格物学 电磁学安培力与洛伦兹力

洛伦兹力的计算-安培力与洛伦兹力知识点回顾进阶选择题自测题答案-甘肃省等高中物理,平均正确率46.0%

2025-07-04
洛伦兹力的计算-安培力与洛伦兹力知识点回顾进阶选择题自测题答案-甘肃省等高中物理,平均正确率46.0%
1、['带电粒子在磁场中的运动', '向心力', '牛顿第二定律的简单应用', '洛伦兹力的计算']

正确率40.0%有电子$$( {_{-1}}^{0} e ),$$质子$$( \frac{1} {1} H ),$$氘核$$\binom{2} {1} H ),$$氚核$${{(}{^{3}_{1}}{H}{)}}$$,以同样的速度垂直射入同一匀强磁场中,它们都做匀速圆周运动,则$${{(}{)}}$$

D

A.电子做匀速圆周运动的半径最大

B.质子做匀速圆周运动的半径最大

C.氘核做匀速圆周运动的周期最大

D.氚核做匀速圆周运动的周期最大

2、['带电粒子在复合场中的运动', '受力分析', '带电粒子在磁场中运动的临界与极值问题', '洛伦兹力的计算', '洛伦兹力的方向判断']

正确率40.0%svg异常

D

A.小球带负电

B.小球对斜面的作用力恰好为零时的速率为$$\frac{m g \operatorname{s i n} \theta} {B q}$$

C.小球在斜面上运动的加速度逐渐增大

D.小球在斜面上的运动是匀加速直线运动

3、['动力学中的整体法与隔离法', '受力分析', '从运动情况确定受力', '洛伦兹力的计算', '洛伦兹力的方向判断']

正确率40.0%svg异常

B

A.图乙可以反映$${{A}}$$所受洛仑兹力大小随时间$${{t}}$$变化的关系

B.图乙可以反映$${{A}}$$对$${{B}}$$的压力大小随时间$${{t}}$$变化的关系

C.图乙可以反映$${{A}}$$对$${{B}}$$的摩擦力大小随时间$${{t}}$$变化的关系

D.图乙可以反映$${{A}}$$和$${{B}}$$一起向左运动的加速度随时间$${{t}}$$变化的关系

4、['匀强磁场', '向心力', '线速度、角速度和周期、转速', '牛顿第二定律的简单应用', '带电粒子在有界磁场中的运动', '洛伦兹力的计算']

正确率19.999999999999996%svg异常

B

A.$$\frac{\sqrt3 B q L} {6 m}$$

B.$$\frac{\sqrt{3} B q L} {1 5 m}$$

C.$$\frac{B q L} {2 m}$$

D.$$\frac{B q L} {5 m}$$

5、['向心力', '牛顿第二定律的简单应用', '带电粒子在有界磁场中的运动', '洛伦兹力的计算']

正确率40.0%svg异常

C

A.轨迹$${{1}}$$和轨迹$${{2}}$$的半径之比为$${{1}{:}{3}}$$

B.要使粒子沿轨迹$${{1}}$$从$${{C}}$$点射出,粒子应带负电

C.要使粒子沿径迹$${{2}}$$从$${{B}}$$点射出,磁场的磁感应强度应为$$2 m v_{0} / a q$$

D.轨迹$${{1}}$$和径迹$${{2}}$$在磁场中所用的时间这比为$${{2}{:}{1}}$$

6、['带电粒子在复合场中的运动', '平衡状态的定义及条件', '匀速直线运动', '电场强度的表达式和单位', '线速度、角速度和周期、转速', '牛顿第二定律的简单应用', '洛伦兹力的计算']

正确率40.0%svg异常

C

A.$$t_{1}=t_{2}=t_{3}, \, \, \, a_{1} < a_{2} < a_{3}$$

B.$$t_{2} < t_{1} < t_{3} \,, \, \, \, a_{1} < a_{3} < a_{2}$$

C.$$t_{1}=t_{2} < t_{3}, \, \, \, a_{1} < a_{2}=a_{3}$$

D.$$t_{1}=t_{3} > t_{2}, \, \, \, a_{1}=a_{3} < a_{2}$$

7、['物理学史、物理常识、研究方法', '电磁感应现象的定义及发现过程', '安培定则及其应用', '正负电荷 元电荷 比荷', '洛伦兹力的计算']

正确率60.0%关于科学家在电磁学中的贡献,下列说法正确的是(

B

A.奥斯特总结出了安培定则

B.法拉第发现了电磁感应现象

C.安培提出磁场对运动电荷有作用力

D.库仑通过油滴实验精确测定了元电荷$${{e}}$$的电荷量

8、['洛伦兹力的计算', '带电粒子在有界磁场中的运动', '洛伦兹力的方向判断']

正确率40.0%svg异常

B

A.$$\frac{m v} {B q}$$

B.$$\frac{2 m v} {B q}$$

C.$${\frac{m v} {2 B q}}$$

D.$$\frac{4 m v} {B q}$$

9、['带电粒子在有界磁场中的运动', '洛伦兹力的计算', '洛伦兹力的方向判断']

正确率80.0%svg异常

D

A.该粒子带负电

B.$${{A}}$$点与$${{x}}$$轴的距离为$${\frac{\mathrm{m v}} {2 \mathrm{q B}}}$$

C.粒子由$${{O}}$$到$${{A}}$$经历时间$$t=\frac{\pi\mathrm{m}} {\mathrm{3 q B}}$$

D.运动过程中粒子的速度不变

10、['安培力的方向判断(左手定则)', '洛伦兹力的计算']

