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高考物理复习专题三电场和磁场第讲电场和磁场的基本性质试题

高考物理复习专题三电场和磁场第讲电场和磁场的基本性质试题
高考物理复习专题三电场和磁场第讲电场和磁场的基本性质试题

专题三电场和磁场

第1讲电场和磁场的基本性质

一、选择题(1~7题为单项选择题,8~11题为多项选择题)

1.如图1所示,a、b、c是一条电场线上的三个点,电场线的方向由a到c,a、b间距离等于b、c间距离。用φa、φb、φc和E a、E b、E c分别表示a、b、c三点的电势和电场强度,可以判定( )

图1

A.φa>φb>φc B.φa-φb=φb-φc

C.E a>E b>E c D.E a=E b=E c

解析判断电场强度的大小,需看电场线的疏密,此题不具备作出判断的条件。根据沿着电场线的方向电势降低,可以判断A选项正确;虽然a、b间距离等于b、c间距离,但只有在匀强电场中,沿场强方向相同距离的电势差才相等,因题中只有一条电场线也就无法判断电势差的大小。

答案 A

2.如图2所示,在粗糙绝缘的水平面上有一物体A带正电,另一带正电的点电荷B沿着以A 为圆心的圆弧由P到Q缓慢地从A的上方经过,若此过程中A始终保持静止,A、B两物体可视为质点且只考虑它们之间的库仑力作用。则下列说法正确的是( )

图2

A.物体A受到地面的支持力先减小后增大

B.物体A受到地面的支持力保持不变

C.物体A受到地面的摩擦力先减小后增大

D.库仑力对点电荷B先做正功后做负功

解析分析物体A的受力如图所示,由平衡条件可得,F f=F cos θ,F N=F sin

θ+mg,B电荷由P到Q的过程中,θ由小于90°增大到大于90°的过程

中,F f先减小后反向增大,F N先增大后减小,C正确,A、B错误;因A对

B的库仑力与B运动的速度方向始终垂直,故库仑力不做功,D错误。

答案 C

3.如图3所示,Q 1、Q 2为两个等量同种带正电的点电荷,在两者的电场中有M 、N 和O 三点,其中M 和O 在Q 1、Q 2的连线上(O 为连线的中点),N 为过O 点的垂线上的一点。则下列说法中正确的是( )

图3

A .在Q 1、Q 2连线的中垂线位置可以画出一条电场线

B .若将一个带正电的点电荷分别放在M 、N 和O 三点,则该点电荷在M 点时的电势能最大

C .若将一个带电荷量为-q 的点电荷从M 点移到O 点,则电势能减少

D .若将一个带电荷量为-q 的点电荷从N 点移到O 点,则电势能增加

解析 根据等量同种正电荷形成的电场在点电荷连线和中垂线上的电场强度和电势的特点可判定A 错;M 、N 、O 三点电势大小的关系为φM >φO >φN ,可判定带正电的点电荷在M 点时的电势能最大,B 正确;从M 点到O 点,电势是降低的,故电场力对带电荷量为-q 的点电荷做负功,则电势能增加,C 错;从N 点到O 点,电势是升高的,故电场力对带电荷量为-q 的点电荷做正功,则电势能减少,D 错。

答案 B

4.如图4所示,半径为R 的圆形区域里有磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场,M 、N 是磁场边界上两点且M 、N 连线过圆心,在M 点有一粒子源,可以在纸面内沿各个方向向磁场里发射质量为m 、电荷量为q 、速度大小均为v =qBR 2m 的带正电粒子,不计粒子的重力,若某一个粒子在磁场中运动的时间为t =

πR 2v

,则该粒子从M 点射入磁场时,入射速度方向与MN 间夹角的正弦值为( )

图4

A.12

B.35

C.22

D.45

解析 粒子在磁场中运动轨迹半径r =mv qB =R 2,由于该粒子在磁场中运动的时间t =πR 2v =πr v

=12

T ,因此该粒子在磁场中运动的轨迹如图所示,由几何关系可知,△MOP 为正三角形,粒子从M 点射出的速度方向与MN 的夹角为30°,夹角正弦值为12

,A 正确。 答案 A

5.如图5所示,两平行导轨与水平面成α=37°角,导轨间距为L =1.0 m ,匀强磁场的磁感应强度可调,方向垂直导轨所在平面向下。一金属杆长也为L ,质量m =0.2 kg ,水平放在导轨上,与导轨接触良好而处于静止状态,金属杆与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,通有图示方向的电流,电流强度I =2.0 A ,令最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则磁感应强度的最大值和最小值分别为( )

图5

A .1.0 T 0

B .1.0 T 0.6 T

C .1.0 T 0.2 T

D .0.6 T 0.2 T

解析 由左手定则知安培力沿斜面向上,因mg sin α=1.2 N 、f m =μmg cos α=0.8 N ,所以当磁感应强度B 最小时,安培力F 1=B min IL =0.4 N ,即B min =0.2 T ;当B 最大时,安培力F 2=B max IL =2.0 N ,即B max =1.0 T ,C 对。

