当前位置:文档之家› 高考物理一轮复习专题突破:磁场

高考物理一轮复习专题突破:磁场

高三一轮复习专题突破磁场

一、选择题

1.如图所示,在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中,有一等腰直角三角形ACD。A点有一根垂直于ACD

平面的直导线。当导线中通有图示方向的电流时,D点的磁感应强度为零。则C点的磁感应强度大小为

A.0

B.B0

C.√2B0

D.2B0

2.两根平行且相距L的长、细导线分别通有大小相等、方向相反的电流,横截面如图所示。在两导线的

,则连线及延长线上有a、b、c三点,b为两直导线连线的中点,a、c与导线的距离均为L

2

A.b点磁感应强度的方向垂直a、c连线向下

B.c点磁感应强度的大小为0

C.a点和b点的磁感应强度的方向相同

D.a点和c点的磁感应强度相同

3.如图,光滑水平面上放一个条形磁铁。现在磁铁上方a、b、c三个位置分别放有三根通电直导线,电

流方向如图所示。当某根导线通电时,另外两根导线都不通电。要使磁铁向右滑动,应使下面哪个位置的导线通电

A.a位置

B.b位置

C.c位置

D.a、b、c位置均不行

4.两完全相同的通电圆线圈1、2平行放置,两圆线圈的圆心O 1、O 2的连线与圆面垂直,O 为O 1、O 2的连线的中点,如图所示。当两圆线圈中通以方向、大小均相同的恒定电流时,O 1点的磁感应强度的大小为B 1;若保持线圈1中的电流以及线圈2中的电流大小不变,仅将线圈2中电流方向反向,O 1点的磁感应强度的大小为B 2。则线圈1中的电流在O 2点和O 点产生的磁场的磁感应强度大小B 3、B 4一定有

A.2,2214213B B B B B B ->+=

B.2

,221

4213B B B B B B -<+= C.2,2214213B B B B B B -<-=

D.2,221

4213B B B B B B +<-=

5.如图所示.由粗细均匀的金属导线围成的一个边长为L 的正方形闭合线框abcd,其四个顶点均位于一个圆形区域的边界上.ac 为圆形区域的一条直径,ac 上方和下方分别存在磁感应强度大小均为B 、方向相反的匀强磁场.现给线框接入从a 点流入d 点流出的大小为I 的恒定电流.则线框受到的安培力的大小为

A.0

C.12BIL B.√2BIL

D.√22

BIL

6.光滑的水平桌面上有两根弯成60°角的金属棒,正好凑成一个等边三角形oab ,边长为L,它们的两端分别在o 点和c 点相互接触,o 点接触但是相互绝缘,c 处不绝缘。匀强磁场的方向垂直桌面向下,磁感应强度为B ,当通以如图所示的电流时,两金属棒仍处于静止状态,在o 处的相互作用力为f 1,在c 处的相互作用力为f 2,则金属棒中的电流为

A.f 1

+f 2BL

B.f 1

−f

2BL

C.2√3(f 1+f 2)3BL

D.4√3(f 1—f 2)3BL

7. 如图所示,磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向外的匀强磁场中有一矩形区域abcd ,水平边ab 长为s ,竖直边ad 长为h,质量均为m 、带电荷量均为+q 的AB 两粒子,由a 、c 两点先后沿ab 和cd 方向以速率v 0、2v 0进入矩形区域 (两粒子不同时出现在磁场中)。不计重力,若两粒子轨迹恰好相切,设切点为p 点,A 粒子从d 点射出。下列说法正确的是

A.两粒子运动到P 点所需时间之比为t A :t B =1:1

B.两粒子运动到p 点所需时间之比为t A :t B =1:2

C.A 粒子的初速度v 0为qBℎ2m

D.A 粒子的初速度v 0为qBℎm

8.如图所示,含有H 11、H 12、He 24 的带电粒子束从小孔O 1,

处射入速度选择器,沿直线O 1O 2运动的粒子在小孔 0,处射出后垂直进入偏转磁场,最终打在P 1、P 两点,则

A.沿直线O 1O 2运动的粒子速度相等

B.打在P 点的粒子是H 12和He 24

C.O 2P 的长度是01P 1长度的2倍

D.H 11粒子在偏转磁场中运动的时间最长

9.地磁场可以减少宇宙射线中带电粒子对地球上生物体的危害。为研究地磁场可将其简化为包围地球一定厚度的匀强磁场,某研究小组模拟了一个地磁场。如图所示,地球半径为R ,模拟地磁场的磁感应强度大小为B 、方向垂直于赤道平面。A 处有一粒子源,可在赤道平面内以速度2v 向各个方向射人带正电粒子,该粒子比荷为2q v m BR

=。研究发现,沿半径方向射入磁场的粒子恰不能到达模拟地球。不计粒子重力及大气对粒子运动的影响,且不考虑相对论效应。这时粒子在磁场中运动的时间是 A.790R v π B.5390R v π C.

3745R v π D.37180R v π

10.为了测量化工厂的污水排放量,技术人员在排污管末端安装了流量计(流量Q 为单位时间内流过某截面流体的体积).如图所示,长方体绝缘管道的长、宽、高分别为a 、b 、c ,左、右两端开口,所在空间有垂直于前后表面、磁感应强度大小为B 的匀强磁场,在上、下两个面的内侧固定有金属板M 、N ,污水充满管道从左向右匀速流动。测得M 、N 间电压为U ,污水流过管道时受到的阻力大小F f =kLv 2,k 是比例系数,L 为污水沿流速方向的长度,v 为污水的流速。则

A.污水的流量B abU

Q =

B.金属板M 的电势低于金属板N 的电势

C.左、右两侧管口的压强差322c

bB kaU p =∆ D.电压U 与污水中离子浓度成正比

11.坐标原点O 处有一粒子源,沿xOy 平面向第一象限的各个方向以相同速率发射带正电的同种粒子。

有人设计了一个磁场区域,区域内存在着方向垂直于xOy平面向里的匀强磁场,使上述所有粒子从该区域的边界射出时均能沿y轴负方向运动。不计粒子的重力和粒子间相互作用,则该匀强磁场区域面积最小时对应的形状为

12.如图所示,在竖直虚线MN和M'N'之间区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场,一带电粒子(不计重力)以初速度v0由A点垂直于MN进入这个区域,带电粒子沿直线运动,并从C点离开场区。如果撤去磁场,该粒子将从B点离开场区;如果撤去电场,该粒子将从D点离开场区。则下列判断正确的是

A.该粒子由B、C、D三点离开场区时的动能相同

B.匀强电场的场强E与匀强磁场的磁感应强度B之比E

= v0

B

C.该粒子由A点运动道B、C、D三点的时间t AB =t AC

D.若该粒子带负电,则电场方向竖直向下,磁场方向垂直于纸面向里

二、计算题

13.如图所示,分别固定在水平天花板O、O'点的竖直绝缘细线上拴有两金属导体棒AB、CD,两导体棒的质量均为m、长度均为L, AB、CD中通有大小分别为I和2I的恒定电流,方向均水平向右。现对整个装置施加匀强磁场,两棒1能再次保持静止时,细线OA、O' B与竖直方向的夹角均为θ。已知两棒始终平行且保持水平,重力加速度大小为g,不计细线重力。

