高二物理力同步练习1

高二物理力的合成与分解试题答案及解析1.两个共点力F1与F2的合力大小为6 N，则F1与F2的大小可能是（）A．F1＝2 N，F2＝9 N B．F1＝4 N，F2＝8 NC．F1＝1 N，F2＝8 N D．F1＝2 N，F2＝1 N【答案】B【解析】由于合力大小为：|F1－F2|≤F≤|F1＋F2|可通过以下表格对选项进行分析【考点】力的合成与分解2.如图所示，置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机，三脚架的三根轻质支架等长，与竖直方向均成30°角，则每根支架中承受的压力大小为A．B．C．D．【答案】D【解析】要使相机受力平衡，则三根支架竖直向上的力的合力应等于重力，即；解得，D正确。

【考点】考查了共点力平衡条件的应用3.如图所示，半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其左端有固定放置的竖直挡板MN，在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于静止状态，若用外力使MN保持竖直且缓慢向左移动，在Q落到地面以前，发现P始终保持静止，在此过程中（）A．MN对Q的弹力逐渐增大B．Q所受的合力逐渐减小C．地面对P的摩擦力逐渐增大D．地面对P的支持力逐渐减小【答案】AC【解析】先对Q受力分析，受重力、P对Q的支持力和MN对Q的支持力，如图：根据共点力平衡条件，有：，，再对P、Q整体受力分析，受重力、地面支持力、MN挡板对其向左的支持力和地面对其向右的支持力，如图所示：根据共点力平衡条件，有：，，故MN保持竖直且缓慢地向右移动过程中，角不断变大，故f变大，N不变，N1变大，N2变大，P、Q受到的合力为零，AC正确；【考点】考查了共点力平衡条件，力的合成与分解4.如图所示，两完全相同、质量均为m的光滑球A、B，放在竖直挡板和倾角为的斜面间处于静止，则下列说法错误的是（）A．两球对斜面的压力大小相等B．斜面对A球的弹力大小为C．斜面对B球的弹力大小为D．B球对A球的弹力大小为【答案】A【解析】对物体A进行受力分析如图所示可知斜面对A的弹力，B正确；B对A的弹力为，D正确；对B进行受力分析如下图所示则：，，而，联立可得斜面对B 球的弹力大小为，因此C 正确，A 错误，而本题选出错误的，因此只能选A 。

1.1 电荷及其守恒定律1.当把用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触验电器的金属球后，金属箔片张开．此时，金属箔片所带的电荷的带电性质和起电方式是（）A．正电荷B．负电荷C．接触起电D．感应起电2．下列说法正确的是（）A．物体所带的电荷量可以为任意实数B．不带电的物体上，既没有正电荷也没有负电荷C．摩擦起电的过程，是靠摩擦产生了电荷D．利用静电感应使金属导体带电，实质上是导体中的自由电子趋向或远离带电体3．地毯中加入少量金属丝的目的是（）A．增大地毯的强度和韧性B．避免人走时产生静电C．将人走动时产生的静电导走D．以上说法都不对4．导体A带5Q的正电荷，另一完全相同的导体B带Q的负电荷，将两导体接触一会儿后再分开，则B导体的带电荷量为（）A．－Q B．QC．2Q D．4Q5．毛皮与橡胶棒摩擦后，毛皮带正电，橡胶棒带负电．这是因为（）A．空气中的正电荷转移到了毛皮上B．空气中的负电荷转移到了橡胶棒上C．毛皮上的电子转移到了橡胶棒上D．橡胶捧上的电子转移到了毛皮上6．一带负电绝缘金属小球放在潮湿的空气中、经过一段时间后，发现该小球上净电荷几乎不存在，这说明（）A．小球上原有的负电荷逐渐消失了B．在此现象中，电荷不守恒C．小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了D．该现象是由于电子的转移引起，仍然遵循电荷守恒定律7．原来甲、乙、丙三物体都不带电，今使甲、乙两物体相互摩擦后，乙物体再与丙物体接触，最后，得知甲物体带正电1.6×10－15 C，丙物体带电8×10－16 C．则对于最后乙、丙两物体的带电情况下列说法中正确的是（）A．乙物体一定带有负电荷8×10－16 CB．乙物体可能带有负电荷2.4×10－15 CC．丙物体一定带有正电荷8×10－16 CD．丙物体一定带有负电荷8×10－16 C8．如下图所示，将带电棒移近两个不带电的导体球，甲、乙两个导体球开始时互相接触且对地绝缘．下述几种方法中能使两球都带电的是（）A．先把两球分开，再移走棒B．先移走棒，再把两球分开C．先将棒接触一下其中的一球，再把两球分开D．棒的电荷量不变，两导体球不能带电9．M和N是两个不带电的物体，它们互相摩擦后M带正电1.6×10－10 C，下列判断正确的有（）A．在摩擦前M和N的内部没有任何电荷B．摩擦的过程中电子从M转移到NC．N在摩擦后一定带负电1.6×10－10 CD．M在摩擦过程中失去1.6×10－10个电子10．如下图所示，挂在绝缘细线下的小轻质通电球，由于电荷的相互作用而靠近或远离，所以（）A．甲图中两球一定带异种电荷B．乙图中两球一定带同种电荷C．甲图中两球至少有一个带电D．乙图中两球只有一个带电11．目前普遍认为，质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成．u夸克带电荷量为23e，d夸克带电荷量为－13e，e为元电荷．下列论断可能正确的是（）A．质子由1个u夸克和2个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成B．质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成C．质子由1个u夸克和2个d夸克组成，中子由2个u夸克和1个d夸克组成D．质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由2个u夸克和1个d夸克组成12．半径相同的两金属小球A、B带有相同的电荷量，相隔一定的距离，今让第三个半径相同的不带电金属小球C，先后与A、B接触后移开．(1)若A、B两球带同种电荷，接触后两球的电荷量之比为多大？(2)若A、B两球带异种电荷，接触后两球的电荷量之比为多大？参考答案1.解析：金属箔片的带电性质和相接触的玻璃棒带电性质是相同的．金属箔片的起电方式为接触起电．答案：AC2.答案：D3.答案：C4.解析：两导体上的电荷先完全中和后再平分，所以每个导体上带电荷量的大小为5Q －Q 2＝2Q .答案：C5.解析：摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，电中性的物体若失去了电子就带正电，得到了电子就带负电．由于毛皮的原子核束缚电子的能力比橡胶棒弱，在摩擦的过程中毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上，失去了电子的毛皮带正电，所以C 正确．答案：C6.解析： 绝缘小球上电荷量减少是由于电子通过空气导电转移到外界，只是小球上电荷量减少，但是这些电子并没消失，故A 、B 错，C 对，就小球和整个外界组成的系统而言，其电荷的总量仍保持不变，故D 正确．答案：CD7.解析：由于甲、乙、丙原来都不带电，即都没有静电荷，甲、乙摩擦导致甲失去电子1.6×10－15 C 而带正电，乙物体得到电子而带1.6×10－15 C 的负电荷；乙物体与不带电的丙物体相接触，从而使一部分负电荷转移到丙物体上，故可知乙、丙两物体都带负电荷，由电荷守恒可知乙最终所带负电荷为1.6×10－15 C －8×10－16 C ＝8×10－16 C ，故A 、D 正确．答案：AD8.解析：感应起电应遵从以下几个步骤：(1)两导体彼此接触；(2)带电体移近两导体；(3)先分开两导体，再移走带电体．由此可知，A 项可以使物体带电；带电体与非带电体接触，电荷发生转移，使物体带电，C 项可以使物体带电．故正确答案为AC.答案：AC9.解析：M 和N 都不带电，是指这两个物体都呈电中性，没有“净电荷”(没有中和完的电荷)，也就是没有得失电子．但内部仍有相等数量的正电荷(质子数)和负电荷(电子数)，所以选项A 错误．M 和N 摩擦后M 带正电荷，说明M 失去电子，电子从M 转移到N ，选项B 正确．根据电荷守恒定律，M 和N 这个与外界没有电荷交换的系统原来电荷的代数和为0，摩擦后电荷量仍应为0.选项C 正确．电子带电荷量为1.6×10－19 C ，摩擦后M 带正电荷1.6×10－10 C ，由于M 带电荷量应是电子电荷量的整数倍．所以M 失去109个电子，选项D 错误．答案：BC10.解析：若两物体相互排斥，必定带同种电荷；若两物体相互吸引，二者可能带异种电荷，也可能一个带电荷，另一个不带电荷．当只有一个物体带电时，不带电物体由于受到带电物体电荷的作用，原子内部的异种电荷趋向于靠近带电物体，同种电荷趋向于远离带电物体，这一过程类似于静电感应，因此两物体之间的吸引力大于排斥力，宏观上显示的是吸引力．综合上述，B 、C 选项正确．答案：BC11.解析：本题主要考查组成原子核的质子和中子的性质及电荷守恒定律，对质子11H ；带电荷量为2×23e ＋1×⎝ ⎛⎭⎪⎫－13e ＝e ， 故由2个u 夸克和1个d 夸克组成；对中子01n ；带电荷量为1×23e ＋2×⎝ ⎛⎭⎪⎫－13e ＝0， 故由1个u 夸克和2个d 夸克组成．故B 选项正确．答案： B12.解析：(1)A 、B 带同种电荷，设电荷量为Q ，C 与A 接触后，由于形状相同，二者平分电荷量，A 、C 所带的电荷量均为12Q .C 与B 接触后平分二者电荷量，则B 、C 的电荷量均为12⎝ ⎛⎭⎪⎫12Q ＋Q ＝34Q ， A 、B 最终的电荷量之比为⎝ ⎛⎭⎪⎫12Q ∶⎝ ⎛⎭⎪⎫34Q ＝2∶3. (2)A 、B 带异种电荷，设电荷量分别为Q 、－Q ，A 、C 接触后，平分电荷量，A 、C 的电荷量均变为12Q ，C 与B 接触后，平分二者的电荷量，C 、B 的电荷量均为12⎝ ⎛⎭⎪⎫12Q －Q ＝－14Q ， 则A 、B 最终的电荷量之比为⎝ ⎛⎭⎪⎫12Q ∶|－14Q |＝2∶1. 答案：(1)2∶3 (2)2∶1。