答案 C

6.在真空中某区域有一电场,电场中有一点O ,经过O 点的一条直线上有P 、M 、N 三点,到O 点的距离分别为r 0、r 1、r 2,直线上各点的电势φ分布如图6所示,r 表示该直线上某点到O 点的距离,下列说法中正确的是( )

图6

A .O 、P 两点间电势不变,O 、P 间场强一定为零

B .M 点的电势低于N 点的电势

C .M 点的电场强度大小小于N 点的电场强度大小

D .在将正电荷沿该直线从M 移到N 的过程中,电场力做负功

解析 O 、P 两点间的各点电势不变,各点间电势差为零,移动电荷时电场力不做功,O 、P

物理高考复习专题11 磁场选择题(解析版)

2020年全国大市名校高三期末一模物理试题全解全析汇编(第七期) 磁场选择题 1、(2020·福建省厦门六中高三测试三)1932年美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器,如图所示,磁感应强度为B 的匀强磁场与D 形盒面垂直,两盒间的狭缝很小,粒子穿过的时间可忽略,它们接在电压为U 、周期为T 的交流电源上,中心A 处粒子源产生的粒子飘人狭缝中由初。速度为零开始加速,最后从出口处飞出。D 形盒的半径为R ,下列说法正确的是( ) A .粒子在出口处的最大动能与加速电压U 有关 B .粒子在出口处的最大动能与D 形盒的半径无关 C .粒子在 D 形盒中运动的总时间与交流电的周期T 有关 D .粒子在D 形盒中运动的总时间与粒子的比荷无关 【答案】D 【解析】 AB .根据回旋加速器的加速原理,粒子不断加速,做圆周运动的半径不断变大,最大半径即为D 形盒的半径R ,由 2 m m v qBv m R = 得 m qBR v m =

最大动能为 222 km 2q B R E m = 故AB 错误; CD .粒子每加速一次动能增加 ΔE km =qU 粒子加速的次数为 22 km k 2E qB R N E mU ==? 粒子在D 形盒中运动的总时间 2 T t N =? ,2πm T qB = 联立得 2 π22T BR t N U =?= 故C 错误,D 正确。 故选D 。 2、(2020·福建省厦门六中高三测试三)如图所示,质量为m 、电阻为r 的“U”字形金属框abcd 置于竖直平面内,三边的长度ad =dc =bc =L ,两顶点a 、b 通过细导线与M 、N 两点间的电源相连,电源电动势为E 。内阻也为r 。匀强磁场方向垂直金属框向里,金属框恰好处于静止状态。不计其余电阻和细导线对a 、b 点的作用力,重力加速度为g 。下列说法正确的是( )

高考物理二轮复习专题三电场和磁场课时作业新人教

课时作业八 一、选择题 1.(多选)(2020·河北唐山一模)如图所示,匀强电场中的A 、B 、C 、D 点构成一位于纸面内的平行四边形,电场强度的方向与纸面平行.已知A 、B 两点的电势分别为φA =12 V 、φB =6 V ,则C 、D 两点的电势可能分别为( ) A .9 V 、15 V B .9 V 、18 V C .0 V 、6 V D .6 V 、0V AC 已知ABCD 为平行四边形,则AB 与CD 平行且等长,因为匀强电场的电场强度的方向与纸面平行,所以U AB =U DC =6 V ,分析各选项中数据可知,A 、C 正确,B 、D 错误. 2.如图所示,Q 1、Q 2为两个等量同种带正电的点电荷,在两者的电场中有M 、N 和O 三点,其中M 和O 在Q 1、Q 2的连线上(O 为连线的中点),N 为过O 点的垂线上的一点.则下列说法中正确的是( ) A .在Q 1、Q 2连线的中垂线位置可以画出一条电场线 B .若将一个带正电的点电荷分别放在M 、N 和O 三点,则该点电荷在M 点时的电势能最大 C .若将一个带电荷量为-q 的点电荷从M 点移到O 点,则电势能减少 D .若将一个带电荷量为-q 的点电荷从N 点移到O 点,则电势能增加 B 根据等量同种正电荷形成的电场在点电荷连线和中垂线上的电场强度和电势的特点可判定A 错;M 、N 、O 三点电势大小的关系为φM >φO >φN ,可判定带正电的点电荷在M 点时的电势能最大,B 正确;从M 点到O 点,电势是降低的,故电场力对带电荷量为-q 的点电荷做负功,则电势能增加, C 错;从N 点到O 点,电势是升高的,故电场力对带电荷量为-q 的点电荷做正功,则电势能减少, D 错. 3.(2020· 河北冀州2月模拟)我国位处北半球,某地区存在匀强电场E 和可看作匀强磁场的地磁场B ,电场与地磁场的方向相同,地磁场的竖直分量和水平分量分别竖直向下和水平指北,一带电小球以速度v 在此区域内沿垂直场强方向在水平面内做直线运动,忽略空气阻力,此地区的重力加速度为g ,则下列说法正确的是( ) A .小球运动方向为自南向北 B .小球可能带正电 C .小球速度v 的大小为E B D .小球的比荷为 g E 2 + vB 2

