2025高中物理《課時(shí)作業(yè)》人教版選擇性必修第2冊(cè)單元素養(yǎng)評(píng)價(jià)(一)　安培力與洛倫茲力

2025高中物理《課時(shí)作業(yè)》人教版選擇性必修第2冊(cè)單元素養(yǎng)評(píng)價(jià)(一)安培力與洛倫茲力單元素養(yǎng)評(píng)價(jià)(一)安培力與洛倫茲力(時(shí)間：75分鐘滿分：100分)一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．1．關(guān)于電荷所受電場(chǎng)力和洛倫茲力，下列說法正確的是()A．電荷在磁場(chǎng)中一定受洛倫茲力的作用B．電荷在電場(chǎng)中一定受電場(chǎng)力的作用C．電荷所受電場(chǎng)力方向一定與該處電場(chǎng)方向一致D．電荷所受的電場(chǎng)力和洛倫茲力可能都對(duì)電荷做負(fù)功2．帶電油滴以水平速度v0垂直進(jìn)入磁場(chǎng)，恰做勻速直線運(yùn)動(dòng)，如圖所示，若油滴質(zhì)量為m，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則下述說法正確的是()A.油滴必帶正電荷，電荷量為eq\f(mg,v0B)B．油滴必帶負(fù)電荷，比荷eq\f(q,m)＝eq\f(g,v0B)C．油滴必帶負(fù)電荷，電荷量為eq\f(mg,v0B)D．油滴帶什么電荷都可以，只要滿足q＝eq\f(mg,v0B)3.[2022·石家莊高二檢測(cè)]如圖所示，用細(xì)繩懸掛一矩形導(dǎo)線框且導(dǎo)線框底邊水平，導(dǎo)線框通有逆時(shí)針方向的電流(從右側(cè)觀察).在導(dǎo)線框的正下方、垂直于導(dǎo)線框平面有一直導(dǎo)線PQ.原PQ中無電流，現(xiàn)通以水平向左的電流，在短時(shí)間內(nèi)()A．從上往下觀察導(dǎo)線框向右平移B．從上往下觀察導(dǎo)線框順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C．細(xì)繩受力會(huì)變得比導(dǎo)線框重力大D．導(dǎo)線框中心的磁感應(yīng)強(qiáng)度變小4.正三角形ABC的三個(gè)頂點(diǎn)處分別有垂直于三角形平面的無限長直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通有恒定電流，方向如圖所示，a、b、c三點(diǎn)分別是正三角形三邊的中點(diǎn)，若A、B、C三處導(dǎo)線中的電流均為I，則a、b、c三點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小關(guān)系為()A．a(chǎn)點(diǎn)最大B．b點(diǎn)最小C．c點(diǎn)最小D．b、c點(diǎn)一樣大5.將一段通電直導(dǎo)線abc從中點(diǎn)b折成120°，分別放在如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，圖甲中導(dǎo)線所在平面與磁場(chǎng)的磁感線平行，圖乙中導(dǎo)線所在平面與磁場(chǎng)的磁感線垂直，若兩圖中兩導(dǎo)線所受的安培力大小相等，則甲、乙兩圖中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比eq\f(B1,B2)為()A．eq\f(\r(3),3)B．eq\f(2\r(3),3)C．eq\f(\r(3),6)D．eq\f(3\r(3),2)6.用如圖所示的回旋加速器來加速質(zhì)子，為了使質(zhì)子獲得的最大動(dòng)能增加為原來的4倍，可采用下列哪種方法()A．將其磁感應(yīng)強(qiáng)度增大為原來的2倍B．將其磁感應(yīng)強(qiáng)度增大為原來的4倍C．將D形金屬盒的半徑增大為原來的4倍D．將兩D形金屬盒間的加速電壓增大為原來的4倍7．[2022·全國甲卷，18]空間存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直于紙面(xOy平面)向里，電場(chǎng)的方向沿y軸正方向．一帶正電的粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)的作用下，從坐標(biāo)原點(diǎn)O由靜止開始運(yùn)動(dòng)．下列四幅圖中，可能正確描述該粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的是()二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求．全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分．8．下列圖中關(guān)于磁場(chǎng)中的四種儀器的說法正確的是()A．甲圖中回旋加速器加速帶電粒子的最大動(dòng)能與回旋加速器的半徑無關(guān)B．乙圖中不改變質(zhì)譜儀各區(qū)域的電場(chǎng)磁場(chǎng)時(shí)擊中光屏同一位置的粒子比荷相同C．丙圖中自由電荷為負(fù)電荷的霍爾元件通上如圖所示電流和加上如圖磁場(chǎng)時(shí)N側(cè)帶負(fù)電荷D．丁圖長寬高分別為a、b、c的電磁流量計(jì)加上如圖所示磁場(chǎng)，若流量Q恒定，則前后兩個(gè)金屬側(cè)面的電壓與a、b無關(guān)9.如圖所示，有一混合正離子束先后通過正交的電場(chǎng)、磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅱ，如果這束正離子束在區(qū)域Ⅰ中不偏轉(zhuǎn)，進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ后偏轉(zhuǎn)半徑r相同，則它們一定具有相同的()A．