(1)若施加竖直向上的匀强磁场,求匀强磁场的磁感应强度B1的大小;

(2)求所施加匀强磁场的最小磁感应强度B2的大小。

14.在倾角θ=30°的斜面上,固定一金属框,宽l =0.25 m ,接入电动势E =12 V 、内阻不计的电池.垂直框面放置一根质量m =0.2 kg 的金属棒ab ,它与框架间的动摩擦因数μ=√36

,整个装置放在磁感应强度B =0.8 T 、垂直框面向上的匀强磁场中,如图所示.当调节滑动变阻器R 的阻值在什么范围内时,可使金属棒静止在框架上?(框架与金属棒的电阻不计,g 取10 m/s 2)

15.如图所示在xOy 坐标系所在的竖直平面内有一方向未知的匀强电场,第二象限内有垂直纸面向里、大小未知的匀强磁场。一带正电的小球沿AO 方向以速度v 0向坐标原点O 做直线运动,AO 与x 轴负向夹角为θ=60°。小球质量为m ,电荷量为q ,重力加速度为g 。

(1)电场强度的最小值;

(2)在(1)的条件下小球在第四象限运动轨迹与y 轴的交点到坐标原点的距离。

16.如图,在x 轴上方有平行于纸面的匀强电场,电场强度大小为E ,方向与y 轴正向成θ=60°角,x 轴下方有垂直于纸面向外的有界匀强磁场,磁场的上边界ON 与x 轴正向成α=15°角,下边界平行于x 轴,在电场中M 处由静止释放一质量为m 、电荷量为q 的带负电粒子,经电场加速后,刚好从坐标原点O 进入磁场,已知MO=L ,当粒子从边ON 上的P 点 (图中未画出) 离开磁场后,再次进入电场,经电场偏转恰好回到O 点,不计粒子的重力,求:

(1) 粒子进入磁场时的速度大小;

(2)磁场下边界到轴的最小距离;

(3) 粒子先后两次经过O点的时间间隔

高考物理一轮复习微专题小练习专题60磁场对电流的作用

专题60 磁场对电流的作用 1.[2021·浙江卷6月](多选)如图所示,有两根用超导材料制成的长直平行细导线a、b,分别通以80 A和100 A,流向相同的电流,两导线构成的平面内有一点p,到两导线的距离相等.下列说法正确的是( ) A.两导线受到的安培力F b=1.25 F a B.导线所受的安培力可以用F=ILB计算 C.移走导线b前后,p点的磁感应强度方向改变 D.在离两导线平面有一定距离的有限空间内,不存在磁感应强度为零的位置 2.[2023·安徽省模拟]如图甲所示为“海影号”电磁推进实验舰艇,舰艇下部的大洞使海水前后贯通.如图乙所示为舰艇沿海平面的截面简化图,其与海水接触的两侧壁M和N 分别连接舰艇内电源的正极和负极,使M、N间海水内电流方向为M→N,此时加一定方向的磁场,可使M、N间海水受到磁场力作用而被推出,舰艇因此向左前进.关于所加磁场的方向,下列说法正确的是( ) A.垂直纸面向外 B.垂直纸面向里 C.水平向右 D.水平向左 3.有三根相互平行的直导线a、b、c垂直纸面放置,且它们在同一连线上.已知这三根导线中电流大小分别为I1、I2、I3,且I1=I2,电流方向如图所示( ) A.直导线b受到的安培力向左 B.直导线b受到的安培力向右 C.若只增大I1,导线b受到的安培力从a指向b D.若只增大I2,导线b受到的安培力从a指向b 4.[2023·安徽省合肥市联考]如图所示,导线框ABC由直线AB和四分之一圆弧BC组成,用柔软导线悬吊处于静止状态,经过A、C的水平线下方有垂直于ABC所在平面向里的匀强磁场,现给导线ABC通以如图所示方向的电流,则导线框受到的安培力方向( ) A.竖直向上 B.竖直向下

高三物理高考第一轮专题复习——电磁场(含答案详解)

高三物理第一轮专题复习——电磁场 在以坐标原点O 为圆心、半径为r 的圆形区域内,存在磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x 轴的交点A 处以速度v 沿-x 方向射入磁场,恰好从磁场边界与y 轴的交点C 处沿+y 方向飞出。 (1)请判断该粒子带何种电荷,并求出其比荷q/m ; (2)若磁场的方向和所在空间范围不变,而磁感应强度的大小变为B ’,该粒子仍从A 处以相同的速度射入磁场,但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角,求磁感应强度B ’多大?此次粒子在磁场中运动所用时间t 是多少? 电子自静止开始经M 、N 板间(两板间的电压 为U )的电场加速后从A 点垂直于磁场边界射入宽度为d 的匀强磁场中, 电子离开磁场时的位置P 偏离入射方向的距离为L ,如图所示.求匀强磁 场的磁感应强度.(已知电子的质量为m ,电量为e ) 高考)如图所示,abcd 为一正方形区域,正离子束从a 点沿ad 方向以0 =80m/s 的初速度射入,若在该区域中加上一个沿ab 方向的匀强电场,电场强度为E ,则离子束刚好从c 点射出;若撒去电场,在该区域中加上一个垂直于abcd 平面的匀强磁砀,磁感应强度为B ,则离子束刚好从bc 的中点e 射出,忽略离子束中离子间的相互作用,不计离子的重力,试判断和计算: (1)所加磁场的方向如何?(2)E 与B 的比值B E /为多少?

制D 型金属扁盒组成,两个D 形盒正中间开有一条窄缝。两个D 型盒处在匀强磁场中并接有高频交变电压。图乙为俯视图,在D 型盒上半面中心S 处有一正离子源,它发出的正离子,经狭缝电压加速后,进入D 型盒中。在磁场力的作用下运动半周,再经狭缝电压加速。如此周而复始,最后到达D 型盒的边缘,获得最大速度,由导出装置导出。已知正离子的电荷量为q ,质量为m ,加速时电极间电压大小为U ,磁场的磁感应强度为B ,D 型盒的半径为R 。每次加速的时间很短,可以忽略不计。正离子从离子源出发时的初速度为零。 (1)为了使正离子每经过窄缝都被加速,求交变电压的频率; (2)求离子能获得的最大动能; (3)求离子第1次与第n 次在下半盒中运动的轨道半径之比。 如图甲所示,图的右侧MN 为一竖直放置的荧光屏,O 为它的中点,OO’与荧光屏垂直,且长度为l 。在MN 的左侧空间内存在着方向水平向里的匀强电场,场强大小为E 。乙图是从甲图的左边去看荧光屏得到的平面图,在荧光屏上以O 为原点建立如图的直角坐标系。一细束质量为m 、电荷为q 的带电粒子以相同的初速度 v 0从O’点沿O’O 方向射入电场区域。粒子的重力和粒子间的相互作用都可忽略不计。 (1)若再在MN 左侧空间加一个匀强磁场,使得荧光屏上的亮点恰好位于原点O 处,求这个磁场的磁感强度的大小和方向。 (2)如果磁感强度的大小保持不变,但把方向变为与电场方向相同,则荧光屏上的亮点位于图中A 点处,已知A 点的纵坐标 l y 3 3 ,求它的横坐标的数值。 E 、方向水平向右,电场宽度为L ;中间区域匀强磁场的磁感应强度大小为B ,方向垂直纸面向里。一个质量为m 、电量为q 、不计重力的带正电的粒子从电场的左边缘的O 点由静止开始运动,穿过中间磁场区域进入右侧磁场区域后,又回到O 点,然后重复上述运动过程。求: (1)中间磁场区域的宽度d ; (2)带电粒子从O 点开始运动到第一次回到O 点所用时间t 。 如下图所示,PR 是一块长为L= 4m 的绝缘平板,固定在水平地面上,整个空间有一个平行 B B l O 甲 乙

