安培力与洛伦兹力（测）-高考物理一轮复习（原卷版）

专题12安培力与洛伦兹力

质量检测卷

（时间：90分钟分值：100分）

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每个题目只有一个选项符合要求，选对得4分,

选错得0分。

1.（2022.新疆.模拟预测）如图所示，丫轴上方有垂直纸面向里均勾强磁场，两个比荷相同的正负电荷（不

计重力）以相同速度从。点先后射入磁场，最终均从x轴离开磁场。不计两电荷间的相互作用，关于两电荷

在磁场中的运动，下列说法正确的是（）

XXX

XXX

XXX

o'x

A.两电荷所受洛伦兹力的大小一定相同

B.两电荷在磁场中的运动时间一定相等

C.两电荷重新回到X轴时的速度一定相同

D.正电荷从x轴上。点右侧射出磁场，负电荷从x轴上。点左侧射出磁场

2.（2022・辽宁.高三期末）如图所示，一内壁光滑、上端开口下端封闭的绝缘玻璃管竖直放置，高为儿管

底有质量为加、电荷量为+，/的小球，坡端管以速度-沿垂宜于磁场方向进入磁感应强度为B、方向垂在纸

面I可里的匀强磁场中。在外力作用下，玻璃管在磁场中运动速度保持不变，小球最终从上端管口飞出，在此

过程中，下列说法正确的是（）

A.洛伦兹力对小球做正功

B.小球机械能的增加量等于的回？

C.小球相对于地面做加速度不断变化的曲线运动

D.小球在玻璃管中的运动时间与玻璃管的速度成反比

3.（2022•云南昆明♦一模）如图所示，匀强磁场中有一半径为厂的圆，圆心为。，与圆面垂直的长宜导线〃、

〃分别置于圆上M、N两点，OMN为等边三角形。当导线4、8中电流大小均为。、电流方向如图所示时，

圆心0处的磁感应强度大小为零。现固定导线仇将导线〃在圆上移动，保持导线〃、b始终与圆面垂直且

电流方向不变，仅改变电流大小，使。处的磁感应强度大小始终为零，当。移至圆上某点P（图中未画出）

时，〃中电流最小。已知长直导线在距其为「处产生的磁感应强度大小为B二/，式中改为已知的常量，/为

r

导线中的电流大小。下列说法正确的是（）

MN

A.匀强磁场的方向与0M的夹角为30°B.匀强磁场的磁感应强度大小为攵“

r

C.。尸与ON的夹角为120。D.导线。中电流的最小值为正乙

20

4.（2022•辽宁・阜蒙县育才高级中学高三开学考试）如图，匀强磁场中有一个静止的氢原子核（/Rn）,

衰变过程中放出一个粒子，此粒子的径迹与反冲核的径迹是两个外切的圆，大圆与小圆的半径之比为42：1,

则氢核的衰变方程是（）

A.普Rn一野Fr+；eB.^2Rn->^8Po4-1He

C.需Rn-fAt+iD.7Rn-

5.（2022・全国•高三开学考试）2020年爆发了新冠肺炎，该病毒传播能力非常强，因此研究新冠肺炎病毒

株的实验室必须全程都在高度无接触物理防护性条件下操作。武汉病毒研究所是我国防护等级最高的P4实

验室，在该实验室中有一种污水流审计，其原理可以简化为如图所示的模型：废液内含有大最正、负离子，

从直径为d的圆柱形容器右侧流入，左侧流出。流量值Q等于单位时间通过横截面的液体的体积。空间有

垂直纸面向里的磁感应强度为4的匀强磁场，下列说法正确的是（）

B

XWXX

A.带电粒子所受洛伦兹力的方向水平向左

B.正、负粒子所受洛伦兹力的方向是相同的

C.污水流量计也可以用于测量不带电的液体的流速

D.只需要测量M、N两点间的电压就能够推算废液的流量

6.（2022.云南省玉溪第三中学高三开学考试）中科院等离子体物理研究所设计制造了全超导非圆界面托卡

马克实验装置（EAST）,这是我国科学家率先建成的世界上第一个全超导核聚变“人造太阳”实验装置。将

原子核在约束磁场中的运动简化为带电粒子在匀强磁场中的运动，如图所示。磁场方向水平向右，磁感应强

度大小为8,甲粒子速度方向与磁场垂直，乙粒子速度方向与磁场方向平行，丙粒子速度方向与磁场方向间

的夹角为。，所有粒子的质量均为粗，电荷量均为十且粒子的初速度方向在纸面内，不计粒子重力和粒

子间的相互作用，则（）

_____________丙屋^B,

r乙©

-4--------------->

甲

A.甲粒子受力大小为9B,方向水平向右

B.乙粒子的运动轨迹是抛物线

C.丙粒子在纸面内做匀速圆周运动，其动能不变

D.从图中所示状态，经过写时间后，丙粒子位置改变了2”.广’