速度B．質(zhì)量C．電荷量D．比荷10.如圖所示，兩方向相反、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)被邊長為L的等邊三角形AOC分開，三角形內(nèi)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，三角形頂點(diǎn)A處有一質(zhì)子源，能沿∠OAC的角平分線發(fā)射速度不同的質(zhì)子(質(zhì)子重力不計(jì))，所有質(zhì)子均能通過C點(diǎn)，質(zhì)子比荷eq\f(q,m)＝k，則質(zhì)子的速度可能為()A．BkLB．eq\f(BkL,2)C．eq\f(2BkL,3)D．eq\f(BkL,8)三、非選擇題：本題共5個(gè)小題，共54分．11．(8分)按照如圖所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．(1)分別接通“1、4”和“2、3”，導(dǎo)線偏轉(zhuǎn)的角度不同，說明導(dǎo)線受到的力的大小與____________________有關(guān)．(2)上下交換磁極的位置以改變磁場(chǎng)方向，導(dǎo)線受力的方向________(選填“改變”或“不改變”).(3)改變導(dǎo)線中電流的方向，導(dǎo)線受力的方向________(選填“改變”或“不改變”).(4)通過實(shí)驗(yàn)說明：安培力的方向與磁場(chǎng)方向、電流方向之間的關(guān)系滿足____________．12.(8分)如圖所示，利用電流天平可以測(cè)量勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，電流天平的右臂掛著矩形線圈，匝數(shù)為n，線圈的水平邊長為L，bc邊處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與線圈平面垂直，當(dāng)線圈中通過電流I時(shí)，調(diào)節(jié)砝碼使兩臂達(dá)到平衡．然后使電流反向，大小不變，這時(shí)需要在左盤中增加質(zhì)量為m的砝碼，才能使兩臂達(dá)到新的平衡．(1)用已知量和可測(cè)量n、m、L、I計(jì)算B的表達(dá)式為________．(2)當(dāng)n＝5，L＝10cm，I＝0.1A，m＝10g時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B＝________T．(重力加速度g取10m/s2)13.(10分)[2022·湖北石首一中高二檢測(cè)]如圖所示，虛線圓所圍區(qū)域有方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1T．一束帶電粒子沿圓形區(qū)域的直徑方向以速度v＝1.6×106m/s射入磁場(chǎng)，電子束經(jīng)過磁場(chǎng)區(qū)域后，其運(yùn)動(dòng)方向與原入射方向成θ＝60°角．設(shè)電子質(zhì)量m＝8×10－30kg，電荷量q＝1.6×10－19C，不計(jì)粒子之間的相互作用力及所受的重力，求：(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)(1)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑R；(2)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t.14.(12分)[2022·江西贛州高二檢測(cè)]如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面成37°角，導(dǎo)軌上端連接一直流電源，電源的電動(dòng)勢(shì)E＝6V、內(nèi)阻r＝1Ω；金屬桿ab垂直放在導(dǎo)軌上，其有效長度L＝1m，質(zhì)量m＝0.2kg，與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力．空間存在豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．要使ab桿在導(dǎo)軌上保持靜止．求：滑動(dòng)變阻器R接入電路的阻值范圍．(其他電阻均不計(jì)，重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)15．(16分)如圖所示，在xOy平面坐標(biāo)系的第三、四象限內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，第一象限中的等腰直角三角形MNP區(qū)域內(nèi)存在垂直坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一個(gè)帶正電的粒子以速度v0＝2×107m/s從Q點(diǎn)沿x軸正方向發(fā)射，并從O點(diǎn)射出，進(jìn)入磁場(chǎng)后以垂直于PM的方向從PM邊射出磁場(chǎng)．已知Q點(diǎn)的橫坐標(biāo)為－0.4m，該粒子的比荷eq\f(q,m)＝2.5×109C/kg，MN平行于x軸，N點(diǎn)的坐標(biāo)為(0.4m，0.4m).不計(jì)粒子重力，求：(1)Q點(diǎn)的縱坐標(biāo)；(2)磁場(chǎng)區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B的取值范圍．分層作業(yè)(八)法拉第電磁感應(yīng)定律A級(jí)必備知識(shí)基礎(chǔ)練扔1.