章末综合测评 1 安培力与洛伦兹力—2020-2021学年新教材鲁科版（2019）高中物理选择性必修第二册同步检测

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章末综合测评(一)　安培力与洛伦兹力

(时间：90 分钟　分值：100 分)

1．(4 分)如图所示，通电导线由Ⅰ位置绕固定轴转到Ⅱ位置，该导线所受安培力

大小(　　)

A．变大 B．变小

C．不变 D．不能确定

C　[通电导线由Ⅰ位置绕固定轴转到Ⅱ位置的过程中，F、I与B三者大小不变且

方向总是相互垂直的，所以 F的大小不变。选 C。]

2．(4 分)两个带电粒子以相同的速度垂直磁感线方向进入同一匀强磁场，两粒子

质量之比为 1∶4，电荷量之比为 1∶2，则两带电粒子受洛伦兹力之比为(　　)

A．2∶1 B．1∶1

C．1∶2 D．1∶4

C　[带电粒子的速度方向与磁感线方向垂直时，洛伦兹力 F＝qvB与电荷量成正

比，与质量无关，C项正确。]

3．(4 分)如图所示，一根有质量的金属棒 MN，两端用细软导线连接后悬于 a、b

两点，棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从 M流向

N，此时悬线上有拉力，为了使拉力等于零，可以(　　)

A．适当减小磁感应强度

B．使磁场反向

C．适当增大电流

D．使电流反向

C　[首先对 MN 进行受力分析：受竖直向下的重力 G，受两根软导线的竖直向上

的拉力和安培力。处于平衡时：有 2F＋BIL＝mg，重力 mg 恒定不变，欲使拉力 F减

小到 0，应增大安培力 BIL，所以可增大磁场的磁感应强度 B或增加通过金属棒中的电

流I，或二者同时增大。]

4．(4 分)下列四副图关于各物理量方向间的关系中，正确的是(　　)

B　[由左手定则可知，安培力的方向总是与磁感应强度的方向垂直，故 A错误；

磁场的方向向下，电流的方向向里，由左手定则可知安培力的方向向左，故 B正确；

由左手定则可知，洛伦兹力的方向总是与磁感应强度的方向垂直，应为垂直纸面向外，

故C错误；通电螺线管内部产生的磁场的方向沿螺线管的轴线方向，由题图 D可知电

荷运动的方向与磁感线的方向平行，不受洛伦兹力，故 D错误。]

5．(4 分)粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的 4倍与 2倍，两粒子均带正电，让

它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动。已知磁场方向垂直

纸面向里，以下四个图中，能正确表示两粒子运动轨迹的是(　　)

A　[由半径公式 R＝得＝·＝2，再由左手定则知，选项 A正确，B、C、D均错。]

6．(4 分)有一混合正离子束先后通过正交电磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ，如图

所示，如果这束正离子流在区域Ⅰ中不偏转，进入区域Ⅱ后偏转半径 r相同，则它们一

定具有相同的(　　)

① 速度；②质量；③电荷量；④比荷

A．①③ B．②③④

C．①④ D．①②③④

C　[在区域Ⅰ，运动的正离子受到竖直向下的电场力和竖直向上的洛伦兹力，且

Eq＝Bqv，离子以速度 v＝匀速穿过区域Ⅰ，进入区域Ⅱ，离子做匀速圆周运动，轨

道半径 r＝，因经区域Ⅰ的正离子 v相同，当 v相同时，必有相同。]

7．(4 分)如图所示为一种回旋加速器的示意图，其核心部分是两个 D形金属盒，

两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连，现分别加速氘核(H)和氦核(He)，

下列判断中正确的是(　　)

A．它们在 D形盒中运动的周期不相同

B．仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能

C．它们的最大动能相同

D．它们的最大速度相同

D　[粒子做圆周运动的周期为，代入数值可知周期相同，选项 A错；粒子做圆周

运动的最大半径等于 D形盒半径，半径相同，根据半径公式 R＝可知最大速度相同，

选项 D对；Ek＝mv2，可知最大动能不同且与频率无关，选项 B、C均错。]

8．(12 分)如图所示，有一半径为 R、有明显边界的圆形匀强磁场区域，磁感应强

度为 B。今有一电子沿 x轴正方向射入磁场，恰好沿 y轴负方向射出。如果电子的比荷

为。求：

(1)电子射入磁场时的速度大小；

(2)电子在磁场中运动的时间。

[解析]　由题意可确定其轨迹如图所示。

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