高中物理高考備考一輪總復習——安培力與洛倫茲力專題復習卷一、單選題（共7題）1．如圖所示，兩根相同的輕質彈簧豎直懸掛在天花板下方，兩彈簧下端連接一導體棒，導體棒處于磁感應強度大小為1.0T、寬度為10cm的有界勻強磁場中，當給導體棒通以2A的電流，平衡時發現彈簧的伸長量是不通電流時的2倍。若彈簧始終處于彈性限度內，導體棒一直處于水平，重力加速度大小為10m/s2，則導體棒的質量為（）

A．50g B．20g C．5g D．2g2．圖所示，直線OM上方存在著垂直紙面方向的勻強磁場（未畫出），一電子從O點垂直OM射入磁場，經過時間t0從O點右側某位置射出磁場．現使電子從O點向左上方射入磁場，速度方向與OM成150°角，則（）A．磁場方向垂直紙面向里，電子在磁場中經歷的時間為t0B．磁場方向垂直紙面向外，電子在磁場中經歷的時間為t0C．磁場方向垂直紙面向里，電子在磁場中經歷的時間為t0D．磁場方向垂直紙面向外，電子在磁場中經歷的時間為t03．如圖所示，輕質彈簧測力計下懸掛的圓形線圈中通有順時針方向的電流I0，線圈的正下方固定有一根足夠長的直導線a，線圈靜止時導線a垂直于線圈平面，現在導線a中通有垂直紙面向外的較大電流，則下列判斷正確的是（）A．線圈仍靜止不動B．從上往下看，線圈將逆時針轉動C．彈簧測力計示數減小D．線圈左右擺動4．如圖所示，平行金屬極板、的距離為，兩板間存在磁感應強度大小為、方向垂直于紙面向外的勻強磁場，等離子體以速度沿圖示方向射入。已知電容器的電容為，則（）A．當開關S斷開時，穩定后電容器的電荷量B．當開關S斷開時，穩定后電容器的電荷量C．當開關S閉合時，穩定后電容器的電荷量D．當開關S閉合時，穩定后電容器的電荷量5．如圖所示，間距為L的光滑平行金屬導軌放置在水平方向的勻強磁場中，導軌平面與水平面的夾角為θ，導軌的下端接有電動勢為E、內阻為r的電源和阻值為R的定值電阻，質量為m的金屬桿M垂直導軌放置（與導軌接觸良好），通過不可伸長的輕繩跨過光滑絕緣桿后與重物N相連，重物N的質量為m，金屬桿M剛好處于靜止狀態。已知當地重力加速度為g，不計金屬桿和導軌電阻，sinθ=0.6，下列說法中正確的是（）A．磁場方向水平向左，磁感應強度為B=B．磁場方向水平向右，磁感應強度為B=C．磁場方向水平向左，磁感應強度為B=D．磁場方向水平向右，磁感應強度為B=6．下面的幾個圖顯示了磁場對通電直導線的作用力，其中正確的是（）A． B．C． D．7．如圖所示，由兩種比荷不同的離子組成的離子束，從靜止經電場加速后，經過由正交的勻強電場和勻強磁場組成的速度選擇器后，進入另一個勻強磁場中并分裂為A．B兩束。離子的重力不計，下列說法中正確的有（）A．兩束離子的加速電壓相同 B．組成A束和B束的離子質量一定相同C．A束離子的比荷大于B束離子的比荷 D．A束離子的動能大于B束離子的動能二、多選題（共5題）8．一正點電荷分別在電場和磁場中運動，下列說法正確的是（）A．正點電荷在電場中運動時，可能不受電場力作用B．正點電荷在電場中運動時，受電場力的方向一定與電場強度方向相同C．正點電荷在磁場中運動時的速度越大，受到的洛倫茲力一定越大D．正點電荷在磁場中運動時，受到的洛倫茲力方向一定與磁場方向垂直9．為了測量某化工廠排放污水的情況，相關部門用絕緣材料制作了如圖所示的流量計。該流量計長、寬、高分別為a、b、c，左右兩端開口，在垂直于前、后面的方向上加磁感應強度為B的勻強磁場，在上、下兩個面的內側固定有金屬板M、N作為電極。帶負電的污水充滿管口從左向右流經該流量計，污水流量（單位時間丙流出的污水體積）為Q時，電壓表顯示兩個電極間的電壓為U，下列說法中正確的是（）A．M極的電勢一定高于N極的電勢B．N極的電勢一定高于M極的電勢C．電壓表的示數U與污水流量Q成正比D．僅改變流量計的橫截面積，電壓表的示數可能不變10．利用霍爾效應制作的霍爾元件，被廣泛應用于測量和自動控制等領域。