高二物理力的合成与分解试题答案及解析1.一个质点在三个共点力F1、F2、F3的作用下处于平衡状态，如图所示，则它们的大小关系是（）A．F1＞F2＞F3B．F1＞F3＞F2C．F3＞F1＞F2D．F2＞F1＞F3【答案】C【解析】因为质点在三个共点力F1、F2、F3的作用下处于平衡状态，所以将三力首尾相连组成一封闭三角形，如图所示：根据数学知识三角形中大角对大边，即得出F3＞F1＞F2，所以选项ABD错误，C正确．【考点】力的合成；力的三角形法则。

2.如图，物体P静止于固定的斜面上，P的上表面水平.现把物体Q轻轻地叠放在P上，则（）A．P向下滑动B．P静止不动C．P所受的合外力增大D．P与斜面间的静摩擦力不变【答案】B【解析】对P受力分析，受重力、支持力、静摩擦力，根据平衡条件，有：，，，故，由于物体Q轻轻地叠放在P上，相当于增大物体P重力，故P静止不动，故A错误，B正确；物体P保持静止，合力为零，故C错误；由于物体Q轻轻地叠放在P上，相当于增大物体P重力，故根据可得：P与斜面间的静摩擦力增大，故D 错误；【考点】考查了共点力平衡条件，力的合成与分解3.（10分）如图所示，质量M=kg的木块A套在水平杆上，并用轻绳将木块：A与质量m=kg的小球相连。

今用跟水平方向成α=300角的力F=N，拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，取g=10m/s2。

求：（1）运动过程中轻绳与水平方向夹角θ；（2）木块与水平杆间的动摩擦因数为μ。

【答案】（1）；（2）【解析】（1）设细绳对B的拉力为T，由平衡条件可得：解得：即（2）设细绳对A的拉力为则：有：可得【考点】共点力平衡，力的合成与分解4.在匀强电场中，将一个带电量为q，质量为m的小球由静止释放，带电小球的轨迹为一直线，该直线与竖直方向夹角为θ，如图所示，那么匀强电场的场强大小为（）A．最大值是B．最小值是C．唯一值是D．同一方向上，可有不同的值．【答案】B【解析】因为小球作直线运动，所以重力和电场力的合力沿轨迹方向，根据矢量的三角形法则可知当电场力垂直于运动轨迹时，电场力最小，所以有：，解得：，故选项B正确；根据矢量三角形法则可知电场力方向确定时，电场力的大小确定，故选项D错误．【考点】本题考查力和运动之间的关系及矢量三角形法则的应用．5.有两个共点力，大小分别是3N和5N，则它们的合力大小（）A．最大为10N B．最小为2NC．可能为15N D．可能为1N【答案】B【解析】两个共点力F1、F2合力范围，故3N、5N两力的合力范围为，只有选项B正确。

高二物理力学综合试题1.如图，动物园的水平地而上放着一只质量为M的笼子，笼内有一只质量为m的猴子，当猴以某一加速度沿竖直柱子加速向上爬时，笼子对地面的压力为F1；当猴以同样大小的加速度沿竖直柱子加速下滑时，笼子对地面的压力为F2，关于F1和F2的大小，下列判断中正确的是A．F1=F2B．F-1>(M+m)g，F2<(M+m)gC．F1+F2=2(M+m)g D．F1-F2=2(M+m)g【答案】BC【解析】此题目是受力分析的题，笼子自身质量为M，则重力为Mg．而猴子在加速上滑时受到的摩擦力是向上f，f-mg=ma,f=mg+ma而猴子受到的摩擦力和立柱受到的摩擦力是作用力和反作用力，则立柱受到的摩擦力也为f，大小相等，只不过方向是相反的，猴子受到的摩擦力是向上的，立柱受到的摩擦力是向下的，则立柱受到向下的合力为，则立柱对地面的压力也是．而猴子在加速下滑时受到的摩擦力是向上f，而猴子受到的摩擦力和立柱受到的摩擦力是作用力和反作用力，则立柱受到的摩擦力也为f，大小相等，只不过方向是相反的，猴子受到的摩擦力是向上的，立柱受到的摩擦力是向下的，则立柱受到向下的合力为，则立柱对地面的压力也是．故B正确。

，C项正确。

故选BC【考点】考查牛顿第二定律；力的合成与应用；摩擦力的方向点评：本题目考查了力的合成以及力的相互作用，需要学生先对物体进行受力分析，然后利用所学知识灵活应用2.光滑的水平轨道AB，与半径为R的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点，其中圆轨道在竖直平面内，B为最低点，D为最高点．为使一质量为m的小球以初速度v沿AB运动，恰能通过最高点，则( )A．R越小，v越大B．m越大，v越大C．R越大，小球经过B点后瞬间对轨道的压力越大D．小球经过B点后瞬间对轨道的压力与R无关【答案】D【解析】小球恰好通过最高点，则只有重力提供向心力，则。