qBqB

7.（2022.浙江.模拟预测）如图所示，间距为L的足够长平行光滑导轨所在平面与水平面之间的夹角为巴

匀强磁场的方向是竖直方向，磁感应强度大小为瓦将一根长为乙、质量为小的导体棒垂直放置在导轨上,

导体棒中通以方向从。向。的电流，此时金属棒静止在轨道上，则下列说法正确的是（）

A.匀强磁场的方向晓宜向下

B.导体棒所受安培力方向竖直向上

C.导体棒中电流大小为

BLlanO

D.其他条件不变，仅电流方向突然反向，则金属棒可能继续保持静止

8.（2022.浙江•高三开学考试）如图（a），直导线MN被两等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴。。上,

其所在区域存在方向垂直指向。。的磁场，与。。距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化，其

截面图如图（b）所示。导线通以电流/,静止后，悬线偏离竖直方向的夹角为夕。下列说法正确的是（）

A.当导线静止在图（a）右侧位置时，导线中电流方向由N指向M

B.电流/增大，静止后，导线对悬线的拉力增大

C.sin。与电流/成正比

D.tan。与电流/成正比

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4

分，选对但不全的得2分，有选错的得。分。

9.（2022・湖南•高三开学考试）在粒子物理的研究中使用的•朴球状探测装置的横截面的简化模型如图所

示。内圆区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，外圆是探测器。AB和PM分别为内圆的两条相互垂直的直径，

两个粒子先后从P点沿径向射入磁场。粒子1经磁场偏转后打在探测器上的Q点，粒子2经磁场偏转后打

在探测器上的N点。装置内部为真空状态，忽略粒子所受重力及粒子间相互作用力。下列说法正确的是（）

N

B.若两粒子的比荷相等，则粒子1的入射速度小于粒子2的入射速度

C.若两粒子的比荷相等，则粒子1在磁场中运动的时间小于粒子2在磁场中运动的时间

D.若减小粒子2的入射速度，则粒子2可能沿0A方向离开磁场

10.（2022•里庆市育才中学二模）如图所示为电流天平，P处磁场方向垂直尸纸面向里（虚线围成的区域），

天平的右牌下面挂有一个矩形线圈，共Nii,线圈的下部悬在匀强磁场中，下底边长为，线圈中通有顺时

针方向的电流/时，在天平左、右两边加上质量分别为皿、/吸的祛码，天平平衡；要使天平仍能保持平衡,

可能的方法是（）

A.若仅让电流反向时，则右边再加上质量为小的硅码

B.若仅让电流反向时，则左边再加上质量为m的祛码

C.若仅让P处磁场增强时，则左边再加上质量为机的祛码

D.若仅让0处磁场增强时，则右边再加上质量为〃?的磋码

11.（2022.江西新余.高三期末）如图所示，有一根长度为心质量为〃，长金属棒，金属棒接到恒流源电路

中，电流为/,方向垂直纸面向里，用轻质绝缘丝线将金属棒水平悬挂在。点，现整个空间加上竖直向下的

匀强磁场（图中未画出磁场）磁场的磁感应强度大小血空，把金属棒从最低点图示位置由静止释放，重力

IL

加速度为g，则（）

T。

6I

A.金属棒回到图中最低点时对丝线的拉力可能大于重力

B.丝线偏离竖直方向的夹角最大不会超过90。

C.金属棒向左摆到最高点的过程中，机械能先增加后减少

D.在金属棒摆动过程中，丝线上最大拉力为4〃名

12.（2022.山东日照•三模）如图所示，水平地面上方存在相互上交的匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直

向下、磁场方向水平向里。一个带正电的小球从A点沿水平向右方向进入该区域，落到水平地面上，设飞行

时间为4,水平射程为巧，着地速度大小为H，电场力的瞬时功率为R;撤去磁场，其余条件不变，小球飞

行时间为，2,水平射程为々，着地速度大小为匕，电场力的瞬时功率为匕。下列判断正确的是（）

〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃

A.X\〈x2，B.?1>t2C.V,=V,D.