高考物理一轮复习磁场专题

权掇市安稳阳光实验学校第十一章、磁场 一、磁场: 1、基本性质:对放入其中的磁极、电流有力的作用。 磁极间、电流间的作用通过磁场产生,磁场是客观存在的一种特殊形态的物质。 2、方向:放入其中小磁针N极的受力方向(静止时N极的指向) 放入其中小磁针S极的受力的反方向(静止时S极的反指向) 3、磁感线:形象描述磁场强弱和方向的假想的曲线。 磁体外部:N极到S极;磁体内部:S极到N极。 磁感线上某点的切线方向为该点的磁场方向;磁感线的疏密表示磁场的强弱。 4、安培定则:(右手四指为环绕方向,大拇指为单独走向) 导体的种类图示磁场形状判断方法 通电直导线以导线为中心的各簇 互相平行的同心圆。 右手握住导线,大拇 指指向与电流方向一 致,四指绕向为磁感 线的方向。 矩形、环形电流各簇围绕环形导线的 闭合曲线,中心轴上, 磁感垂直环形平面。 右手绕向与环形电流 方向一致,大拇指方 向为环形电流内部的 磁场方向。 通电螺线管外部类似于条形磁体 的磁场,内部为匀强 磁场。 右手握住螺线管,四 指绕向与电流绕向一 致,大拇指指向为磁 场的N极。 二、安培力: 1、定义:磁场对电流的作用力。 2、计算公式:F=ILBsinθ=I⊥LB式中:θ是I与B的夹角。 电流与磁场平行时,电流在磁场中不受安培力;电流与磁场垂直时,电流在磁 场中受安培力最大:F=ILB 0≤F≤ILB 3、安培力的方向:左手定则——左手掌放入磁场中,磁感线穿过掌心,四指 指向电流方向,大拇指指向为通电导线所受安培力的方向。 三、磁感应强度B: 1、定义:放入磁场中的电流元与磁场垂直时,所受安培力F跟电流元IL的 比值。 2、公式:磁感应强度B是磁场的一种特性,与F、I、L等无 关。 注:匀强磁场中,B与I垂直时,L为导线的长度; 非匀强磁场中,B与I垂直时,L为短导线长度。 3、国际单位:特斯拉(T)。 4、磁感应强度B是矢量,方向即磁场方向。 磁感线方向为B方向,疏密表示B的强弱。 5、匀强磁场:磁感应强度B的大小和方向处处相同的磁场。磁感线是分布均 匀的平行直线。例:靠近的两个异名磁极之间的部分磁场;通电螺线管内的磁 场。 电场强度E磁感应强度B 相同点 都是客观存在的描述场的特殊物理量,都是矢量,叠加时遵循“平行四边形” 法则。 IL F B

高考物理一轮复习专题突破:磁场

高三一轮复习专题突破磁场 一、选择题 1.如图所示,在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中,有一等腰直角三角形ACD。A点有一根垂直于ACD 平面的直导线。当导线中通有图示方向的电流时,D点的磁感应强度为零。则C点的磁感应强度大小为 A.0 B.B0 C.√2B0 D.2B0 2.两根平行且相距L的长、细导线分别通有大小相等、方向相反的电流,横截面如图所示。在两导线的 ,则连线及延长线上有a、b、c三点,b为两直导线连线的中点,a、c与导线的距离均为L 2 A.b点磁感应强度的方向垂直a、c连线向下 B.c点磁感应强度的大小为0 C.a点和b点的磁感应强度的方向相同 D.a点和c点的磁感应强度相同 3.如图,光滑水平面上放一个条形磁铁。现在磁铁上方a、b、c三个位置分别放有三根通电直导线,电 流方向如图所示。当某根导线通电时,另外两根导线都不通电。要使磁铁向右滑动,应使下面哪个位置的导线通电 A.a位置 B.b位置 C.c位置 D.a、b、c位置均不行

4.两完全相同的通电圆线圈1、2平行放置,两圆线圈的圆心O 1、O 2的连线与圆面垂直,O 为O 1、O 2的连线的中点,如图所示。当两圆线圈中通以方向、大小均相同的恒定电流时,O 1点的磁感应强度的大小为B 1;若保持线圈1中的电流以及线圈2中的电流大小不变,仅将线圈2中电流方向反向,O 1点的磁感应强度的大小为B 2。则线圈1中的电流在O 2点和O 点产生的磁场的磁感应强度大小B 3、B 4一定有 A.2,2214213B B B B B B ->+= B.2 ,221 4213B B B B B B -<+= C.2,2214213B B B B B B -<-= D.2,221 4213B B B B B B +<-= 5.如图所示.由粗细均匀的金属导线围成的一个边长为L 的正方形闭合线框abcd,其四个顶点均位于一个圆形区域的边界上.ac 为圆形区域的一条直径,ac 上方和下方分别存在磁感应强度大小均为B 、方向相反的匀强磁场.现给线框接入从a 点流入d 点流出的大小为I 的恒定电流.则线框受到的安培力的大小为 A.0 C.12BIL B.√2BIL D.√22 BIL 6.光滑的水平桌面上有两根弯成60°角的金属棒,正好凑成一个等边三角形oab ,边长为L,它们的两端分别在o 点和c 点相互接触,o 点接触但是相互绝缘,c 处不绝缘。匀强磁场的方向垂直桌面向下,磁感应强度为B ,当通以如图所示的电流时,两金属棒仍处于静止状态,在o 处的相互作用力为f 1,在c 处的相互作用力为f 2,则金属棒中的电流为 A.f 1 +f 2BL B.f 1 −f 2BL

专题24 磁场的基本性质-2023届高考物理一轮复习热点题型专练(解析版)

专题24 磁场的基本性质 目录 题型一磁场的叠加和安培定则的应用 (1) 类型1 磁场的叠加 (1) 类型2 安培定则的应用 (4) 题型二安培力的分析和计算 (5) 类型1通电导线有效长度问题 (6) 类型2判断安培力作用下导体的运动情况 (8) 题型三安培力作用下的平衡和加速问题 (9) 类型1安培力作用下的平衡问题 (9) 类型2 安培力作用下的加速问题 (13) 题型四对洛伦兹力的理解和应用 (16) 题型五洛伦兹力作用下带电体的运动 (18) 题型六带电粒子在匀强磁场中的运动 (22) 题型一磁场的叠加和安培定则的应用 1.磁场叠加问题的分析思路 (1)确定磁场场源,如通电导线。 (2)定位空间中需求解磁场的点,利用安培定则判定各个场源在这一点上产生的磁场的大小和方向。如图2所示为M、N在c点产生的磁场B M、B N。 (3)应用平行四边形定则进行合成,如图中的合磁场B。 2.安培定则的应用 在运用安培定则判定直线电流和环形电流及通电螺线管的磁场时应分清“因”和“果”。 因果 原因(电流方向)结果(磁场方向)磁场 直线电流的磁场大拇指四指 环形电流及通电 四指大拇指 螺线管的磁场 类型1 磁场的叠加 【例1】(2022·湖北省高考模拟)六根通电长直导线垂直纸面平行固定,其截面构成一正六边 形,O为六边形的中心,通过长直导线a、b、c、d、e、f的电流分别为I1、I2、I3、I4、I5、