根据机械能守恒定律则，则。

因此，AB错误。

经过B点时，将代入则，所以C错，D对。

高二物理3-1静电平衡同步练习（经典题型）一、单选题1．一金属球，原来不带电，现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN ，如图所示，金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a 、b 、c 三点的场强大小分别为E a 、E b 、E c ，三者相比（ ）A ．E a 最大B ．E b 最大C ．E c 最大D ．E a =E b =E c2．一个带绝缘底座的空心金属球A 带有8410C -⨯的正电荷，上端开有适当小孔，有绝缘柄的金属小球B 带有8210C -⨯的负电荷，使B 球和A 球内壁接触，如图所示，则A 、B 带电荷量分别为（ ）A ．8110C A Q -=⨯，8110CB Q -=⨯B ．8210C A Q -=⨯，0B Q =C ．0A Q =，8210C A Q -=⨯D ．8410C A Q -=⨯，8210C B Q -=-⨯3．下列说法不正确的是（ ）A ．避雷针避雷的原理是尖端放电能将云层中的电荷中和B ．为了美观，通常把避雷针顶端设计成球形C ．验电器的金属杆上端固定一个金属球而不是做成针尖状，这是为了防止尖端放电D ．为了避免因尖端放电而损失电能，高压输电导线表面要尽量光滑4．在医疗手术中，为防止麻醉剂乙醚爆炸，地砖要用导电材料制成，医生护士要穿由导电材料制成的鞋子和棉布外套，一切设备要良好接地，这样做是为了( )A ．应用静电B ．除菌消毒C ．消除静电D ．防止漏电5．如图所示，在原来不带电的金属细杆ab 附近P 处，放置一个正点电荷，达到静电平衡后（ ）A ．a 端的电势比b 端的高B ．b 端的电势比d 点的低C ．a 端的电势不一定比d 点的低D ．杆内c 处场强的方向由c 指向b6．图中接地金属球A 的半径为R ，球外点电荷的电荷量为Q ，到球心的距离为r.该点电荷的电场在球心的场强大小等于( )A ．k Q r 2−k Q R 2B ．k Q r 2+k Q R 2C ．0D ．k Qr 2 7．如图所示，xOy 平面是无穷大导体的表面，该导体充满z ＜0的空间，z ＞0的空间为真空．将电荷量为q 的点电荷置于z 轴上z ＝h 处，则在xOy 平面上会产生感应电荷．空间任意一点处的电场皆是由点电荷q 和导体表面上的感应电荷共同激发的．已知静电平衡时导体内部场强处处为零，则在z 轴上z ＝2h 处的场强大小为(k 为静电力常量)( )A ．k 24q hB ．249q k hC ．2329q k hD ．2409q k h 8．如图所示为一空腔球形导体(不带电)，现将一个带正电的小金属球A 放入腔中，当静电平衡时，图中a 、b 、c 三点的场强E 和电势φ的关系是( )A．E a＞E b＞E c，φa＞φb＞φcB．E a＝E b＞E c，φa＝φb＞φcC．E a＝E b＝E c，φa＝φb＞φcD．E a＞E c＞E b，φa＞φb＞φc9．将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属空心球C内(不与球接触)，另有一个悬挂在细线上的带负电的小球B向C靠近，如图所示，于是有()A．.A向左偏离竖直方向，B向右偏离竖直方向B．A的位置不变，B向右偏离竖直方向C．.A向左偏离竖直方向，B的位置不变D．.A和B的位置都不变二、多选题10．(多选)如图所示，一个不带电的导体球N，置于空心导体球M附近，现将另一个带电荷量为Q的金属球放于空腔导体M内，则()A．若M接地，N上无感应电荷B．若M不接地，且M原来不带电，N上无感应电荷C．若M不接地，且M原来不带电，N上有感应电荷D．若M不接地，且M原来带电，N上一定有感应电荷11．如图所示是消除烟气中煤粉的静电除尘器示意图，它由金属圆筒外壳A和悬在筒中的金属丝B组成，带煤粉的烟气从下方进气口进入，煤粉带负电，脱尘后从上端排气孔排出，要让除尘器正确工作，下列说法正确的是（）A．外壳A应接电源的正极B．金属丝B应接电源的正极C．外壳A应接地，原因是防止触电D．外壳A应接地，原因是导走电荷，防止爆炸12．图5是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧，对矿粉分离的过程，下列表述正确的有A．带正电的矿粉落在右侧B．电场力对矿粉做正功C．带负电的矿粉电势能变大D．带正电的矿粉电势能变小13．如图所示，在真空中把一绝缘导体AB向带负电的小球P缓慢地靠近（不接触，且未发生放电现象）时，下列说法中正确的是A．B端的感应电荷越来越多B．导体内部场强越来越大C．导体的感应电荷在M点产生的场强大于在N点产生的场强D．导体在感应电荷在M、N两点产生的场强相等14．金属壳放在光滑的绝缘水平垫上，下列四幅图中金属壳能起到屏蔽图中电荷产生电场作用的是（）A．B．C．D．15．如图所示，在水平放置的光滑金属板中心正上方有一带正电的点电荷Q，另一表面绝缘，v在金属板上向右运动，带正电的金属小球（可视为质点，且不影响原电场）自左以初速度在运动过程中（）A．小球做先减速后加速运动B．小球做匀速直线运动C．小球受到的静电力对小球先做负功，后做正功D．小球受到的静电力对小球做的功为零16．如图所示，金属球壳A带有正电，其上方有一小孔a，静电计B的金属球b用导线与金属球c相连，以下操作所发生的现象，正确的有（）A．将c移近A，但不与A接触，B会张开一定角度B．将c与A外表面接触后移开，B会张开一定角度C．将c与A内表面接触时，B不会张开角度D．将c置于A空腔内，但不与A接触，B不会张开角度17．如图所示，带电体Q靠近一个接地空腔导体，空腔里面无电荷．在静电平衡后，下列物理量中等于零的是( )A．导体腔内任意点的场强B．导体腔内任意点的电势C．导体外表面的电荷量D．导体空腔内表面的电荷量三、填空题18．长为L的导体棒原来不带电，将一带电量为-q的点电荷放在距棒左端R处，如图所示，当达到静电平衡后棒上感应的电荷在棒内中点处产生的场强的大小等于______，方向______．19．如图所示，绝缘开口金属球壳A已带电，现把验电器甲的小金属球与球壳A的内壁用导线相连，另外把一绝缘的金属小球B与球壳A的内壁相接触后再与验电器乙的金属小球相接触，验电器乙距球壳A足够远，那么验电器甲的金属箔片________，验电器乙的金属箔片________．(填“张开”或“不张开”)参考答案1．C2．B3．B4．C5．B6．D7．D8．D9．B10．AC11．AC12．BD13．AC14．ABD15．BD16．AB17．ABD18．2()2kqL R 水平向右 19． 张开 不张开。