三、解答题：本题共6小题，第13题8分，第14题8分，第15题10分，第16题10分，第17题12分，

第18题12分，共60分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能

得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

13.（2022•大津三中模拟预测）如图所不，两平行金属导轨相距L=20cm,与水平囿成/37。角放置，上端

接有一电源，电动势E=3V,内阻尸1C,导轨上水平放置一质量为M=20g、电阻R=2C的导体棒，空间存

在与竖直平面平行的匀强磁场，若要使导体棒静止在导轨上，（不计摩擦，$吊37。=0.6,g=10m/s2）

（1）若磁场沿竖直方向，求磁场方向和磁场磁感应强度的大小；

（2）若要使磁场的磁感应强度最小，求磁场方向和磁场磁感应强度的大小。

14.（2022.内蒙古包头•高三开学考试）如图所示，在直角坐标系xQy第一象限的空间内存在沿y轴负方向、

电场强度E=200V/m的匀强电场，第二象限的空间内存在垂直纸面向里、磁感应强度B=O.I25T的匀强磁

场。质量均为〃?=2.0x10」5kg、电荷量均为4=+1.0x1（T9c的两带电粒子。、同时以％=5.0x1（）3m/s的速

率，从），轴上。点沿x轴正、负方向射出，尸。之间的距离〃=8.0x102]],经过一段时间后，两粒子先后通

过I轴。若两粒子之间的相互作用、所受重力以及空气阻力均可忽略不计，求：

（1）两粒子经过x轴的时间差；

（2）.、〃两粒子的轨迹与x轴交点之间的距离d。

15.（2022・湖南•高三开学考试）如图所示，直角坐标系xQv第一象限的区域存在沿），轴正方向的匀强电场。

现有一质量为加，电荷量为e的电子从第一象限的某点以初速度％沿x轴的负方向开始运动，经

过X轴卜的点。（+0）进入第四象限，先做匀速直线运动，然后进入垂直纸面的矩形勺强磁场区域（图中未

画出），磁场左边界和上边界分别与），轴、x轴重合，电子偏转后恰好经过坐标原点O,并沿y轴的正方向

运动，不计电子的重力。求：

（1）电子经过Q点时的速度也

（2）该匀强磁场的磁感应强度8和最小面积5o

16.（2022・山东•高三阶段练习）如图所示，第一象限内存在水平向左的匀强电场，电场强度大小为E（£未

知），第二象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场，第三象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场及竖直向下的匀

强电场，电场强度大小为现有一电荷量为外质量为机的带正电粒子从x轴上的A点以初速度%垂

E

直于x轴射入电场，经），轴上的P点进入第二象限。已知第二、三象限内磁感应强度的大小均为一，A点的

vo

横坐标为《，尸点的纵坐标为不计粒子重力。求：

2

（1）电场强度E的大小；

（2）粒子进入第二象限的磁场区域后，第一次经过x轴的位置到坐标原点的距离;

（3）粒子第一次在第三象限运动过程中与x轴的最远距离。

17.（2022.辽宁•模拟预测）在竖直平面内建立一平面直角坐标系my,x轴沿水平方向，如图甲所示.第二

象限内有一水平向右的匀强电场，场强为Ei.坐标系的第一、四象限内有一正交的匀强电场和匀强交变磁

场，电场方向竖直向上，场强员=与，匀强磁场方向垂直纸面.处在第三象限的某种发射装置（图中没有

画出）竖直向上射出一个比荷旦=1。2。3的带正电的微粒（可视为质点），该微粒以vo=4nVs的速度从孑上

m

的4点进入第二象限，并以v/=8m/s速度从+y上的C点沿水平方向进入第一象限.取微粒刚进入第一象限

的时刻为。时刻，磁感应强度按图乙所示规律变化（以垂直纸面向外的磁场方向为正方向），g=IOm*.试

甲乙

（1）带电微粒运动到C点的纵坐标值〃及电场强度与；

（2）+x轴上有一点Q,O