2021-2022年高考物理二轮复习专题突破3电场和磁场第1讲电场和磁场的基本性质

2021年高考物理二轮复习专题突破3电场和磁场第1讲电场和磁场 的基本性质 1.(xx·全国卷Ⅰ,14)一平行板电容器两极板之间充满云母介质,接在恒压直流电源上。若将云母介质移出,则电容器( ) A .极板上的电荷量变大,极板间电场强度变大 B .极板上的电荷量变小,极板间电场强度变大 C .极板上的电荷量变大,极板间电场强度不变 D .极板上的电荷量变小,极板间电场强度不变 解析 由C =εr S 4πkd 可知,当云母介质移出时,εr 变小,电容器的电容C 变小;因为电容器接在恒压直流电源上,故U 不变,根据Q =CU 可知,当C 减小时,Q 减小。再由E =U d ,由于U 与d 都不变,故电场强度E 不变,选项D 正确。 答案 D 2.(xx ·全国卷Ⅲ,15)关于静电场的等势面,下列说法正确的是( ) A .两个电势不同的等势面可能相交 B .电场线与等势面处处相互垂直 C .同一等势面上各点电场强度一定相等 D .将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电场力做正功 解析 若两个不同的等势面相交,则在交点处存在两个不同电势数值,与事实不符,A

错;电场线一定与等势面垂直,B 对;同一等势面上的电势相同,但电场强度不一定相同,C 错;将一负电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电场力做负功,故D 错。 答案 B 3.(xx·全国卷Ⅱ,15)如图1,P 是固定的点电荷,虚线是以P 为圆心的两个圆。带电粒子Q 在P 的电场中运动,运动轨迹与两圆在同一平面内,a 、b 、c 为轨迹上的三个点。若Q 仅受P 的电场力作用,其在a 、b 、c 点的加速度大小分别为a a 、a b 、a c ,速度大小分别为v a 、v b 、v c ,则( ) 图1 A .a a >a b >a c ,v a >v c >v b B .a a >a b >a c ,v b >v c >v a C .a b >a c >a a ,v b >v c >v a D .a b >a c >a a ,v a >v c >v b 解析 由库仑定律F =kq 1q 2r 2 可知,粒子在a 、b 、c 三点受到的电场力的大小关系为F b >F c >F a ,由a =F m 可知a b >a c >a a 。根据粒子的轨迹可知,粒子Q 与场源电荷P 的电性相同,二者之间存在斥力,由c →b →a 整个过程中,电场力先做负功再做正功,且W ba >|W cb |,结合动能定理可知,v a >v c >v b ,故选项D 正确。 答案 D 4.(xx·全国卷Ⅱ,14)如图2,两平行的带电金属板水平放置。若在两板中间a 点从静止释放一带电微粒,微粒恰好保持静止状态,现将两板绕过a 点的轴(垂直于纸面)逆时

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

高考物理专题复习(教案+学案+考案)专题五 电场和磁场

专题五 电场和磁场 一 教案 一. 专题要点 第一部分:场的基本性质 1. 库仑定律:在真空中静止的两个点电荷之间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们之间的距离的平方成反比,作用力的方向在他们的连线上 即叫静电力常量)式中,/100.9(2 292 21C m N k r Q Q k F ??==,适用条件:真空中的点电荷(如果带电体间的距离比它们的大小大得多,以致带电体的形状对相互作用力的影响可忽略不计,这样的带电体可以看成点电荷) 2.电场的最基本性质:对放入其中的电荷有力的作用。电场强度E 是描述电场的力的性质的物理量。 3. 电场强度的三种表达方式的比较 定义式 决定式 关系式 表达式 q F E /= 2/r kQ E = d U E /= 适用 范围 任何电场 真空中的点电荷 匀强电场 说明 E 的大小和方向与检验电荷 的电荷量以及电性以及存在与否无关 Q :场源电荷的电荷量 r:研究点到场源电荷的距离 U:电场中两点的电势差 d :两点沿电场线方向的距离 4. 叠加性:多个电荷在电场中某点的电场强度为各个电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和,这种关系叫做电场强度的叠加,电场强度的叠加尊从平行四边形定则。 5. 磁场和电场一样,也是一种特殊物质。磁体的周围,电流的周围,变化的电场存在磁场。 6.带电粒子在磁场中的受力情况:磁场对运动电荷有力的作用,对静止电荷没有力的作用。磁场对运动电荷的作用力叫洛伦兹力洛伦兹力的大小和方向:其大小为 的夹角。与为,B v Bqv F θθsin =F 的方向依然用左手定则判定,但四指的指向应为正电 荷运动的方向或与负电荷定向运动的方向相反。