I6,a、c、e中通过的电流大小相等,b、d、f中通过的电流大小相等,电流方向如图5所示。 已知通电长直导线在距导线r处产生的磁感应强度大小为B=k I r,此时O点处的磁感应强度大小为6B,导线a在O处产生的磁感应强度大小为B,则移除e处导线后,e处的磁感应强度大小为() A.0 B.B C.3B D.2B 【答案】A 【解析】结合题图可知各导线在O点产生的磁场方向如图甲所示,a、c、e中通过的电流大小相等,且到O点的距离相等,若通过a、c、e三条导线的电流在O点产生的磁感应强度大小均为B,合磁感应强度大小为2B,则若通过b、d、f三条导线的电流在O点产生的合磁感应强度大小为4B,结合上述分析可知,b、d、f三条导线中的电流大小是a、c、e三条导线中电流大小的2倍;去掉e导线后剩余导线在e点产生的磁场方向如图乙所示。 由B=k I r,可知B4′=B6′=2B,夹角为120°,B1′=B3′= 3 3B,夹角为60°,B2′=B,由平行 四边形定则求得e点的合磁感应强度大小为0。故选项A正确。 【例2】(2022·四川省仪陇宏德中学高三模拟)(多选)如图,三根通电长直细导线垂直于纸面固定,导线的横截面(截面积不计)分别位于以O点为圆心的圆环上a、c、d三处,已知每根导线在O点的磁感应强度大小均为B,则() A.O点的磁感应强度方向垂直于aO向右

2024届高考一轮复习物理教案(新教材鲁科版):磁场对运动电荷(带电体)的作用

第2讲磁场对运动电荷(带电体)的作用 目标要求 1.能判断洛伦兹力的方向,会计算洛伦兹力的大小.2.会分析带电粒子在匀强磁场中的圆周运动.3.能够分析带电体在匀强磁场中的运动. 考点一对洛伦兹力的理解和应用 1.洛伦兹力的定义 磁场对运动电荷的作用力. 2.洛伦兹力的大小 (1)v∥B时,f=0; (2)v⊥B时,f=q v B; (3)v与B的夹角为θ时,f=q v B sin θ. 3.洛伦兹力的方向 (1)判定方法:左手定则,注意四指应指向正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向; (2)方向特点:f⊥B,f⊥v,即f垂直于B、v决定的平面.(注意B和v不一定垂直) 1.带电粒子在磁场中运动时,一定受到洛伦兹力的作用.(×) 2.若带电粒子经过磁场中某点时所受洛伦兹力为零,则该点的磁感应强度一定为零.(×) 3.洛伦兹力对运动电荷一定不做功.(√) 4.带电粒子在A点受到的洛伦兹力比在B点大,则A点的磁感应强度比B点的大.(×) 洛伦兹力与电场力的比较 洛伦兹力电场力 产生条件v≠0且v不与B平行 (说明:运动电荷在磁场中不一 定受洛伦兹力作用) 电荷处在电场中 大小f=q v B(v⊥B)F=qE 力方向与场方向的关系f⊥B(且f⊥v)F∥E

做功情况任何情况下都不做功可能做功,也可能不做功 例1图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线,其横截面位于正方形的四个顶点上,导线中通有大小相等的电流,方向如图所示.一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动,它所受洛伦兹力的方向是() A.向上B.向下 C.向左D.向右 答案 B 解析根据题意,由安培定则可知,b、d两通电直导线在O点产生的磁场相抵消,a、c两通电直导线在O点产生的磁场方向均向左,所以四根通电直导线在O点产生的合磁场方向向左,由左手定则可判断带正电粒子所受洛伦兹力的方向向下,B正确. 例2(2023·福建厦门市模拟)如图所示,真空中竖直放置一根通电长直金属导线MN,电流方向向上.ab是一根水平放置的内壁光滑的绝缘管,端点a、b分别在以MN为轴心、半径为R的圆柱面上.现使一个小球自a端以速度v0射入ab管,小球半径略小于绝缘管内径且带正电,小球重力忽略不计,小球向b运动过程中,下列说法正确的是() A.小球的速率始终不变 B.洛伦兹力对小球先做正功后做负功 C.小球受到的洛伦兹力始终为零 D.管壁对小球的弹力方向先竖直向下后竖直向上 答案 A 解析如图为俯视图,根据右手螺旋定则,磁感线如图所示,小球在磁场中受到洛伦兹力和弹力作用,洛伦兹力和弹力不做功,小球速率不变,B错误,A正确;

最详细的磁场专题一轮复习

让老李教你玩转高三物理 以磁场为例 第一步:构建知识体系 第二步:梳理基础知识点(以第二节磁场对运动电荷的作用为例) 一、洛伦兹力的大小和方向 1. 洛伦兹力的大小 F=qvBsin 0,0为v与B的夹角,如图所示。 (1) v// B,0 =0。或180。时,洛伦兹力F= _______ (2) v丄B,0 =90°时,洛伦兹力F __________ (3) v=0时,洛伦兹力F=_ 1. (1)0 (2)qvB (3)0 2. 洛伦兹力的方向 (1)判定方法:应用左手定则,注意四指应指向正电荷的运动方向或负电荷 ⑵方向特点:F丄B, F丄V,即F垂直于 _____ 决定的平面(注意B和v可以有任意夹角)。由于F丄v,所以洛伦兹力 _________ 。 2. (1)运动的反方向 (2)B、v永不做功 二、带电粒子在匀强磁场中的运动 若运动电荷在匀强磁场中除受洛伦兹力外其他力均忽略动有如 下两种形式(中学阶段): 1•洛伦兹力的特点:洛伦兹力不改变带电粒子速度的大小,或者说洛伦兹力对带电粒子不做功。 2•当v//-B时,所受洛伦兹力____ ,粒子做匀速直线运动; 3•当v丄B时,所受洛伦兹力提供向心力,粒子做匀速圆周运动(v 丄B)3 .半径和周期公式: 不计,则其运

