第 1 章 安培力与洛伦兹力 章末综合测试 一、单选题 1．（2021·福建·泉州市教科所高二期末）下列关于电磁场的说法正确的是（　　） A．沿着电场线方向电势可能升高 B．电场线实际不存在，磁感线实际存在 C．磁通密度越大的地方，磁感应强度越大 D．安培力的方向与磁感线的切线方向相同 2．（2021·浙江·安吉县高级中学模拟预测）通电长直导线周围存在磁场，其磁感应强度大小与导线中的 电流大小成正比，与距导线的距离成反比。如图所示。三根长度相同且通有恒定电流的长直导线 M 、 N 、 P 平行放置，其截面位于等边三角形的三个顶点， M 、 N 位于光滑绝缘水平面上，导线 P 的质量为 m ， 重力加速度为 g ，三根导线均保持静止状态。则（　　） A．导线 M 、 P 间的磁场力大小为 mg B．导线 M 、 N 间的磁场力大小为 mg C．导线 M 、 P 中的电流方向相同 D．导线 P 中的电流大小是导线 N 中电流大小的 2 倍 3．（2022·河北唐山·高二期末）如图所示，一根导体棒用两根细线悬挂在匀强磁场中，匀强磁场的磁感 应强度 B=0.2T，导体棒与磁场方向垂直，长度 L=0.2m，导体棒质量 m=0.014kg，其中向右的电流 I=1A， 重力加速度 g 取 10m/s2。下列说法正确的是（　　） A．该导体棒所受安培力大小为 0.04N B．该导体棒所受安培力大小为 0.02N C．每根悬线的张力大小为 0.07N 2 N D．每根悬线的张力大小为 10 4．（2021·陕西咸阳·高二期末）一通电直导线长度为 5cm、质量为 2g、电流为 1A，用两根绝缘轻质细线 悬挂在天花板上，静止在水平位置，如下正面图，在通电导线所处位置加上匀强磁场，静止后细线与竖 直方向成 30°角，如下侧面图，g 取 10m/s2，则匀强磁场的最小值及对应方向是（　　） A．0.2 3 T，方向竖直向下 B．0.4T，方向平行于纸面水平向左 C．0.2 2 T ，方向沿线斜向上 D．0.2T，方向沿线斜向上 5．（2022·广东·高二学业考试）一条长度为 0.5m，电流为 20A 的通电直导线，置于匀强磁场中，磁场的 方向与导线垂直，导线上受到的磁场力大小为 0.1N，则该磁场的磁感应强度大小为（　　） A．0.01T B．0.02T C．0.1T D．0.2T 6．（2021·广西·鹿寨县鹿寨中学高二阶段练习）图示为长度相同的通电直导线放在磁感应强度大小相等 的匀强磁场中，已知通电直导线中的电流均为 I，长度均为 L，磁感应强度均为 B，则通电导线受到的安 培力 F=BIL 的是（　　） A． B． C． D． 二、多选题 7．（2021·山东·夏津第一中学高三阶段练习）如图所示，半径为 R=2cm 的圆形区域中有垂直纸面向外的 匀强磁场（图中未画出），磁感应强度 B=2T，一个带正电粒子从圆形磁场边界上的 A 点以 v0=8×104m/s 的速度垂直直径 MN 射入磁场，恰好从 N 点射出，且∠AON=120°。下列选项正确的是（　　） A．带电粒子在磁场中运动的轨迹半径为 1cm B．带电粒子的比荷为 2×106C/kg C．带电粒子在磁场中运动的轨迹圆心一定在圆形磁场的边界上 D．若带电粒子改为从圆形磁场边界上的 C 点以相同的速度入射，一定从 N 点射出 8．（2021·山东·夏津第一中学高三阶段练习）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， 加垂直于上下底面磁感应强度为 B 的匀强磁场，在前后两个面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（单位时间内流出 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，与哪种离子较多无关 C．电压表的示数与污水中离子浓度有关 D．污水流量 Q 与 U 和该装置高度 c 成正比 9．（2022·湖北·安陆第一高中高二开学考试）如图所示的区域共有六处开口，各相邻开口之间的距离都 相等，匀强磁场垂直于纸面，不同速度的粒子从开口 a 进入该区域，可能从 b、c、d、e、f 五个开口离开， 粒子就如同进入“迷宫”一样，可以称作“粒子迷宫”。以下说法正确的是（　　） A．从 d 口离开的粒子不带电 B．从 e、f 口离开的粒子带有异种电荷 C．从 b、c 口离开的粒子运动时间相等 D．从 c 口离开的粒子速度是从 b 口离开的粒子速度的 2 倍 10．（2022·山东·成武县第二中学高二阶段练习）1932 年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器。D1 和 D2 是两个中空的半圆金属盒，分别与高频交流电极相连，在两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场， 使粒子在通过狭缝时都能得到加速。