人教版物理高二选修2—2第一章第二节平动和转动同步练习一．选择题1．如图所示,AC 是上端带定滑轮的固定竖直杆，质量不计的轻杆AB 一端通过铰链固定在A 点，另一端B 悬挂一重为G 的物体，且B 端系有一根轻绳并绕过定滑轮C ,用力F 拉绳,开始时∠BAC ＞90°，现使∠BAC 缓慢变小，直到杆AB 接近竖直杆AC ．此过程中，轻杆B 端所受的力（ ）A ． 逐渐减小B ． 逐渐增大C ． 大小不变D ．先减小后增大答案:C解析：解答：A 、由于B 点始终处于平衡状态,故B 点受到的力的大小为各力的合力．故B 点在变化过程中受到的力始终为0．故大小不变．故A 错误B 、由对A 项的分析知B 点受到的力始终为0，不变．故B 错误．C 、由对A 项的分析知B 点受到的力始终为0，不变．故C 正确．D 、由对A 项的分析知B 点受到的力始终为0，不变．故D 错误．故选：C分析：以B 为研究对象，并受力分析．由题目中“缓慢”二字知整个变化过程中B 处于平衡态．2．如图,由两种材料做成的半球面固定在水平地面上,球右侧面是光滑的,左侧面粗糙，O 点为球心，A 、B 是两个相同的小物块（可视为质点)，物块A 静止在左侧面上，物块B 在图示水平力F 作用下静止在右侧面上，A 、B 处在同一高度，AO 、BO 与竖直方向的夹角均为θ,则A 、B 分别对球面的压力大小之比为（ ）A ． s in 2θ:1B ． s inθ:1C ． c os 2θ：1D ．cosθ：1答案:C解析:解答：分别对A 、B 两个相同的小物块受力分析如图，由平衡条件，得：N =mgcosθ 同理cos mg N θ'= 由牛顿第三定律,A 、B 分别对球面的压力大小为N 、N ′；则它们之比为2cos cos cos N mg mg N θθθ=='，故C 正确故选C分析：分别对A、B两个相同的小物块受力分析，由受力平衡,求得所受的弹力，再由牛顿第三定律，求A、B分别对球面的压力大小之比．3．如图所示，小车的质量为M，人的质量为m,人用恒力F拉绳，若人与车保持相对静止，且地面为光滑的，又不计滑轮与绳的质量,则车对人的摩擦力不可能是(）A．0B．m Mm M-+F,方向向右C．m Mm M-+F,方向向左D．m Mm M-+F，方向向右答案：B解析:解答：整体的加速度2FaM m=+，方向水平向左．隔离对人分析，人在水平方向上受拉力、摩擦力,根据牛顿第二定律有：设摩擦力方向水平向右．F﹣f=ma,解得f=F﹣ma=m MFm M-+．若M=m，摩擦力为零．若M＞m，摩擦力方向向右,大小为m MFm M-+．若M＜m,摩擦力方向向左,大小为m MFm M-+．故A、C、D正确，B错误．故选B．分析:对人和车整体分析，根据牛顿第二定律求出整体的加速度,再隔离对人分析,求出车对人的摩擦力大小．4．如图所示，质量为M、半径为R的半球形物体A放在水平地面上，通过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m、半径为R的光滑球B．则（)A．A对地面的压力等于（M+m）g B．A对地面的摩擦力方向向左C ． B 对A 的压力大小为r r R +mgD ． 细线对小球的拉力大小为r Rmg 答案：A解析：解答：AB 、对AB 整体受力分析，受重力和支持力,相对地面无相对滑动趋势，故不受摩擦力，根据平衡条件，支持力等于整体的重力，为（M +m ）g ；根据牛顿第三定律，整体对地面的压力与地面对整体的支持力是相互作用力，大小相等，故对地面的压力等于(M +m ）g ,故A 正确，B 错误；CD 、对小球受力分析，如图所示：根据平衡条件,有：cos mg F θ=，T =mg t a n θ 其中cosθ=R r R +，22(r R)R tan Rθ+-=, 故:R r F mg R +=，22(r R)R T mg R+-= 故C 、D 错误；故选：A ．分析：先对整体受力分析，然后根据共点力平衡条件分析AB 选项，再隔离B 物体受力分析后根据平衡条件分析CD 选项．5．一倾角为30°的斜劈放在水平地面上，一物体沿斜劈匀速下滑．现给物体施加如图所示力F ，F 与竖直方向夹角为30°，斜劈仍静止,则此时地面对斜劈的摩擦力（ ）A ． 大小为零B ． 方向水平向右C ． 方向水平向左D ． 无法判断大小和方向答案：A解析：解答：物块匀速下滑时,受重力、支持力和摩擦力，三力平衡,故支持力和摩擦力的合力与重力平衡，竖直向上，根据牛顿第三定律得到滑块对斜面体的作用力方向竖直向下，等于mg ;当加推力F 后，根据滑动摩擦定律F =μN ,支持力和滑动摩擦力同比增加，故其合力的方向不变，根据牛顿第三定律,滑块对斜面体的压力和滑动摩擦力的合力方向也不变,竖直向下；故斜面体相对与地面无运动趋势，静摩擦力仍然为零；故选A ．分析：物块匀速下滑时,受重力、支持力和摩擦力，三力平衡,故支持力和摩擦力的合力与重力平衡,竖直向上，根据牛顿第三定律得到滑块对斜面体的作用力方向；当加推力F 后，滑块对斜面体的压力和滑动摩擦力同比增加，合力方向不变．6．如图所示，质量为m的小球，用OB和O′B两根轻绳吊着，两轻绳与水平天花板的夹角分别为30°和60°，这时OB绳的拉力大小为F1，若烧断O′B绳,当小球运动到最低点C时,OB绳的拉力大小为F2，则F1:F2等于(）A．1：1 B．1：2C．1:3 D．1：4答案:D解析：解答：烧断水平细线前，小球处于平衡状态，合力为零，根据几何关系得：F1=mgsin30°=12mg；烧断水平细线,设小球摆到最低点时速度为v，绳长为L．小球摆到最低点的过程中，由机械能守恒定律得：mgL（1﹣sin30°)=12mv2在最低点，有F2﹣mg=m2vL联立解得F2=2mg；故F1：F2等于1:4；故选：D．分析：烧断水平细线前，小球处于平衡状态，合力为零,根据平衡条件求F1．烧断水平细线，当小球摆到最低点时,由机械能守恒定律求出速度，再由牛顿牛顿第二定律求F2．7．有一个直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB竖直向下,表面光滑．AO上套有小环P，OB上套有小环Q，两环质量均为m，两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡（如图所示）．现将P环向左移一小段距离,两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆对P环的支持力F N和摩擦力F的变化情况是()A．F N不变，F变大B．F N不变，F变小C．F N变大，F变大D．F N变大，F变小答案：B解析：解答：对小环Q受力分析,受到重力、支持力和拉力,如图根据三力平衡条件，得到 cos mg T θ= N =mg t a n θ再对P 、Q 整体受力分析，受到总重力、OA 杆支持力、向右的静摩擦力、BO 杆的支持力，如图根据共点力平衡条件,有N =FF N =（m +m ）g =2mg故F =mg t a n θ当P 环向左移一小段距离，角度θ变小，故静摩擦力F 变小,支持力F N 不变；故选B ．分析：先对小环Q 受力分析，受到重力、支持力和拉力，跟三力平衡条件，求出拉力的表达式；在对P 、Q 两个小环的整体受力分析，根据平衡条件再次列式分析即可．8．如图所示,质量相同分布均匀的两个圆柱体a 、b 靠在一起,表面光滑，重力均为G ，其中b 的下一半刚好固定在水平面MN 的下方，上边露出另一半，a 静止在平面上，现过a 的轴心施以水平作用力F ,可缓慢的将a 拉离平面一直滑到b 的顶端,对该过程分析,应有（ )A ． 拉力F 先增大后减小，最大值是GB ． 开始时拉力F 3,以后逐渐减小为0C ． a 、b 间压力由0逐渐增大,最大为GD ． a 、b 间的压力开始最大为2G ，而后逐渐减小到0答案：B解析：解答：对于a 球：a 球受到重力G 、拉力F 和b 球的支持力N ，由平衡条件得:F =Ncosθ，Nsinθ=G则得 F =G c o t θ，sin G N θ= 根据数学知识可知，θ从30°增大到90°，F 和N 均逐渐减小，当θ=30°，F 有最大值为3G ，N 有最大值为2G ，故B 正确．故选B分析：a 球缓慢上升，合力近似为零，分析a 受力情况,由平衡条件得到F 以及b 球对a 的支持力与θ的关系式,即可分析其变化．9．如图所示，一个质量为m 的人站在台秤上，跨过光滑定滑轮将质量为m ′的重物从高处放下，设重物以加速度a 加速下降（a ＜g ），且m ′＜m ，则台秤上的示数为（ )A ． (m +m ′）g ﹣m ′aB ． （m ﹣m ′）g +m ′aC ． （m ﹣m ′）g ﹣m ′aD ．（m ﹣m ′）g答案：B解析:解答:对重物受力分析，受重力和拉力，加速下降,根据牛顿第二定律,有：m ′g ﹣T =m ′a ①再对人受力分析，受到重力、拉力和支持力，根据共点力平衡条件，有：N +T =mg ②由①②,解得N =（m ﹣m ′)g +m ′a故选B ．分析：先对重物受力分析，受重力和拉力,加速下降,然后根据牛顿第二定律列式求出绳子的拉力；再对人受力分析，受到重力、拉力和支持力，根据平衡条件求出支持力，而台秤读数等于支持力．10．如图所示，物体A 和B 质量均为m ，且分别与轻绳连接跨过光滑轻质定滑轮,B 放在水平面上,A 与悬绳竖直．用力F 拉B 沿水平面向左匀速运动的过程中,绳对A 的拉力的大小是( ）A．大于mg B．总等于mgC．一定小于mg D．以上三项都不正确答案:A解析:解答：将B的运动分解为沿绳子方向的运动，以及垂直绳子方向运动即绕滑轮的转动,如图解得v2=vcosθ由于θ不断变小,故v2不断变大；由于物体A的速度等于v2,故物体A加速上升，加速度向上，即物体A处于超重状态，故绳子的拉力大于mg；故选A．分析:由于B做匀速运动，将B的运动分解为沿绳子方向的运动,以及垂直绳子方向运动即绕滑轮的转动，得到沿绳子方向的运动速度，即物体A的速度表达式，得到A的运动规律，再根据牛顿第二定律判断绳子拉力的变化情况．11．如图所示，两梯形木块A、B叠放在水平地面上，A、B之间的接触面倾斜．A的左侧靠在光滑的竖直墙面上，关于两木块的受力,下列说法正确的是（）A．A、B之间一定存在摩擦力作用B．木块A可能受三个力作用C．木块A一定受四个力作用D．木块B受到地面的摩擦力作用方向向右答案：B解析：解答：A、由于AB间接触面情况未知，若AB接触面光滑，则AB间可以没有摩擦力；故A错误；B、对整体受力分析可知，A一定受向右的弹力；另外受重力和支持力；因为AB间可能没有摩擦力；故A可能只受三个力;故B正确；C错误；D、木块B受重力、压力、A对B的垂直于接触面的推力作用，若推力向右的分力等于F，则B可能不受摩擦力;故D错误;故选：B．分析：分别对AB及整体进行分析，由共点力的平衡条件可判断两物体可能的受力情况．12．如图所示，质量为m的物体A在沿斜面向上的拉力F作用下沿斜面匀速下滑,此过程斜面体B仍静止，斜面体的质量为M，则水平地面对斜面体（)A．无摩擦力B．有水平向右的摩擦力C．支持力为（m+M）g D．支持力小于（m+M）g答案：D解析：解答：以物体A和斜面体整体为研究对象，分析受力情况：重力（M+m）g、地面的支持力N，摩擦力F和拉力F，根据平衡条件得:F=Fcosθ,方向水平向左N=（M+m）g﹣Fsinθ＜(m+M）g故选D分析：物体A在沿斜面向上的拉力F作用下沿斜面匀速下滑，合力为零．斜面体B静止,合力也为零．以物体A和斜面体整体为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件研究水平地面对斜面体的摩擦力和支持力．13．如图所示，用一轻绳将光滑小球P系于竖直墙壁上的O点，在墙壁和球P之间夹有一长方体物块Q，P、Q均处于静止状态,现有一铅笔紧贴墙壁从O点开始缓慢下移，则在铅笔缓慢下移的过程中(）A ． 细绳的拉力逐渐变小B ． Q 受到墙壁的弹力逐渐变大C ． Q 受到墙壁的摩擦力逐渐变大D ． Q 将从墙壁和小球之间滑落答案：B解析：解答：A 、对P 分析，P 受到重力、拉力和Q 对P 的弹力处于平衡，设拉力与竖直方向的夹角为θ，根据共点力平衡有：拉力cos mg F θ=，Q 对P 的支持力N =mgtanθ．铅笔缓慢下移的过程中,θ增大，则拉力F 增大，Q 对P 的支持力增大．故A 错误．B 、C 、D 、对Q 分析知，在水平方向上P 对A 的压力增大，则墙壁对Q 的弹力增大，在竖直方向上重力与摩擦力相等，所以A 受到的摩擦力不变,Q 不会从墙壁和小球之间滑落．故B 正确,C 、D 错误．故选:B ．分析：分别对P 、Q 受力分析，通过P 、Q 处于平衡判断各力的变化．14．如图所示,两个质量为m 1的小球套在竖直放置的光滑支架上，支架的夹角为120°，用轻绳将两球与质量为m 2的小球连接，绳与杆构成一个菱形，则m 1：m 2为（ ）A ． 1:1B ． 1：2C ． 1:3D ．3：2答案:A解析：解答:将小球m 2的重力按效果根据平行四边形定则进行分解如图，由几何知识得:T =m 2g ①对m 1受力分析，由平衡条件,在沿杆的方向有：m 1gsin 30°=Tsin 30° 得：T =m 1g ②可见m 1:m 2的=1：1；故选：A．分析：将小球m2的重力按效果根据平行四边形定则进行分解，由几何知识求出m2g与绳子拉力T的关系，对m1受力分析，由平衡条件求出m1g与T的关系，进而得到m1：m2的比值．15．图中弹簧秤、绳和滑轮的重量均不计，绳与滑轮间的摩擦力不计，物体的重力都是G，在图甲、乙、丙三种情况下，弹簧秤的读数分别是F1、F2、F3,则（）A．F1＞F2=F3B．F3=F1＞F2C．F1=F2=F3D．F1＞F2=F3答案：B解析：解答：甲图：物体静止，弹簧的拉力F1=mg；乙图：对物体为研究对象,作出力图如图．根据平衡条件有:F2=mgsin60°=0.866mg丙图：以动滑轮为研究对象,受力如图．由几何知识得F3=mg．故F3=F1＞F2故选B．分析：弹簧称的读数等于弹簧受到的拉力．甲图、乙图分别以物体为研究对象由平衡条件求解．丙图以动滑轮为研究对象分析受力情况，根据平衡条件求解．二．填空题16．如图所示，粗细和质量分布都均匀的呈直角的铁料aob质量为12k g,ao、ob两段长度相等,顶点o套在光滑固定轴上使直角铁料能绕o轴在竖直平面内转动,a端挂有质量为9k g的物体P，ao与竖直方向成37°角，则P对地面的压力大小是,要使P对地面的压力为零，至少在b端上施加力F= ．(g取10m/s2,sin37°=0。