1•为零 v 2 2. qvB = m — R 第二步:归纳重点难点(以第二节磁场对运动电荷的作用为例 ) 一、对洛伦兹力的理解 自主探究1有关洛伦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伦兹力的宏观表现 C. 带电粒子在匀强磁场中运动受到的洛伦兹力做正功 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 【自主探究1】B 解析:当通电导线与磁场方向平行时,导线不受安培力的作用, A 错误;洛伦兹力永远不做功, C 错误;安培力方向与磁场方向垂直, D 错误;安培力是电流 受到的磁场的作用力, 洛伦兹力是运动电荷受到的磁场的作用力, 而电荷的定向移动形成电 流,故安培力可看成是大量运动电荷所受的洛伦兹力的合力, B 正确。 提示:磁场与导线方向垂直时,如图所示。设有一段长度为 I 的通电导线,横截面积为 S,单位体积中含有的电荷数为 n ,每个电荷的电荷量为 q ,定向移动的平均速率为 v ,垂直 于磁场方向放入磁感应强度为 B 的磁场中。 导线中的电流为I = nqSv 导线所受安培力 F 安=IIB = nqSvB 这段导线中含有的运动电荷数为 nIS F 安 所以洛伦兹力F = — = qvB 。 nis 当导线中的自由电子定向移动速度和磁场方向不垂直时 F 洛=qvBsin 0, B 为速度方向 与磁场方向的夹角。 二、带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动 自主探究3如图,在某装置中有一匀强磁场,磁感应强度为 B,方向垂直于xOy 所在的 纸面向外。某时刻在x = I 。、y = 0处,一质子沿y 轴的负方向进入磁场;同一时刻,在 x = — I o 、y = 0处,一个a 粒子进入磁场,速度方向与磁场垂直。不考虑质子与 a 粒子的相互作 v2 qvB = m R mv R = qB _ 2 nR 2 nm T = v = qB mv qB 2 nm ■qB"

高考物理一轮复习:磁场(五)

高考物理一轮复习:磁场(五) 一、单选题 1.如图所示,两根导线与一根粗糙绝缘细杆水平平行固定且竖直共面,导线足够长。两导线中电流I大小相同、方向相反,有一带电荷量为+q,质量为m的小球套在细杆上(小球中空部分尺寸略大于直导线直径),若给小球一水平向右的初速度v0,空气阻力不计,那么下列说法不正确的是() A.小球可能做匀速直线运动 B.小球可能做匀减速直线运动 C.小球可能做加速度逐渐增大的减速运动,最后停止 D.导线中电流I越大,小球最终的速度可能越小 2.如图所示,在充电的平行金属板间有匀强电场和方向垂直纸面向里的匀强磁场。一带电粒子以速度v从左侧射入,方向垂直于电场方向和磁场方向,当它从右侧射出场区时,动能比射入时小,若要使带电粒子从射入到射出动能是增加的,可采取的措施有(不计重力)( ) A.可使电场强度增强 B.可使磁感应强度增强 C.可使粒子带电性质改变(如正变负) D.可使粒子射入时的动能增大 3.如图所示,在矩形ABCD内有一垂直纸面向里的圆形匀强磁场区域(磁场区域未画出),已知

AB边长4L,BC边长6L,E是BC边的中点。一质量为m,电荷量为+q的粒子从A点沿AE方向以速度v0进入矩形区域,恰能从D点沿ED方向射出矩形区域。不计粒子的重力,则此磁场的磁感应强度最小值为() A.5mv0 16qL B.5mv0 12qL C.mv0 2qL D. mv0 3qL 4.宋代沈括在公元1086年写的《梦溪笔谈》中最早记载了“方家(术士)以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也”。进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布如图所示,结合上述材料,下列说法正确的是() A.在地磁场的作用下小磁针静止时指南的磁极叫N极,指北的磁极地轴叫S极 B.对垂直射向地球表面宇宙射线中的高能带电粒子,在南北极附近所受阻挡作用最弱,赤道附近最强 C.形成地磁场的原因可能是带正电的地球自转引起的 D.由于地磁场的影响,在奥斯特发现电流磁效应的实验中,通电导线应相对水平地面竖直放置5.空间有一圆柱形匀强磁场区域,O点为圆心.磁场方向垂直于纸面向外.一带正电的粒子从A点沿图示箭头方向以速率v射入磁场,θ=30°,粒子在纸面内运动,经过时间t离开磁场时速度方向与半径OA垂直.不计粒子重力.若粒子速率变为v2,其它条件不变,粒子在圆柱形磁场中运动的时间为()

2021届高考物理一轮专题:磁场练习题含答案

2021届高考物理一轮专题:磁场练习题含答案 **磁场** 一、选择题 1、1957年,科学家首先提出了两类超导体的概念,一类称为Ⅰ型超导体,主要是金属超导体,另一类称为Ⅱ型超导体(载流子为电子),主要是合金和陶瓷超导体。Ⅰ型超导体对磁场有屏蔽作用,即磁场无法进入超导体内部,而Ⅱ型超导体则不同,它允许磁场通过。现将一块长方体Ⅱ型超导体通入稳恒电流I 后放入匀强磁场中,如图所示,下列说法正确的是( ) A.超导体的内部产生了热能 B.超导体所受安培力等于其内部所有电荷定向移动所受洛伦兹力的合力 C.超导体表面上a、b两点的电势关系为φ a >φ b D.超导体中的电流I越大,a、b两点的电势差越大 2、如图所示,圆环上带有大量的负电荷,当圆环沿顺时针方向转动时,a、b、c三枚小磁针都要发生转动,以下说法正确的是() A.a、b、c的N极都向纸里转 B.b的N极向纸外转,而a、c的N极向纸里转 C.b、c的N极都向纸里转,而a的N极向纸外转 D.b的N极向纸里转,而a、c的N极向纸外转 3、如图所示,蹄形磁铁用悬线悬于O点,在磁铁的正下方有一水平放置的长直导线,当导线中通以由左向右的电流时,蹄形磁铁的运动情况将是()

A.静止不动 B.向纸外平动 C.N极向纸外,S极向纸内转动 D.N极向纸内,S极向纸外转动 4、磁场中某区域的磁感线如图所示,则() A.a、b两处的磁感应强度的大小不等,B a>B b B.a、b两处的磁感应强度的大小不等,B a<B b C.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大 D.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小 5、(多选)如图所示,两方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场被边长为L的等边三角形ABC理想分开,三角形内磁场垂直于纸面向里,三角形顶点A 处有一质子源,能沿∠BAC的角平分线发射速度不同的质子(质子重力不计), 所有质子均能通过C点,质子比荷q m=k,则质子的速度可能为() A.2BkL B.BkL 2C. 3BkL 2D. BkL 8 6、(多选)如图所示,一绝缘容器内部为长方体空腔,容器内盛有NaCl的水溶液,容器上下端装有铂电极A和C,置于与容器表面垂直的匀强磁场中,开关K闭合前容器两侧P、Q两管中液面等高,闭合开关后()

高考物理一轮复习:磁场(三)

高考物理一轮复习:磁场(三) 一、单选题 1.同一平面内一等边三角形的三个顶点上有三根互相平行的长直导线a、b、c,三根直导线通入的电流大小相等,直导线a和b通入垂直纸面向里的电流,直导线c通入垂直纸面向外的电流,如图所示,此时等边三角形的中心O点的磁感应强度大小为B。已知长直导线电流产生的磁场中某点的 磁感应强度满足B=k I r (其中k为比例系数,I为电流强度,r为该点到直导线的距离)。若将通电长直导线c的电流方向改为垂直纸面向里(大小不变),并移至a和c连线的中点P点,则此时O 点的磁感应强度大小为() A.0B.B 2C.B D.√3 2B 2.一束粒子沿水平方向飞过小磁针的下方,如图所示,此时小磁针的S极向纸内偏转,这一束粒子不可能是() A.向右飞行的正离子束B.向左飞行的负离子束 C.向右飞行的电子束D.向左飞行的电子束 3.如图是质谱仪的原理图,若速度相同的同一束粒子沿极板P1、P2的轴线射入电磁场区域,由小孔S0射入右边的偏转磁场B2中,运动轨迹如图所示,不计粒子重力.下列相关说法中正确的是