如圖所示，閉合開關(guān)K，將條形磁鐵勻速插入閉合線圈，第一次用時(shí)0.2s，第二次用時(shí)0.4s，并且兩次的起始和終止位置相同，則()A．第一次磁通量變化量較大B．第一次G的最大偏轉(zhuǎn)角較大C．第一次經(jīng)過G的總電荷量較多D．若斷開K，G均不偏轉(zhuǎn)，則均無感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)2.如圖所示，一正方形線圈的匝數(shù)為n，邊長為a，線圈平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，且一半處在磁場(chǎng)中，在Δt時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不變，大小由B均勻增大到2B，在此過程中，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為()A．eq\f(na2B,2Δt)B．eq\f(a2B,2Δt)C．eq\f(na2B,Δt)D．eq\f(2na2B,Δt)3．如圖所示，金屬圓盤水平放置在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，圓盤圓心處固定一個(gè)搖柄，邊緣和圓心處各與一個(gè)黃銅電刷緊貼，用導(dǎo)線將電刷與零刻度在中央的電流表連接起來形成回路．轉(zhuǎn)動(dòng)搖柄，使圓盤逆時(shí)針(俯視)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．下列說法正確的是()A．圓盤的磁通量不變，電流表指針指向零刻度B．若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度增大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流減小C．若磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流增大D．若圓盤順時(shí)針(俯視)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，電流從導(dǎo)線b流入電流表4．[2022·四川德陽期中]一閉合圓形線圈，放在隨時(shí)間均勻變化的磁場(chǎng)中，線圈平面和磁場(chǎng)方向垂直，若要使線圈中的感應(yīng)電流增強(qiáng)一倍，下述方法可行的是()A．使磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率增大一倍B．使線圈匝數(shù)增加一倍C．使線圈面積增加一倍D．使線圈匝數(shù)減少一半5．某實(shí)驗(yàn)小組在一次研究電磁感應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，先后以速度v和3v勻速把一單匝正方形線圈拉出如圖所示的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，在先后拉出磁場(chǎng)的過程中()A．線圈中的感應(yīng)電流之比I1∶I2＝1∶2B．線圈中的感應(yīng)電流之比I1∶I2＝1∶3C．通過線圈某橫截面的電荷量之比q1∶q2＝1∶2D通過線圈某橫截面的電荷量之比q1∶q2＝1∶36．[2022·湖北荊州期中](多選)如圖所示，半徑為r、匝數(shù)為n、總電阻為R的金屬線圈下半部分置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈固定不動(dòng)，磁場(chǎng)以圓的直徑AC為界．t＝0時(shí)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向如圖甲所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，則()A．線圈中的感應(yīng)電流始終沿順時(shí)針方向B．t＝0時(shí)刻，線圈受到的安培力大小為eq\f(πn2Beq\o\al(2,0)r3,t0R)C．0～2t0通過線圈某橫截面的電荷量為eq\f(πB0r2,R)D．回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒為eq\f(πnB0r2,2t0)7．(多選)如圖所示，一個(gè)閉合回路由兩部分組成．右側(cè)是電阻為r的圓形導(dǎo)線，置于豎直方向均勻變化的磁場(chǎng)B1中；左側(cè)是光滑的、傾角為θ的平行導(dǎo)軌，寬度為d，其電阻不計(jì)．磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向上，且只分布在左側(cè)，一個(gè)質(zhì)量為m、連入電路中電阻為R的導(dǎo)體棒ab此時(shí)恰好能靜止在導(dǎo)軌上，下列判斷正確的是()A．圓形導(dǎo)線中的磁場(chǎng)，可以方向向上均勻增強(qiáng)，也可以方向向下均勻減弱B．導(dǎo)體棒ab受到的安培力大小為mgsinθC．回路中的感應(yīng)電流為eq\f(mgsinθ,B2d)D．圓形導(dǎo)線中的電熱功率為eq\f(m2g2sin2θ,Beq\o\al(2,2)d2)(r＋R)B級(jí)關(guān)鍵能力提升練8.如圖所示，將一根總電阻為R的直導(dǎo)線彎成一半徑為a的金屬環(huán)，放在豎直平面內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過環(huán)平面，在環(huán)的最高點(diǎn)A用鉸鏈連接長度為2a、電阻為eq\f(R,2)的導(dǎo)體棒AB，AB由水平位置緊貼環(huán)面擺下，當(dāng)擺到豎直位置時(shí)，B點(diǎn)的線速度為v，則這時(shí)AB兩端的電壓大小為()A．eq\