1.1磁场对通电导线的作用力同步练习一、单选题1．关于磁感应强度的定义式B＝FIL，下列说法正确的是（）A．电流元IL在磁场中受力为F，则磁感应强度B一定等于F ILB．磁感应强度的大小与IL成反比，与F成正比C．磁感应强度就是电流元IL所受的磁场力F与IL的比值D．磁感应强度的大小是由磁场本身决定的，与检验电流元无关2．关于磁感应强度B、电流I、导线长度L和电流所受磁场力F的关系，下面的说法中正确的是（）A．在B=0的地方，F一定等于零B．在F=0的地方，B一定等于零C．若B=1 T，I=1 A，L=1 m，则F一定等于1 ND．若L=1 m，I=1 A，F=1 N，则B一定等于1 T3．磁场对通电导线的作用力称为安培力，下列通电直导线所受安培力方向正确的是（）A．B．C．D．4．如图所示，a、b、c是水平固定在正三角形三个顶点的三条长直导线，三根导线均通有大小相等、方向相同的恒定电流，则导线a所受安培力的情况是（）A．导线a所受安培力的大小为零B．导线a所受安培力的方向竖直向上C．撤掉导线c后，导线a所受安培力的方向不变D．撤掉导线c后，导线a所受安培力变小5．两根电流大小相同的通电直导线A和B用相同的丝线悬挂在水平天花板上，导线A的电流方向向里如图所示。

在空间中加竖直方向的磁场可以使两根丝线与天花板垂直，则B 的电流方向和所加的磁场方向分别为（）A．向里竖直向上B ．向里 竖直向下C ．向外 竖直向上D ．向外 竖直向下6．通电直导线A 、B 与圆形通电导线环放在同一粗糙绝缘水平面上，O 为导线环圆心，导线A 、B 与导线环直径CD 平行且到CD 距离相等，当它们通有如图所示的电流后，均仍处于静止状态，则（ ）A ．O 点磁感应强度为0B ．导线环受到向右的摩擦力C ．导线A 受到的摩擦力一定向右D ．导线B 受到的摩擦力一定向右7．如图所示，水平面上的U 形导轨NMPQ 处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B ，方向与水平面夹角为θ，垂直于ab 且指向右斜上方。