() A.该束带电粒子带负电 B.速度选择器的P1极板带负电 C.在B2磁场中运动半径越大的粒子,质量越大 D.在B2磁场中运动半径越大的粒子,比荷q m越小 4.如图所示,空间中存在一垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场,磁场上下边界平行且相距为d,一带正电粒子以速度v从下边界某点垂直于磁场方向射入磁场,入射速度方向与下边界成30°角,若粒子恰好不从上边界穿出磁场,不计粒子重力,则粒子的比荷大小为() A.(2+√3)v 2Bd B.(4−2√3)v Bd C.(2−√3)v 2Bd D.(4+2√3)v Bd 5.如图所示,假如将一个小磁针放在地球的北极点上,那么小磁针的N极将() A.指北B.指南C.竖直向上D.竖直向下 二、填空题 6.如图所示,有界匀强磁场边界线SP∥MN,速度不同的同种带电粒子从S点沿SP方向同时射入

【高三】2021届高考物理第一轮导学案复习 磁场

【高三】2021届高考物理第一轮导学案复习磁场【高三】2021届高考物理第一轮导学案复习磁场 2022所高中物理复习与辅导 九、磁场(1) 【主题】磁场的基本概念 【目标】 1.掌握磁感应强度、磁感应线和磁通量的概念; 2.会用安培定则、磁感应线分析有关问题。 [进口] 一、磁场: 1.定义:存在于磁铁和电流周围的特殊物质 2、基本性质:对放入其中的磁体或电流产生力的作用。 3.确定方向:① 小磁针:(指定)小磁针在磁场中某一点的N极力方向(或小磁针静止时的N极方向)是该点的磁场方向。② 由磁感应线的方向决定。③ 由磁感应强度的方向决定 二、磁感线: 1.定义:为生动描述磁场而引入的一系列曲线。这是一个理想化的模型,在实践中并不存在。 2、特点: ① 磁感应线的密度表示磁场的强度,磁感应线上一点的切线方向表示该点的磁场方向 ②磁体外部的磁感线从n极指向s极,而磁体内部的磁感线从s极指向n极.电流的磁感线方向由安培定则判定,磁感线是闭合曲线. ③ 任何两条磁感应线都不相交或相切。 3、要掌握条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流、通电螺线管以及匀强磁场的磁感线分布情况及特点。 三、磁感应强度:

1、定义:在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,受到的磁场作用力f跟电流i和导线长度l的乘积il的比值叫做通电导线所在处的磁感应强度。(其理解可与电场强度类比) 2.定义公式:B=f/IL(L)⊥ b) ); 3、b是描述磁场的力的性质的物理量,与f、i、l无关.它是由磁场本身性质及空间位置决定的,单位:1t=1n/a.m 4.线性电流的磁感应强度: 四、磁通量 1.定义:磁感应强度B和垂直于磁场的区域s的乘积称为通过该区域的磁通量, ф=BS。单位:1Wb=1t m2 注意:如果面积s与b不垂直,如图所示,应以b乘以在垂直磁场方向上的投影面积s,即ф=bs’=bscosα 2.物理意义:通过某一区域的磁感应线的数量 五、地磁场 地球的磁场与条形磁铁的磁场相似。其主要特点如下: 1、地磁场的n极在地球南极附近,s极在地球北极附近,磁感线分布如图所示。 2.地磁场B的水平分量(BX)总是从地球南极指向北极,而垂直分量(by)则从北向南相反。南半球的垂直地面向上,北半球的垂直地面向下。 3、在赤道平面上,距离地球表面相等的各点,磁感强度相等,且方向水平向北。 [研究指南] [例1]如图所示,正四棱柱的中心轴线oo’处有一无限长的载流直导线,对该电流的磁场,下列说法中正确的是() a、同一侧边缘上各点的磁感应强度相等 b.四条侧棱上的磁感应强度都相同 c、在直线AB上,从a到B,磁感应强度先增大后减小 d.棱柱内任一点的磁感应强度比棱柱侧面上所有点都大 [实例2 ](江苏省建湖县2022高级3的第二次调查)有两条垂直和水平放置在纸上的长直丝。纸被交给a点和B点,并且有一个大小相等的恒定电流。方向如图所示,a和

2024山东高考物理第一轮章节复习--专题十磁场

专题十磁场 专题检测题组(时间:120分钟满分:150分) 一、单项选择题(每小题3分,共21分) 1.(2021长郡中学月考一)如图所示,竖直平面内粗糙绝缘细杆(下)与直导线(上)水平平行固定,导线足够长。已知导线中的电流水平向右,大小为I,有一电荷量为+q、质量为m的小球套在细杆上(小球中空部分尺寸略大于细杆直径),若给小球一水平向右的初速度v0,空气阻力不计,那么下列说法正确的是() A.小球可能做匀速直线运动 B.小球可能做匀减速直线运动 C.若小球带负电,仍可能做匀速直线运动 D.若小球最终静止,是因为洛伦兹力对小球做了负功 答案A根据左手定则,小球受到的洛伦兹力竖直向上。当洛伦兹力和重力大小相等时,小球受到的支持力为零,摩擦力为零,小球做匀速直线运动,故A正确;当洛伦兹力和重力大小不相等时,小球受到的支持力不为零,摩擦力不为零,小球做减速运动,但随着速度的减小,洛伦兹力也会减小,摩擦力会发生变化,小球的加速度也会变化,所以小球不可能做匀减速直线运动,故B错误;若小球带负电,则洛伦兹力向下,一定有摩擦力,小球不可能做匀速运动,故C错误;洛伦兹力不做功,若小球最终静止,是因为摩擦力对小球做了负功,故D错误。 知识归纳在洛伦兹力作用下的带电粒子,不可能做匀变速直线运动,因为速度变化,洛伦兹力变化,合力变化,加速度变化。2.(2022届广州天河一模,6)如图所示,三根长为L平行的直线电流在空间构成以a为顶点的等腰直角三角形,其中a、b电流的方向垂直纸面向里,c电流方向垂直纸面向外,其中b、c电流大小为I,在a处产生的磁感应强度的大小均为B,通过导线a的电流大小为√2I,则导线a受到的安培力为() A.2BIL,方向竖直向上 B.BIL,方向水平向右 C.√2BIL,方向竖直向上

2021届高考物理一轮复习易错题型专训(11)磁场 word版含解析答案

2021届高考物理一轮复习易错题型专训(11)磁场 1.如图所示,质量为m ,长为l 的铜棒ab ,用长度也为l 的两根轻导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中,未通电时,轻导线静止在竖直方向,通入大小为Ⅰ的恒定电流后,棒向外偏转的最大角度为θ,则( ) A.棒中电流的方向为b a → B.磁感应强度的大小为 tan mg Il θ C.磁感应强度的大小为(1cos ) sin mg Il θθ - D.若只增大轻导线的长度,则θ角度增大 2.1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其原理如图所示。这台加速器由两个铜质D 形盒12D D 、构成,其间留有空隙,下列说法正确的是( ) A.离子在回旋加速器中做圆周运动的周期随半径的增大而增大 B.离子从磁场中获得能量 C.增大加速电场的电压,其余条件不变,离子离开磁场的动能将增大 D.增大加速电场的电压,其余条件不变,离子在D 型盒中运动的时间变短 3.如图所示,光滑的水平面上有竖直向下的匀强磁场,水平面上平放着一个试管,试管内壁光滑,底部有一个带电小球。现在对试管施加一个垂直于试管的水平拉力F ,在拉力F 作用下,试管向右做匀速运动,带电小球将从管口飞出。下列说法正确的是( )