两 D 形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中。如图所示，交流电压 为 U0，频率为 f，保持匀强磁场 B 不变，分别对质子  H  和氦核  1 1 4 2 He  加速。下列说法正确的是（　　） A．若 f 不变，可以先后对质子和氦核进行加速 B．增大加速电压 U0，可以使粒子最终获得更大的动能 C．质子与氦核所能达到的最大速度之比为 2∶1 D．若 U0 不变，且不考虑电场加速时间，质子与氦核从静止开始加速到出口处回旋整数圈所用的时间相 同 11．（2021·河南·渑池县第二高级中学高二阶段练习）在方向如图所示的匀强电场（场强为 E）和匀强磁 场（磁感应强度为 B）共存的场区，一电子（重力不计）沿垂直电场线和磁感线方向以速度 v0 射入场区， 则（　　） E A．若 v0＞ B ，电子沿轨迹Ⅰ运动，射出场区时，速度 v＞v0 E B．若 v0＞ B ，电子沿轨迹Ⅱ运动，射出场区时，速度 v＜v0 E C．若 v0＜ B ，电子沿轨迹Ⅰ运动，射出场区时，速度 v＞v0 E D．若 v0＜ B ，电子沿轨迹Ⅱ运动，射出场区时， 速度 v＜v0 三、填空题 12．（2021·甘肃·陇东学院附属中学高二期中）指南针指南的一端是___________极（N 或 S），磁体间是 通过___________发生相互作用的，磁场对运动电荷的作用力叫___________。 13．（2021·陕西宝鸡·高二期中）一根长为 0.1m 的导线，用两根细绳悬挂着，当通以方向如图所示、大 2 小为 3A 的电流时，则导线受到的安培力大小为 6 �10 N ，则该处的磁感应强度 B 的大小是______T；如 果该导线的长度和电流都减小一半，则该处的磁感应强度 B 的大小是______T。 14．（2021·全国·高二课时练习）某研究性小组为了测定磁极间的磁感应强度，设计了如图所示的实验装 置。在该实验中，磁铁固定在水平放置的电子测力计上，磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场，其 余区域磁场不计．水平直铜条 AB 的两端通过导线与一电源连接成闭合回路，直铜条 AB 在磁场中的长度 为 L，AB 的电阻为 R，电源电动势为 E，内阻为 r．在开关闭合前，电子测力计的计数为 电子测力计的计数为 F2 。 F1 ；开关闭合后， （1）开关闭合后，铜条所受安培力的大小为______，方向为______． （2）磁极间的磁感应强度大小 B＝______。 四、解答题 15．（2021·重庆市朝阳中学高二期末）如题图所示为一种“电磁天平"的结构简图，等臂天平的左臂为挂 盘，右臂挂有矩形线圈，线圈未通电时天平两臂平衡：已知线圈的水平边长 L=0.1m，匝数为 N=800，线 圈的下底边处于匀强磁场内，磁场方向垂直于线圈平面向里，线圈中通有大小可在 0-50mA 范围内可调电 流 I；挂盘放上待测物体后，调节线圈中电流，使得天平重新平衡，测出电流即可测得物体的质量：该天 平所测质量 m 的范围是 0-200g；重力加速度 g 取 10m/s2，试求： （1）线圈中通入电流的方向； （2）匀强磁场 B 的大小。 16．（2022·内蒙古·呼和浩特市教学研究室高二期末）如图所示，直角坐标系的第一象限与第三象限分别 有匀强磁场和匀强电场，磁感应强度大小为 B，现从第三象限中的 P 点，以速度 v0 平行于 x 轴正方向发射 质量为 m，带+q 的离子，离子经电场偏转后恰从坐标原点 O 射入磁场，已知 P 点坐标为 ( L,  3 L) 2 离子 重力不计。 （1）求电场强度 E 的大小； （2）求离子离开磁场时的位置坐标； （3）求离子在电场和磁场中运动的总时间。 17．（2022·广东·深圳市光明区高级中学高三阶段练习）如图所示，空间存在一有界匀强磁场，其左右边 界竖直且互相平行，间距为 d。磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为 B。一带正电的粒子从左边界 以初速度 v0  水平向右垂直磁场射入，从右边界射出时速度方向偏转了 角。 （1）求带电粒子的比荷和在磁场中运动的时间； （2）仅减小带电粒子的入射速度，使带电粒子恰好不能从右边界射出，求入射速度的大小。 参考答案： 1．C 2．D 3．A 4．D 5．A 6．A 7．BCD 8．BD 9．AD 10．CD 11．BC 磁场 12． S 13． 0.2 14． 洛仑兹力 0.2 F1- F2 向下 B  F1  F2   R  r  EL 15．（1）顺时针方向；（2）0.5T 16．（1） E L 2 m 3mv02 2 3mv0 t  x v 3qB ；（2） ；（3） qB qL 0 q v0 sin  t   d  v0 sin  ；（2） v  v0 sin  Bd ， 17．（1） m