如圖是霍爾元件的工作原理示意圖，磁感應強度為的勻強磁場垂直于霍爾元件的工作面向下，通入圖示方向的電流，、兩側面會形成電勢差，下列說法正確的是（）A．電勢差僅與材料有關B．若霍爾元件的載流子是自由電子，則電勢差C．僅增大磁感應強度時，電勢差變大D．在測定地球赤道上方的地磁場強弱時，元件的工作面應保持水平11．如圖所示，邊長為L的正方形內、外分布著方向相反的勻強磁場，外部磁場范圍足夠大、正方形內磁場方向垂直紙面向里，兩磁場的磁感應強度大小均為B。在的中點F處有一粒子源，粒子源能沿垂直的方向發射不同速度的粒子，粒子質量均為m，電荷量均為，粒子重力不計。若粒子以某一速度發射后第三次經過磁場邊界時的位置為中點G，且速度方向垂直于，則下列說法正確的是（）A．該粒子在磁場中運動的半徑為LB．該粒子在磁場中運動的半徑為C．該粒子第一次到達G點的時間為D．若換成帶電荷量為、質量為m的粒子仍以速度v發射，則不一定通過G點12．如圖甲所示的平面直角坐標系中，x軸上方有磁感應強度大小為B、垂直紙面向外的勻強磁場，在O點處有一粒子源，沿紙面不斷地放出同種粒子，粒子的速率均為v，粒子射入磁場的速度方向與x軸正方向的夾角范圍為60°—120°。粒子的重力及粒子間的相互作用均不計。圖乙中的陰影部分表示粒子能經過的區域，其內邊界與x軸的交點為E，外邊界與x軸的交點為F，與y軸的交點為D（a，0）。下列判斷正確的是（）A．粒子所帶電荷為正電B．OF的長度為C．粒子源放出的粒子的荷質比為D．從點E離開磁場的粒子在磁場中運動的時間可能為三、解答題（共4題）13．在某一坐標系第一象限存在垂直紙面向里的勻強磁場，在第二象限存在豎直向上的勻強電場1，在第四象限存在豎直向下的勻強電場2，一質量為m，電荷量為–q的球形帶電粒子a從（–L，L）沿x軸正方向以速度v0射出，在y軸某點處進入磁場，速度方向與y軸夾角為53°，在磁場中運動一段時間后沿垂直于x軸的方向與靜止在x軸上M點且與入射粒子形狀大小一樣但質量為2m的不帶電粒子b發生彈性正碰，碰后電荷量重新平均分配，經過一段時間，兩粒子會再次先后通過x軸上的某一點，粒子所受重力不計（sin53°=0.8，cos53°=0.6）。求：（1）電場1的電場強度E1，磁場的磁感應強度B；（2）碰撞后兩粒子的速度大小分別是多少。14．帶電粒子在液氫氣泡室中運動時將使其路徑的一些分子發生電離，電離處所形成的小氣泡使粒子的軌跡清楚可見，而在此區域內的磁場則使路徑發生彎曲。下面的氣泡室照片顯示的是點處的一個幾乎靜止的電子吸收高能射線后沿著曲線運動。同時生正、負電子對（正電子是電子的反粒子，二者質量相同，帶電量相反），該反應可表示為，已知均勻磁場與紙面垂直。（1）曲線、中的哪一條表示正電的軌跡？（2）磁場的方向指向紙面內還是紙面外，簡述理由。（3）試定型解釋曲線a，是旋線而非圓周的原因。（4）正、負電子碰撞會湮滅并產生兩個光子：，試解釋為什么正、負電子碰撞湮滅不可能只產生一個光子？15．帶電粒子的質量m＝1.7×10－27kg，電荷量q＝1.6×10－19C，以速度v＝3.2×106m/s沿垂直于磁場同時又垂直于磁場邊界的方向進入勻強磁場中，磁場的磁感應強度為B＝0.17T，磁場的寬度L＝10cm，如圖所示。求：（g取10m/s2，計算結果均保留兩位有效數字）（1）帶電粒子離開磁場時的速度大小；（2）帶電粒子在磁場中運動的時間；（3）帶電粒子在離開磁場時偏離入射方向的距離d為多大？16．如圖所示，直角坐標系xOy在豎直平面內，整個區域內有垂直于坐標系平面向外，磁感應強度為B的勻強磁場，y軸左側還有場強為、方向豎直向上的勻強電場。在第一象限內有一傾角為的細直桿PO，某時刻從桿上的P點由靜止釋放一個質量為m，電荷量為+q的小球（小球套在細桿上，可當作質點，其與桿之間的動摩擦因數。小球在O點離開細桿進入到y軸左側的復合場中繼續運動，已知重力加速度為g，不計空氣阻力。（1）小球在桿上運動時，先達到一最大加速度a，又在到達O前達到一個穩定的速度v，求出a和v的大小；