A.小球带负电 B.小球离开试管前,洛伦兹力对小球做正功 C.小球离开试管前的运动轨迹是一条抛物线 D.维持试管做匀速运动的拉力F 应为恒力 4.如图所示,大量质量为m 、带电荷量为q -的离子通过宽度为d 的狭缝,沿着与边界垂直的方向进入磁感应强度大小为B 的匀强磁场中,已知离子进入磁场的速度大小 Bqd v m = ,不考虑离子间的相互作用和离子的重力。则带电离子在磁场中可能经过的区域的面积是( ) A.2π(3d B.2(6π1d ++ C.2π(6d D.2π(16d + 5.如图(a )所示,在半径为R 的虚线区域内存在周期性变化的磁场,其变化规律如图(b )所示.薄挡板MN 两端点恰在圆周上,且MN 所对的圆心角为120°.在0t =时,一质量为m 、电荷量为q +的带电粒子,以初速度v 从A 点沿直径AOB 射入场区,运动到圆心O 后,做一次半径为 2 R 的完整的圆周运动,再沿直线运动到B 点,在B 点与挡板碰撞后原速率返回(碰撞时间不计,电荷量不变),运动轨迹如图(a )所示.粒子的重力

高考物理一轮复习题及答案解析 磁场

选择题专练卷(六)磁场 一、单项选择题 1.图1中标出了磁感应强B、电流I和其所受磁场力F的方向;正确的是() 图1 2.彭老师在课堂上做了一个演示实验:装置如图2所示;在容器的中心放一个圆柱形电极;沿容器边缘内壁放一个圆环形电极;把A和B分别与电源的两极相连;然后在容器内放入液体;将该容器放在磁场中;液体就会旋转起来。王同学回去后重复彭老师的实验步骤;但液体并没有旋转起来。造成这种现象的原因可能是;该同学在实验过程中() 图2 A.将磁铁的磁极接反了 B.将直流电源的正负极接反了 C.使用的电源为50 Hz的交流电源 D.使用的液体为饱和食盐溶液 3.一个带电粒子在磁场力的作用下做匀速圆周运动;要想确定带电粒子的电荷量与质量之比;则只需要知道() A.运动速v和磁感应强B B.磁感应强B和运动周期T C.轨道半径r和运动速v D.轨道半径r和磁感应强B 4.(·丹阳市模拟)如图3所示;abcd四边形闭合线框;a、b、c三点坐标分别为(0;L; 0);(L;L;0);(L;0;0);整个空间处于沿y轴正方向的匀强磁场中;通入电流I;方向如图所示;关于四边形的四条边所受到的安培力的大小;下列叙述中正确的是()

图3 A.ab边与bc边受到的安培力大小相等 B.cd边受到的安培力最大 C.cd边与ad边受到的安培力大小相等 D.ad边不受安培力作用 5.如图4;把扁平状强磁铁的N极吸附在螺丝钉的后端;让其位于磁铁中心位置。取一节大容量干电池;让它正极朝下;把带上磁铁的螺丝钉的尖端吸附在电池正极的铁壳帽上。将导线的一端接到电池负极;另一端轻触磁铁的侧面。此时磁铁、螺丝钉和电源就构成了一个回路;螺丝钉就会转动;这就成了一个简单的“电动机”。设电源电动势为E;电路总电阻为R;则下列判断正确的是() 图4 A.螺丝钉俯视逆时针快速转动;回路中电流I=错误! B.螺丝钉俯视顺时针快速转动;回路中电流I<错误! C.螺丝钉俯视逆时针快速转动;回路中电流I<错误! D.螺丝钉俯视顺时针快速转动;回路中电流I=错误! 6.如图5所示;空间存在足够大、正交的匀强电、磁场;电场强为E、方向竖直向下;磁感应强为B、方向垂直纸面向里。从电、磁场中某点P由静止释放一个质量为m、带电量为+q的粒子(粒子受到的重力忽略不计);其运动轨迹如图5虚线所示。对于带电粒子在电、磁场中下落的最大高H;下面给出了四个表达式;用你已有的知识计算可能会有困难;但你可以用学过的知识对下面的四个选项做出判断。你认为正确的是() 图5 A.错误! B.错误! C.错误! D.错误! 7.如图6所示;有一金属块放在垂直于表面C的匀强磁场中;磁感应强为B;金属块的厚为d;高为h;当有稳恒电流I平行平面C的方向通过时;由于磁场力的作用;金属块

2020年高考物理一轮复习:磁场

2020年高考一轮复习知识考点专题09 《磁场》 第一节磁场的描述磁场对电流的作用 【基本概念、规律】 一、磁场、磁感应强度 1.磁场 (1)基本性质:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁力的作用. (2)方向:小磁针的N极所受磁场力的方向. 2.磁感应强度 (1)物理意义:描述磁场强弱和方向. (2)定义式:B=F IL(通电导线垂直于磁场). (3)方向:小磁针静止时N极的指向. (4)单位:特斯拉,符号T. 二、磁感线及特点 1.磁感线 在磁场中画出一些曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致.2.磁感线的特点 (1)磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向. (2)磁感线的疏密定性地表示磁场的强弱,在磁感线较密的地方磁场较强;在磁感线较疏的地方磁场较弱. (3)磁感线是闭合曲线,没有起点和终点.在磁体外部,从N极指向S极;在磁体内部,由S极指向N极. (4)同一磁场的磁感线不中断、不相交、不相切. (5)磁感线是假想的曲线,客观上不存在. 3.电流周围的磁场 三、安培力的大小和方向

1.安培力的大小 (1)磁场和电流垂直时,F=BIL. (2)磁场和电流平行时:F=0. 2.安培力的方向 (1)用左手定则判定: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个平面内;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. (2)安培力的方向特点:F⊥B,F⊥I,即F垂直于B和I决定的平面.(注意:B和I可以有任意夹角) 【重要考点归纳】 考点一安培定则的应用和磁场的叠加 1.安培定则的应用 在运用安培定则判定直线电流和环形电流的磁场时应分清“因”和“果”. 2. 磁感应强度是矢量,计算时与力的计算方法相同,利用平行四边形定则或正交分解法进行合成与分解. 特别提醒:两个电流附近的磁场的磁感应强度是由两个电流分别独立存在时产生的磁场在该处的磁感应强度叠加而成的. 3.解决这类问题的思路和步骤: (1)根据安培定则确定各导线在某点产生的磁场方向; (2)判断各分磁场的磁感应强度大小关系; (3)根据矢量合成法则确定合磁场的大小和方向. 考点二安培力作用下导体运动情况的判定 1.判定通电导体在安培力作用下的运动或运动趋势,首先必须弄清楚导体所在位置的磁场分布情况,然后利用左手定则准确判定导体的受力情况,进而确定导体的运动方向或运动趋势的方向. 2.在应用左手定则判定安培力方向时,磁感线方向不一定垂直于电流方向,但安培力方向一定与磁场方向和电流方向垂直,即大拇指一定要垂直于磁场方向和电流方向决定的平面.【思想方法与技巧】 用视图转换法求解涉及安培力的力学问题 1.安培力 (1)方向:根据左手定则判断.