人教版物理高二选修2-1 2.3洛伦兹力和显像管同步练习一、单项选择题1．（2分）一个不计重力的带负电荷的粒子，沿图中箭头所示方向进入磁场，磁场方向垂直于纸面向里，则粒子的运动轨迹为（）A．圆弧a B．直线bC．圆弧c D．a、b、c都有可能2．（2分）如图四幅图表示了磁感应强度B、电荷速度v和洛伦兹力F三者方向之间的关系，其中正确的是（）A．B．C．D．3．（2分）如图所示，甲、乙两个质量相同、带等量异种电荷的带电粒子，以不同的速率经小孔P垂直磁场边界MN，进入方向垂直纸面向外的匀强磁场中，在磁场中做匀速圆周运动，并垂直磁场边界MN射出磁场，半圆轨迹如图中虚线所示．不计重力空气阻力，则下列说法中正确的是（）A．甲带负电荷，乙带正电荷B．洛伦兹力对甲乙不做正功C．甲的速率大于乙的速率D．甲在磁场中运动的时间大于乙在磁场中运动的时间4．（2分）有两个材质不同半径相同的小球A和B，A球为铜质的，B球为玻璃材质的，两球从水平匀强磁场上方同一高度同时由静止释放，不计空气阻力，则下列说法正确地是（）A．A球通过磁场所用时间比B球所用时间短B．B球通过磁场所用时间比A球所用时间短C．A球和B球通过磁场所用时间相同D．不能比较A球和B球通过磁场所用时间的长短5．（2分）如图所示，带电小球以一定的初速度v0竖直向上抛出，能够达到的最大高度为h1；若加上水平方向的匀强磁场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h2；若加上水平方向的匀强电场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h3，若加上竖直向上的匀强电场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h4，如图所示．不计空气，则下列说法正确的是（）A．一定有h1=h3B．一定有h1＜h4C．一定有h2=h4D．一定有h1=h26．（2分）如图所示匀强磁场水平向右，电子在磁场中的运动方向平行，则该电子（）A．受洛仑磁力，方向向下B．受洛仑磁力，方向向上C．不受洛仑磁力D．受洛仑磁力，方向向左7．（2分）如图所示，带负电的离子束沿图中虚线及箭头方向通过蹄形磁铁磁极间时，它的偏转方向为（）A．向上B．向下C．向N极D．向S极8．（2分）匀强磁场的方向垂直纸面向外，一带负电的粒子沿纸面在磁场内运动，速度方向如图所示，此时粒子所受洛伦兹力的方向是（）A．沿纸面向上B．沿纸面向下C．垂直纸面向里D．垂直纸面向外9．（2分）有关洛仑兹力和安培力的描述，正确的是（）A．通电直导线处于匀强磁场中一定受到安培力的作用B．安培力是大量运动电荷所受洛仑兹力的宏观表现C．带电粒子在匀强磁场中运动受到洛仑兹力做正功D．通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行10．（2分）关于电荷所受电场力和洛伦兹力，正确的说法是（）A．电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用B．电荷在电场中不一定受电场力作用C．正电荷所受电场力方向一定与该处电场方向一致D．电荷所受的洛伦兹力不一定与磁场方向垂直二、多项选择题11．（2分）在只受洛伦兹力的条件下，关于带电粒子在匀强磁场中运动，下列说法正确的有（）A．只要粒子的速度大小相同，带电量相同，粒子所受洛伦兹力大小就相同B．洛伦兹力只改变带电粒子的运动轨迹C．洛伦兹力始终与速度垂直，所以洛伦兹力不做功D．洛伦兹力始终与速度垂直，所以粒子在运动过程中的动能、速度保持不变12．（2分）下列表述正确的是（）A．洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律B．焦耳发现了电流通过导体时产生热效应的规律C．行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D．物体先对地面产生压力，然后地面才对物体产生支持力13．（2分）在如图所示的四幅图中，正确标明了带正电的粒子所受洛伦兹力F方向的是（）A．B．C．D．14．（2分）一个电子穿过某一空间而未发生偏转，以下判断正确的是（）A．此空间一定不存在磁场B．此空间一定不存在电场C．此空间可能存在均匀变化磁场D．此空间可能有相互正交的匀强磁场和匀强电场15．（2分）有关电荷所受电场力和洛伦兹力的说法中，正确的是（）A．电荷在磁场中一定受磁场力的作用B．电荷在电场中一定受电场力的作用C．电荷受电场力的方向与该处的电场方向一致D．电荷若受磁场力，则受力方向与该处的磁场方向垂直三、填空题16．（4分）物理学中，把定向移动的方向规定为电流方向．磁场对为洛伦兹力，洛伦兹力的方向用定则判定（选填“左手”、“右手”）．17．（2分）如图，MN为铝质薄平板，铝板处在与板面垂直的匀强磁场中（未画出）．一重力不计的带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出，从Q点穿越铝板后到达PQ的中点O．则带电粒子穿过铝板前后动能之比．18．（6分）磁场对运动电荷的作用力称为，当电荷的运动方向与磁场方向垂直时磁场对电荷的作用力最大，其大小为，当电荷的运动方向与磁场方向平行时，磁场对电荷的作用力等于．19．（2分）有一带电粒子以v=5m/s的速度垂直磁场方向飞入一磁感应强度为B=0.5T的磁场，已知带电粒子的电荷量q=4×10﹣4C．则带电粒子受到的洛伦兹力大小为N．20．（2分）电荷所受的洛伦兹力方向不一定与磁场方向垂直．（判断对错）21．（4分）电子以速度v垂直进入匀强磁场，磁场方向如图所示，此时所受洛仑兹力的方向（填向上或向下）．若将电子换为质子，此时所受洛仑兹力的方向（填向上或向下）．四、解答题22．（10分）对于同一物理问题，常常可以从宏观和微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质，一段横截面积为s，长为l的直导线，单位体积内有n个自由电子，电子量为e，该导线通有电流时，假设自由电子定向移动的速率均为v．（1）（5分）证明导线中的电流I=nevs（2）（5分）将该导线放在磁感应强度为B的匀强磁场中，电流方向垂直于磁场方向，导线所受安培力大小为F安，导线内自由电子所受洛伦兹力大小的总和为F，证明F安=F．23．（10分）竖直放置的半圆形光滑绝缘管道处在如图所示的匀强磁场中，B=1.1T，管道半径R=0.8m，其直径PQ在竖直线上，在管口P处以2m/s的速度水平射入一个带点小球，可把它视为质点，其电荷量为10﹣4C（g取10m/s2），试求：（1）（5分）小球滑到Q处的速度为多大？（2）（5分）若小球从Q处滑出瞬间，管道对它的弹力正好为零，小球带什么电？小球的质量为多少？24．（5分）电子的速率υ=3.0×106米/秒，垂直射入B=10.0特的磁场中，它受到的洛伦兹力是多大？（电子的电量e=1.6×10﹣19C）．25．（5分）如图所示，一个质量为m，电荷量为q的带正电的小球以速度v0沿水平光滑绝缘平面向右运动．在运动的正前方向有一垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，磁场左边有边界，右边无边界．当小球在磁场中离开平面向上升高h时，速度方向变为竖直向上，求此时小球所受洛伦兹力的大小和方向．（重力加速度为g）答案解析部分1．【答案】C【知识点】磁感应强度；安培力；洛伦兹力【解析】【解答】由于粒子只受洛伦兹力，由洛伦兹力提供向心力让粒子做匀速圆周运动．因此通过左手定则可确定洛伦兹力的方向．根据粒子带负电，粒子运动的方向向上，所以等效电流的方向向下，伸开左手让磁感线穿过掌心，四指向下方向，则大拇指所指向是洛伦兹力的方向．所以是圆弧c．故选：C．【分析】一不计重力的带负电荷的粒子，当垂直进入磁场时，在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动．2．【答案】B【知识点】磁感应强度；安培力；洛伦兹力【解析】【解答】A、根据左手定则，洛伦兹力方向竖直向下．故A错误．B、根据左手定则，洛伦兹力方向竖直向上．故B正确．C、根据左手定则，洛伦兹力方向垂直纸面向外．故C错误．D、电荷的运动方向与磁场方向平行，电荷不受洛伦兹力．故D错误．故选：B．【分析】伸开左手，让大拇指与四指方向垂直，并且在同一个平面内，磁感线通过掌心，四指方向与正电荷运动方向相同，大拇指所指的方向为洛伦兹力方向．3．【答案】C【知识点】磁感应强度；安培力；洛伦兹力【解析】解答：A、在P点，速度向下，磁场向外，甲受向左的洛伦兹力，根据左手定则，甲带正电荷；同理，在P点，乙受向右的洛伦兹力，速度向下，磁场向外，根据左手定则，乙带负电荷；故A错误；B、根据左手定则，洛伦兹力与速度垂直，故洛伦兹力永不做功，故B错误；C、粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律，有：，故，由于q、m、B均相同，甲的轨道半径大，说明甲的速度也大，故C正确；D、周期，由于，故；由于q、m、B均相同，故时间相等，故D错误；故选：C．分析：本题关键是明确粒子垂直射入匀强磁场后，在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律列式分析轨道半径和公转周期，根据左手定则判断洛伦兹力方向4．【答案】B【知识点】安培力【解析】【解答】由于A是金属材料的，图进入与离开磁场时，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈产生感应电流，线圈受到向上的安培力作用，线圈的加速度小于重力加速度，线圈比做自由落体运动时的运动时间变长，落地时间变长；但B是玻璃的，在其穿过磁场过程中不会有感应电流，故B做自由落体运动，因此B先通过磁场，故B正确，ACD错误．故选：B．【分析】穿过闭合线圈的磁通量发生变化时，线圈产生感应电流，线圈受到安培力作用，线圈的机械能转化为电能，最终转化为内能，线圈机械能减小，据此分析答题．5．【答案】A【知识点】磁感应强度；安培力；洛伦兹力【解析】解答：第1个图：由竖直上抛运动的最大高度公式得：．第3个图：当加上电场时，由运动的分解可知，在竖直方向上有：v02=2gh3，所以h1=h3．故A正确；而第2个图：洛伦兹力改变速度的方向，当小球在磁场中运动到最高点时，小球应有水平速度，设此时的球的动能为E k，则由能量守恒得：，又由于所以h1＞h2，故D错误．第4个图：因电性不知，则电场力方向不清，则高度可能高度h1，也可能小于h1，故B错误，C错误；故选：A．分析：当小球只受到重力的作用的时候，球做的是竖直上抛运动；当小球在磁场中运动到最高点时，由于洛伦兹力的作用，会改变速度的方向，所以到达最高点是小球的速度的大小不为零；当加上电场时，电场力在水平方向，只影响小球在水平方向的运动，不影响竖直方向的运动的情况，而第4个电场力影响加速度，从而影响高度．6．【答案】C【知识点】磁感应强度；安培力；洛伦兹力【解析】【解答】粒子运动的方向与磁场方向平行，该粒子不受磁场的作用，故以原来的速度做匀速直线运动，故C正确、ABD错误．故选：C【分析】当带电粒子的运动方向与磁场平行时，不受洛伦兹力，做匀速直线运动．7．【答案】B【知识点】磁感应强度；安培力；洛伦兹力【解析】【解答】由图可知，磁场方向从N极指向S极，根据左手定则可知，让四指指向与正电荷运动方向相同，让磁感线穿过手心，根据大拇指的指向即可判断出洛伦兹力的方向，由此可知负电的离子束所受的洛伦兹力的方向向下，故B正确，ACD错误．故选：B．