总洛伦兹力为
9、evB B电子受到的总洛伦兹力为euB C非静电力是电子受到的沿棒方向的洛伦兹力，大小为evBD非静电力是电子受到的沿棒方向的洛伦兹力，大小为euB14. 如图，横截面是圆的匀强磁场区域纸面，其半径为R，磁感应强度大小为 B，方向垂直于纸面对外。一电荷量为qq0、质量为 m 的粒子自 P 点沿与直径 PQ 成 30 角的方向射入圆形磁场区域，粒子射出磁场时的运动方向与直径PQ 垂直，不计粒子的重力，则粒子的速率和在磁场中运动的时间分别为 qBR2p mA. 2m， 3qBqBR2p mB. m， 3qB3qBR4p mC. 2m， 3qBqBR2p mD. ，mqB15. 近年来海底通信电缆越
10、来越多，海底电缆通电后产生的磁场可抱负化为一无限长载流 导线产生的磁场，科学家为了检测某一海疆中磁感应强度的大小，利用图中一块长为a、 宽为 b、厚为 c，单位体积内自由电子数为 n 的金属霍尔元件，放在海底磁场中，当有如图所示的恒定电流 I电流方向和磁场方向垂直通过元件时，会产生霍尔电势差UH，通过元件参数可以求得此时海底的磁感应强度B 的大小地磁场较弱，可以无视。以下说法正确的选项是提示：电流 I 与自由电子定向移动速率 v 之间关系为 Inevbc，其中 e 为单个电子的电荷量 A元件上外表的电势高于下外表的电势 B元件在单位体积内参与导电的电子数目为n =IBceUHC仅增大电流I 时
11、，上、下外表的电势差减小D其他条件确定时，霍尔电压越小，该处的磁感应强度越大二、填空题16. 三个速度大小不同的同种带电粒子，沿同一方向从图中长方形区域的匀强磁场上边缘射入，当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90、60、30，重力不计，则它们在磁场中运动的时间之比为。17. 试验证明：通电长直导线四周磁场的磁感应强度大小为B = kIr，式中常量k 0 ，I为电流强度，r 为距导线的距离。在水平长直导线 MN 正下方，有一矩形线圈 abcd 通以逆时针方向的恒定电流，被两根轻质绝缘细线静止地悬挂着，如以下图。开头时MN 内不通电流，此时两细线内的张力均为T0= 3N ；当 MN 通以强
12、度为 I1= 1A电流时，两细线内的1张力均减小为T= 2N ；当 MN 内电流强度大小变为I时，两细线内的张力均增大为2T = 4N 。则电流 I22的大小为A；当 MN 内的电流强度为I= 3A 时两细线恰好同3时断裂，则在此断裂的瞬间线圈的加速度大小为g。g 为重力加速度18. 如以下图，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中心偏左的上方固定一根与磁铁垂直的直导线，当导线中通以垂直纸面对外的电流时，则磁铁仍保持静止对桌面的压力将 选填“增大”、“不变”或“减小”；磁铁受到桌面的静摩擦力向选填“左”或“右”。19. 平行金属板 M、N 其上有一内壁光滑的绝缘圆筒与 N 板相切，切点处有一小孔 S
13、。圆筒内有垂直圆筒截面方向的匀强磁场，磁感应强度为B。电子与孔 S 及圆心 O 在同始终线上。M 板内侧中点处有一质量为 m，电荷量为 e 的静止电子，经过 M、N 间电压为 U 的电场加速后射入圆筒，在圆筒壁上碰撞5 次后，恰好沿原路返回到动身点。不考虑重力， 设碰撞过程中无动能损失电子到达小孔S 时的速度大小为；电子在磁场中运动的时间20. 霍尔元件是一种重要的磁传感器，常应用在与磁场有关的自动化把握和测量系统中。如以下图，在一矩形半导体薄片的1、2 间通入电流 I，同时外加与薄片前后外表垂直的磁场 B，当霍尔电压 UH 到达稳定值后，UH 的大小与 I 和 B 以及霍尔元件厚度 d 之间满足关系式URHHIBd ,其中比例系数 RH称为霍尔系数，仅与材料性质有关。（1） 假设半导体材
