鲁科版·物理（高中）高三上册《第1章安培力与洛伦兹力》练习题

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本单元考点（5 个）

安培力的大小与方向（左手定则）洛伦兹力的大小与方向带电粒子在匀强磁场中的圆周运动带电粒子在复合场中的运动质谱仪和回旋加速器的工作原理

题目预览（5/18 题）

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1. 一根长0.50 m的直导线通有3.0 A的电流，垂直放在磁感应强度为0.20 T的匀强磁场中。磁场方向垂直纸面向里，电流方向水平向右，则导线所受安培力的大小和方向是（）A. 0.30 N，竖直向上 B. 0.30 N，竖直向下 C. 0.60 N，竖直向上 D. 0.60 N，竖直向下

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2. 某回旋加速器的D形盒半径为R，磁感应强度为B，加速电压的频率可调节。先用该装置加速质子（电荷量q，质量m），达到最大动能后改用初速度可忽略的氘核（电荷量q，质量2m）在相同B、相同D形盒条件下加速（相应调节交流电压频率）。若不计相对论效应，则氘核的最大动能与质子的最大动能之比为（　　）A. 1/2　B. 1　C. 2　D. 4

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3. 在磁感应强度大小为 0.5 T 的匀强磁场中，有一段长 0.2 m 的直导线，通有 2 A 的电流。已知电流方向与磁场方向的夹角为 30°，则该导线所受安培力的大小为 ___ N；若将导线在纸面内转过适当角度，使电流方向与磁场方向垂直，则安培力的大小变为 ___ N，此时安培力的方向与磁场方向、电流方向所构成的平面 ___（填“垂直”或“平行”）。

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4. 正粒子比荷为1.0×10⁸ C/kg，先以速度沿+x方向进入速度选择器。选择器中电场竖直向下，场强为4.0×10³ V/m，磁场垂直纸面向里，磁感应强度为0.020 T；粒子恰沿直线通过后，从坐标原点进入另一磁场区域，该区域磁场仍垂直纸面向里，磁感应强度为0.040 T。忽略边界影响，粒子在第二个区域运动四分之一圆周后的位置坐标为（单位：m）A.（0.05，0.05） B.（0.05，−0.05） C.（−0.05，0.05） D.（−0.05，−0.05）

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5. 两个带一个元电荷的同位素经同一电压加速后，垂直进入同一匀强磁场，在质谱仪中的轨道半径之比为 r₁:r₂=3:2。若它们在回旋加速器中处于相同磁场，忽略相对论效应，则回旋频率之比 f₁:f₂=___。

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