【分析】带电粒子在磁场中运动时受到洛伦兹力方向根据左手定则判断，由磁感线方向确定手心方向，由电荷运动方向确定四指指向，由大拇指指向来判断洛伦兹力的方向．8．【答案】A【知识点】磁感应强度；安培力；洛伦兹力【解析】【解答】粒子带负电，在垂直于纸面向外的磁场中向右移动，根据左手定则，此时粒子所受洛伦兹力的方向向上；故选：A【分析】根据左手定则判断洛伦兹力的方向，得到粒子的偏转方向．9．【答案】B【知识点】磁感应强度；安培力；洛伦兹力【解析】【解答】A、通电导线方向与磁场方向不在一条直线上时，才受到安培力作用，当二者平行时，安培力为零，故A错误；B、磁场对电流的作用力通常称为安培力，安培力的实质是形成电流的定向移动的电荷所受洛伦兹力的合力，故B正确；C、洛伦兹力的方向与速度方向垂直，洛伦兹力不做功．故C错误．D、根据左手定则知，安培力的方向与磁场方向垂直．故D错误故选：B【分析】正确解答本题需要掌握：洛仑兹力和安培力的产生条件、方向的判断等知识，要明确通电导线与运动电荷在磁场中不一定有力的作用，电流方向或电荷运动方向与磁场平行时，没有磁场力作用．10．【答案】C【知识点】磁感应强度；安培力；洛伦兹力【解析】【解答】A、当电荷静止或电荷运动方向与磁场方向平行时，电荷不受洛伦兹力作用，故A 错误；B、电荷在电场中一定受电场力作用，故B错误；C、正电荷所受电场力方向一定与该处电场方向一致，故C正确；D、电荷所受的洛伦兹力一定与磁场方向垂直，故D错误；故选C．【分析】运动电荷速度方向与磁场方向不平行时，受到洛伦兹力作用，电荷静止或运动电荷速度方向与磁场方向平行时，电荷不受磁场力；电荷在电场中一定受到电场力作用，正电荷受力方向与电场方向一致；洛伦兹力方向与磁场方向垂直．11．【答案】B,C【知识点】磁感应强度；安培力；洛伦兹力【解析】【解答】A、洛伦兹力的大小：f=qvBsinθ；粒子的速度大小相同，带电量相同，与磁场的方向之间的夹角不同时，粒子所受洛伦兹力大小不一定相同．故A错误；B、洛仑兹力的方向总和运动方向垂直，所以洛伦兹力不做功，洛伦兹力只改变带电粒子的运动轨迹．故B正确；C、洛仑兹力的方向总和运动方向垂直，所以洛伦兹力不做功．故C正确；D、仑兹力的方向总和运动方向垂直，所以洛伦兹力不做功，洛伦兹力只改变带电粒子速度的方向．故D错误．故选：BC【分析】洛伦兹力的大小：f=qvBsinθ；带电粒子在匀强磁场中可能做圆周运动，也可能做匀速直线运动，或匀速螺旋运动；粒子飞入匀强磁场后做匀速圆周运动时，洛仑兹力的方向总和运动方向垂直，所以洛伦兹力不做功．12．【答案】A,B【知识点】磁感应强度；安培力；洛伦兹力【解析】【解答】A、洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律．故A正确；B、焦耳发现了电流通过导体时产生热效应的规律．故B正确；C、行星在圆周轨道上保持匀速率运动，速度的大小不变，方向不断变化，是由于万有引力恰好提供向心力的原因，与惯性无关．故C错误；D、作用力与反作用力总是同时产生，同时消失．物体对地面产生压力的同时地面对物体产生支持力．故D错误．故选：AB【分析】洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律；焦耳发现了电流通过导体时产生热效应的规律；行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是由于万有引力恰好提供向心力的原因；作用力与反作用力总是同时产生，同时消失．13．【答案】A,D【知识点】磁感应强度；安培力；洛伦兹力【解析】【解答】根据左手定则可知，让磁场垂直穿入手心，四指指向电流的方向，大拇指指向安培力的方向：AB、据左手定则可知AB图中洛伦兹力方向应该向下，故A正确，B错误；CD、据左手定则可知CD图中洛伦兹力方向应该向上，故B错误，D正确；故选：AD．【分析】已知磁场方向、带电粒子的速度方向，由左手定则可以判断出洛伦兹力的方向．14．【答案】C,D【知识点】磁感应强度；安培力；洛伦兹力【解析】【解答】A、电子进入磁场有两种情况，一是沿着磁感线进入磁场，此种情况下，电子不受洛伦兹力作用，电子不会偏转，选项A错误．B、如果该区域只存在电场，并且电子是沿着电场线的方向进入电场时，电子不发生偏转．选项B 错误．C、此空间可能存在均匀变化磁场，电子在该区域内即受到电场力作用，又受到洛伦兹力作用，但这两个力大小相等，方向相反时，电子运动不发生偏转．选项C正确．D、若电子在该区域内即受到电场力作用，又受到洛伦兹力作用，但这两个力大小相等，方向相反时，电子运动不发生偏转，此时电场与磁场是正交的．选项D正确．故选：CD．【分析】通过对电子的运动分析可知，电子在该区域可能不受力的作用，有两种情况，一是电场和磁场都不存在，二是只存在磁场，但是电子的初速度方向与磁场的方向在同一条直线上；可能只受电场力作用，电子的初速度与电场力的方向在通一条直线上；可能既受电场力又受洛伦兹力作用，但是二力为一对平衡力．15．【答案】B,D【知识点】磁感应强度；安培力；洛伦兹力【解析】【解答】A、当电荷的运动方向与磁场方向平行，则电荷不受洛伦兹力，故A错误．B、电荷在电场中一定受到电场力作用，故B正确．C、正电荷所受电场力方向与该处的电场强度方向相同，负电荷所受电场力方向与该处的电场强度方向相反．故C错误．D、根据左手定则知，电荷若受洛伦兹力，则受洛伦兹力的方向与该处磁场方向垂直．故D正确．故选：BD．【分析】电荷在电场中一定受到电场力作用，在磁场中不一定受到洛伦兹力作用．规定正电荷所受电场力方向与该处的电场强度方向相同，负电荷所受电场力方向与该处的电场强度方向相反．根据左手定则判断洛伦兹力方向与磁场方向的关系．16．【答案】正电荷；左手【知识点】洛伦兹力【解析】【解答】物理学中，把正电荷定向移动的方向规定为电流方向；左手定则：张开左手，使四指与大拇指在同一平面内，大拇指与四指垂直，把左手放入磁场中，让磁感线穿过手心，四指与电流（正电荷运动的）方向相同，大拇指所指的方向是安培力（洛伦兹力）的方向．故答案为：正电荷，左手【分析】物理学中，把正电荷定向移动的方向规定为电流方向；根据左手定则的内容分析答题．左手定则既可以判定安培力的方向，又可以判定洛伦兹力的方向．17．【答案】4：1【知识点】磁感应强度；安培力；洛伦兹力【解析】【解答】设粒子在铝板上、下方的轨道半径分别为r1、r2，速度分别为v1、v2．由题意可知，粒子轨道半径：r1=2r2，①由粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：，所以：②由①②得：v1=2v2由：所以：E1：E2=4：1故答案为：4：1【分析】粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律求出速度，然后再求出动能之比．18．【答案】洛伦兹力；qvB；0【知识点】磁感应强度；洛伦兹力【解析】【解答】洛仑兹力是磁场对运动电荷的作用力，磁场对运动电荷的作用力称为洛伦兹力；洛伦兹力的大小的计算公式：F=qvB sinθ，其中θ是B与v的夹角．若磁场对运动电荷的作用力大小为f=qvB，则电荷的运动方向与磁场方向应垂直．当电荷的速度方向与磁场方向互相平行时，洛伦兹力大小等于0．故答案为：洛伦兹力，qvB，0【分析】磁场对运动电荷的作用力叫洛伦兹力，洛伦兹力的方向根据左手定则，；洛伦兹力的大小的计算公式：F=qvBsinθ，其中θ是B与v的夹角．19．【答案】1.0×10﹣3【知识点】磁感应强度；安培力；洛伦兹力【解析】【解答】速度垂直磁场方向飞入一磁感应强度为B=0.5T的磁场，根据F=qvB得，F=0.5×4×10﹣4×5N=1.0×10﹣3N．故答案为：1.0×10﹣3．【分析】根据垂直磁场方向飞入，则洛伦兹力的大小公式F=qvB求出洛伦兹力的大小，从而即可求解．20．【答案】错误【知识点】磁感应强度；安培力；洛伦兹力【解析】【解答】根据左手定则，洛伦兹力方向垂直于电荷运动方向与磁场方向构成的平面，即洛伦兹力方向一定与磁场方向垂直；故答案为：错误．【分析】电荷的定向移动叫做电流，根据左手定则判断磁场力方向；左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向．21．【答案】向下；向上【知识点】磁感应强度；安培力；洛伦兹力【解析】【解答】根据左手定则，四指与正电荷的运动方向相同，与负电荷的运动方向相反，知若是电子则洛伦兹力方向向下，若是质子则洛伦兹力方向向上．故答案为：向下；向上．【分析】判断洛伦兹力的方向用左手定则判断，伸开左手，使拇指与其余四指垂直，并且与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向正电荷的运动方向，这时拇指所指的方向就是运动电荷所受洛伦兹力的方向．22．【答案】（1）导体中电流大小：t时内电子运动的长度为vt，则其体积为svt，通过导体某一截面的自由电子数为：N=nSvt该时间内通过导体该截面的电量：q=nSvte联立可得：I=nesv（2）安培力：F安=BIL=BnesvL导线内自由电子所受洛伦兹力大小的总和为：F=NF洛=NqvB=nSvtqvB=BnesvL故F=F安【知识点】磁感应强度；安培力；洛伦兹力【解析】【解答】（1）导体中电流大小：t时内电子运动的长度为vt，则其体积为svt，通过导体某一截面的自由电子数为：N=nSvt该时间内通过导体该截面的电量：q=nSvte联立可得：I=nesv（2）安培力：F安=BIL=BnesvL导线内自由电子所受洛伦兹力大小的总和为：F=NF洛=NqvB=nSvtqvB=BnesvL故F=F安答：（1）证明如上；（2）证明如上．【分析】（1）取一时间段t，求得相应移动长度l=vt，体积为为svt．总电量为nesvt，再除以时间，求得表达式．（2）安培力是洛伦兹力的宏观表现，求解出安培力和洛伦兹力即可．23．【答案】（1）从P→Q，根据机械能守恒定律得：得（2）小球从Q处滑出瞬间，管道对它的弹力正好为零，则由洛伦兹力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得代入解得，m=1.2×10﹣5kg【知识点】磁感应强度；安培力；洛伦兹力【解析】解答：（1）从P→Q，根据机械能守恒定律得：得（2）小球从Q处滑出瞬间，管道对它的弹力正好为零，则由洛伦兹力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得代入解得，m=1.2×10﹣5kg答：（1）小球滑到Q处的速度为6m/s．（2）若小球从Q处滑出瞬间，管道对它的弹力正好为零，小球的质量为1.2×10﹣5kg．分析：（1）小球从管口P滑到Q的过程中，洛伦兹力和轨道的弹力不做功，只有重力做功，根据机械能守恒定律求小球滑到Q处的速度；（2）若小球从Q处滑出瞬间，管道对它的弹力正好为零，由洛伦兹力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求小球的质量．24．【答案】由于电子垂直于磁场的方向进入磁场时，电子受到的洛伦兹力的大小：f=evB=1.6×10﹣19×3.0×106×10N=4.8×10﹣12N．答：电子受到的洛伦兹力是4.8×10﹣12N．【知识点】磁感应强度；安培力；洛伦兹力【解析】【解答】由于电子垂直于磁场的方向进入磁场时，电子受到的洛伦兹力的大小：f=evB=1.6×10﹣19×3.0×106×10N=4.8×10﹣12N．答：电子受到的洛伦兹力是4.8×10﹣12N．【分析】当带电粒子垂直于磁场的方向进入磁场时，粒子受到的洛伦兹力的大小：f=qvB．25．【答案】当小球在磁场中离开平面向上升高h时，速度方向变为竖直向上，根据左手定则，洛伦。