正确率60.0%下列有关通电导线和运动电荷受到磁场给他们的作用力方向的判断正确的是$${{(}{)}}$$

A.svg异常

B.svg异常

C.svg异常

D.svg异常

1. 解析:带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式为 $$r = \frac{mv}{qB}$$,周期公式为 $$T = \frac{2\pi m}{qB}$$。题目中所有粒子的速度 $$v$$ 和磁场 $$B$$ 相同,因此半径和周期仅取决于 $$\frac{m}{q}$$。

电子 $$(_{-1}^0 e)$$ 的 $$\frac{m}{q}$$ 最小(质量极小,电荷量 $$|q| = e$$),因此半径最小;氚核 $$(^3_1 H)$$ 的 $$\frac{m}{q}$$ 最大(质量最大,电荷量 $$q = e$$),故半径最大。周期与质量成正比,氚核的周期最大。选项 D 正确。

2. 解析:小球在斜面上受重力 $$mg$$、支持力 $$N$$ 和洛伦兹力 $$F = qvB$$。当洛伦兹力平衡重力垂直于斜面的分量时($$qvB = mg\cos\theta$$),支持力 $$N = 0$$,此时速率 $$v = \frac{mg\cos\theta}{qB}$$。若小球带负电,洛伦兹力方向反向,无法平衡,故选项 A 错误。选项 B 的表达式应为 $$\frac{mg\cos\theta}{qB}$$,题目中错误。由于洛伦兹力随速度增大而增大,支持力逐渐减小,合力 $$mg\sin\theta$$ 恒定,加速度 $$a = g\sin\theta$$ 恒定,选项 D 正确。

3. 解析:图乙可能反映物理量随时间的变化。若 $$A$$ 和 $$B$$ 一起向左运动,加速度由磁场力引起,随时间变化可能非线性。洛伦兹力 $$F = qvB$$ 随速度变化,压力 $$N$$ 和摩擦力 $$f$$ 也可能随之变化。需结合具体图像分析,但题目未提供图乙内容,无法直接判断。

4. 解析:粒子在磁场中运动半径 $$r = \frac{mv}{qB}$$。若粒子从某点射出,需满足几何关系。假设题目描述为粒子从边长 $$L$$ 的正方形磁场顶点射出,则半径可能为 $$r = \frac{L}{2}$$ 或 $$r = \frac{\sqrt{3}L}{6}$$ 等。根据选项,若 $$r = \frac{\sqrt{3}L}{6}$$,则速度 $$v = \frac{\sqrt{3}BqL}{6m}$$,选项 A 可能正确。

5. 解析:轨迹半径 $$r = \frac{mv_0}{qB}$$。若轨迹 1 和 2 的半径比为 1:3,则对应磁场强度比为 3:1。若粒子沿轨迹 1 从 $$C$$ 点射出,需带正电(由左手定则判断),选项 B 错误。轨迹 2 的半径 $$r = \frac{a}{2}$$,故 $$B = \frac{2mv_0}{aq}$$,选项 C 正确。时间比与圆心角成正比,轨迹 1 和 2 的时间比为 2:1(如 180° 和 90°),选项 D 正确。

6. 解析:粒子在磁场中运动时间 $$t = \frac{\theta m}{qB}$$,与圆心角 $$\theta$$ 成正比。若 $$t_1 = t_3 > t_2$$,说明 $$\theta_1 = \theta_3 > \theta_2$$。加速度 $$a = \frac{qvB}{m}$$,若速度相同,则加速度与 $$B$$ 成正比。若 $$a_1 = a_3 < a_2$$,说明 $$B_1 = B_3 < B_2$$,选项 D 符合。

7. 解析:奥斯特发现电流的磁效应,安培提出安培定则,选项 A 错误。法拉第发现电磁感应现象,选项 B 正确。洛伦兹提出磁场对运动电荷的作用力(洛伦兹力),安培研究的是电流受力,选项 C 错误。密立根通过油滴实验测定元电荷,库仑研究静电力,选项 D 错误。

8. 解析:粒子在磁场中运动半径 $$r = \frac{mv}{qB}$$。若题目描述为粒子从某区域射出,最大距离可能为直径 $$2r = \frac{2mv}{qB}$$,选项 B 正确。

9. 解析:粒子从 $$O$$ 到 $$A$$ 的轨迹为圆弧,由左手定则可判断粒子带正电,选项 A 错误。$$A$$ 点与 $$x$$ 轴的距离为半径 $$r = \frac{mv}{qB}$$ 的一半(如 60° 圆弧的垂直距离为 $$\frac{r\sqrt{3}}{2}$$),但选项 B 的 $$\frac{mv}{2qB}$$ 可能为某特殊情况。时间 $$t = \frac{\pi m}{3qB}$$ 对应 60° 运动,选项 C 可能正确。粒子速度方向变化,大小不变,选项 D 错误。

10. 解析:通电导线受力方向由左手定则判断,拇指为电流方向,四指为磁场方向,掌心为受力方向。运动电荷的洛伦兹力方向需区分正负电荷:正电荷为 $$v \times B$$ 方向,负电荷相反。题目未提供具体选项内容,无法进一步分析。

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