2022届高考物理一轮复习:磁场含答案

2022届高考物理:磁场一轮复习含答案 一、选择题 1、(多选) 1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖。若速度相同的同一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示,则下列相关说法中正确的是( ) A.该束带电粒子带负电 极板带负电 B.速度选择器的P 1 磁场中运动半径越大的粒子,比荷越小 C.在B 2 磁场中运动半径越大的粒子,质量m不一定大 D.在B 2 2、(多选)如图所示,空间中有一斜向右下方、与水平方向成θ角的匀强磁场,磁感应强度为B,一绝缘竖直挡板AC垂直于纸面所在的平面竖直放置,一根通有垂直纸面向外的电流的水平金属杆,紧贴挡板上的O点处于静止状态。下列说法正确的是() A.若挡板AC表面光滑,略减小杆中电流,杆可能仍然静止于O点 B.若挡板AC表面光滑,略增大杆中电流,要使杆仍然静止,可将挡板绕过O 点垂直纸面的轴逆时针转动一定角度 C.若挡板AC表面粗糙,略增大杆中电流,杆可能仍然静止,且杆所受的静摩

擦力一定增大 D.若挡板AC表面粗糙,略减小杆中电流,杆可能仍然静止,且杆所受的静摩擦力方向可能竖直向上 甲乙 3、(双选)如图是磁电式电流表的结构,蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布,线圈中a、b两条导线长均为l,通以图示方向的电流I,两条导线所在处的磁感应强度大小均为B.则() A.该磁场是匀强磁场B.线圈平面总与磁场方向垂直 C.线圈将顺时针转动D.a、b导线受到的安培力大小总为BIl 4、1876年美国物理学家罗兰完成了著名的“罗兰实验”。罗兰把大量的负电荷加在一个橡胶圆盘上,然后在圆盘附近悬挂了一个小磁针,将圆盘绕中心轴按如图所示方向高速旋转时,就会发现小磁针发生偏转。忽略地磁场对小磁针的影响,则下列说法错误的是() A.小磁针发生偏转的原因是橡胶圆盘上产生了感应电流 B.小磁针发生偏转说明了电荷的运动会产生磁场

浙江专版2021年高考物理一轮复习微专题突破练专题14带电粒子在磁场中的运动含解析

专题14 带电粒子在磁场中的运动 (建议用时40分钟) 1。每时每刻都有大量带电的宇宙射线向地球射来,幸好地球磁场可以有效地改变这些宇宙射线中大多数射线粒子的运动方向,使它们不能到达地面,这对地球上的生命有十分重要的意义.假设有一个带正电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来,如图所示,则在地球磁场的作用下,它将向什么方向偏转() A。向东 B.向南 C。向西D。向北 【解析】选A。地球的磁场由南向北,当带正电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来时,根据左手定则可以判断粒子的受力的方向为向东,所以粒子将向东偏转,故A正确。 2。如图所示,在示波管右边有一通电圆环,则示波管中的电子束将 () A。向上偏转 B.向下偏转 C。向纸外偏转D.匀速直线运动 【解析】选D。由安培定则可知,在示波管处电流磁场方向水平向右,电子束由左向右运动,电子束形成的电流方向水平向左,

与磁感线平行,由左手定则可知,电子束不受安培力,做匀速直线运动,D正确。 3。如图所示,一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做圆周运动,当磁感应强度均匀增大时,此粒子的动能将() A.不变 B。增大 C。减少 D.以上情况都有可能 【解析】选B.当磁感应强度均匀增大时,在纸平面方向上将产生逆时针环绕的电场,对带正电的粒子做正功,使其动能增加.故B正确。 4.(多选)如图所示,在区域Ⅰ和区域Ⅱ内分别存在着与纸面垂直的匀强磁场,一带电粒子沿着弧线apb由区域Ⅰ运动到区域Ⅱ.已知圆弧ap与圆弧pb的弧长之比为2∶1,下列说法正确的是() A.粒子在区域Ⅰ和区域Ⅱ中的速率之比为2∶1 B.粒子通过圆弧ap、pb的时间之比为2∶1 C。圆弧ap与圆弧pb对应的圆心角之比为2∶1

【新高考】高三物理一轮复习知识点专题17 磁场(2)

专题17磁场(2)—【讲】 第一部分:考点梳理 考点八、带电粒子在磁场中运动多解问题 考点九、带电粒子在磁场中运动的临界问题 考点十、带电粒子在复合场中的运动 考点十一、现代科技中的电磁场问题 考点八、带电粒子在磁场中运动多解问题 1.带电粒子电性不确定形成多解:受洛伦兹力作用的带电粒子,由于电性不同,当速度相同时,正、负粒子在磁场中运动轨迹不同,形成多解。 如图甲所示,带电粒子以速率v垂直进入匀强磁场,如带正电,其轨迹为a,如带负电,其轨迹为b。 2.磁场方向不确定形成多解:有些题目只已知磁感应强度的大小,而不知其方向,此时必须要考虑磁感应强度方向不确定而形成的多解。 如图乙所示,带正电粒子以速率v垂直进入匀强磁场,如B垂直纸面向里,其轨迹为a,如B垂直纸面向外,其轨迹为b。 3.临界状态不唯一形成多解:带电粒子在洛伦兹力作用下飞越有界磁场时,由于粒子运动轨迹是圆弧状,因此,它可能穿过去,也可能转过180°从入射界面这边反向飞出,从而形成多解,如图丙所示。 4.运动的周期性形成多解:带电粒子在部分是电场,部分是磁场的空间运动时,运动往往具有往复性,

从而形成多解,如图丁所示。 (典例应用1)如图所示,两方向相反、磁感应强度大小均为B 的匀强磁场被边长为L 的等边三角形ABC 理想分开,三角形内磁场垂直纸面向里,三角形顶点A 处有一质子源,能沿∠BAC 的角平分线发射速度不同的质子(质子重力不计),所有质子均能通过C 点,质子比荷q m =k ,则质子的速度可能为( ) A .2BkL B .BkL 2 C.3BkL 2 D .BkL 8 【解析】:因质子带正电,且经过C 点,其可能的轨迹如图所示,所有圆弧所对圆心角均为60°,所以质子运行半径r =L n (n =1,2,3,…),由洛伦兹力提供向心力得Bqv =m v 2r ,即v =Bqr m =Bk ·L n (n =1,2,3,…),选 项B 、D 正确。 【答案】: BD (典例应用2)如图甲所示,M 、N 为竖直放置彼此平行的两块平板,板间距离为d ,两板中央各有一个小孔O 、O ′正对,在两板间有垂直于纸面方向的磁场,磁感应强度随时间的变化如图乙所示,设垂直纸面向里的磁场方向为正方向。有一群正离子在t =0时垂直于M 板从小孔O 射入磁场。已知正离子质量为m 、带电荷量为q ,正离子在磁场中做匀速圆周运动的周期与磁感应强度变化的周期都为T 0,不考虑由于磁场变化而产生的电场的影响。求: (1)磁感应强度B 0的大小。 (2)要使正离子从O ′孔垂直于N 板射出磁场,正离子射入磁场时的速度v 0的可能值。

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档