2.5 实验：用单摆测量重力加速度（同步检测）一、选择题1.在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，有人提出以下几点建议，可行的是()A．适当加长摆线B．质量相同，体积不同的摆球，应选用体积较大的C．单摆偏离平衡位置的角度要适当大一些D．当单摆经过平衡位置时开始计时，经过一次全振动后停止计时，用此时间间隔作为单摆振动的周期2.某同学用单摆测当地的重力加速度．他测出了摆线长度L和摆动周期T，如图甲所示．通过改变悬线长度L，测出对应的摆动周期T，获得多组T与L，再以T2为纵轴、L为横轴画出函数关系图像如图乙所示．由此种方法得到的重力加速度值与测实际摆长得到的重力加速度值相比会()A．偏大B．偏小C．一样D．都有可能3.(多选)在“用单摆测重力加速度”的实验中，下列措施中可以提高实验精度的是()A.选细线作为摆线B.单摆摆动时保持摆线在同一竖直平面内C.拴好摆球后，令其自然下垂时测量线长为摆长D.计时起止时刻，选在最大摆角处4.(多选)在“探究单摆周期与摆长关系”的实验中，下列做法正确的是()A.应选择伸缩性小、尽可能长的细线做摆线B.用刻度尺测出细线的长度并记为摆长lC.在小偏角下让单摆摆动D.当单摆经过平衡位置时开始计时，测量一次全振动的时间作为单摆的周期T二、非选择题5.(1)在用单摆测定重力加速度的实验中，应选用的器材为_________．A.1 m长的细线B.1 m长的粗线C.10 cm长的细线D.泡沫塑料小球E.小铁球F.秒表G.时钟H.厘米刻度尺I.毫米刻度尺J.游标卡尺(2)在该实验中，单摆的摆角φ应________，从摆球经过________开始计时，测出n次全振动的时间为t，用毫米刻度尺测出摆线长为L，用游标卡尺测出摆球的直径为d.用上述物理量的符号表示重力加速度的表达式为g＝____________.6.某同学在做“用单摆测重力加速度”的实验中，先测得摆线长为97.5 cm摆球直径为2.0 cm，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间，则：(1)单摆摆长为________cm.(2)为了提高实验精确度，在实验室中可改变几次摆长L并测出相应的周期T，从而得出一组对应的L与T的数据，再以L为横坐标，T2为纵坐标，根据所得数据连成直线，并求得该直线的斜率为k，则重力加速度为________7.利用单摆测当地重力加速度的实验中．(1)利用游标卡尺测得金属小球直径如图甲所示，小球直径d＝________cm.(2)某同学测量数据如下表，请在图乙中画出L－T2的图像，由图像可得当地重力加速度g＝____________m/s2.(结果保留3位有效数字)L/m 0.40 0.50 0.60 0.80 1.20T2/s2 1.60 2.10 2.40 3.20 4.80(3)某同学在实验过程中，摆长没有加小球的半径，其他操作无误，那么他得到的实验图像可能是下列图像中的____________．A BC D8.用时间传感器代替秒表做“用单摆测定重力加速度”的实验装置如图甲所示．长为l的摆线一端固定在铁架台上，另一端连接一质量为m，直径为d的小球，在摆球运动轨迹最低点的左、右两侧分别正对放置一激光光源和一光敏电阻，细激光束与球心等高．光敏电阻与自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t变化的图线如图乙所示．由此可知该单摆的振动周期为__________，用此装置测重力加速度表达式为g＝____________.9.某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中：(1)用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图所示，则该摆球的直径为________ cm。