高考物理磁场知识点

2019高考物理磁场知识点 2019高考物理磁场知识点 1.磁场 (1)磁场:磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围的一种物质。永磁体和电流都能在空间产生磁场。变化的电场也能产生磁场。 (2)磁场的基本特点:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用。 (3)磁现象的电本质:一切磁现象都可归结为运动电荷(或电流) 之间通过磁场而发生的相互作用。 (4)安培分子电流假说------在原子、分子等物质微粒内部,存在着一种环形电流即分子电流,分子电流使每个物质微粒成为微小的磁体。 (5)磁场的方向:规定在磁场中任一点小磁针N极受力的方向(或者小磁针静止时N极的指向)就是那一点的磁场方向。 2.磁感线 (1)在磁场中人为地画出一系列曲线,曲线的切线方向表示该位置的磁场方向,曲线的疏密能定性地表示磁场的弱强,这一系列曲线称为磁感线。 (2)磁铁外部的磁感线,都从磁铁N极出来,进入S极,在内部,由S极到N极,磁感线是闭合曲线;磁感线不相交。 (3)几种典型磁场的磁感线的分布: ①直线电流的磁场:同心圆、非匀强、距导线越远处磁场越弱。

②通电螺线管的磁场:两端分别是N极和S极,管内可看作匀强磁场,管外是非匀强磁场。 ③环形电流的磁场:两侧是N极和S极,离圆环中心越远,磁场越弱。 ④匀强磁场:磁感应强度的大小处处相等、方向处处相同。匀强磁场中的磁感线是分布均匀、方向相同的平行直线。 3.磁感应强度 (1)定义:磁感应强度是表示磁场强弱的物理量,在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,受到的磁场力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,定义式B=F/IL。单位T,1T=1N/(A·m)。 (2)磁感应强度是矢量,磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向,即通过该点的磁感线的切线方向。 (3)磁场中某位置的磁感应强度的大小及方向是客观存在的,与放入的电流强度I的大小、导线的长短L的大小无关,与电流受到的力也无关,即使不放入载流导体,它的磁感应强度也照样存在,因此不能说B与F成正比,或B与IL成反比。 (4)磁感应强度B是矢量,遵守矢量分解合成的平行四边形定则,注意磁感应强度的方向就是该处的磁场方向,并不是在该处的电流的受力方向。 4.地磁场:地球的磁场与条形磁体的磁场相似,其主要特点有三个:

黄冈中学第二轮复习专题三电场和磁场

黄冈中学第二轮复习 专题三电场和磁场 【方法归纳】 一、场强、电势的概念 1、电场强度E ①定义:放入电场中某点的电荷受的电场力F与它的电量q的比值叫做该点的电场强度。 ②数学表达式:,单位: ③电场强度E是矢量,规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向即为该点的电场强度的方向 ④场强的三个表达式 ⑤比较电场中两点的电场强度的大小的方法: 由于场强是矢量。比较电场强度的大小应比较其绝对值的大小,绝对值大的场强就大,绝对值小的场强就小。 Ⅰ在同一电场分布图上,观察电场线的疏密程度,电场线分布相对密集处,场强较大;电场较大;电场线分布相对稀疏处,场强较小。 Ⅱ形成电场的电荷为点电荷时,由点电荷场强公式可知,电场中距这个点电荷Q较近的点的场强比距这个点电荷Q较远的点的场强大。 Ⅲ匀强电场场强处处相等 Ⅳ等势面密集处场强大,等势面稀疏处场强小 2、电势、电势差和电势能 ①定义: 电势:在电场中某点放一个检验电荷q,若它具有的电势能为E,则该点的电势为电势能与电荷的比值。电场中某点的电势在数值上等于单位正电荷由该点移到零电势点时电场力所做的功。也等于该点相对零电势点的电势差。 电势差:电荷在电场中由一点A移到另一点B时,电场力做功与电荷电量q的比值,称为AB两点间的电势差,也叫电压。 电势能:电荷在电场中所具有的势能;在数值上等于将电荷从这一点移到电势能为零处电场力所做的功。 ②定义式:或,单位:V 单位:J ③说明:Ⅰ电势具有相对性,与零电势的选择有关,一般以大地或无穷远处电势为零。 Ⅱ电势是标量,有正负,其正负表示该的电势与零电势的比较是高还是低。 Ⅲ电势是描述电场能的物理量,

高考物理一轮复习磁场专题

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) 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。

qB m v r =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。 四、电流表(辐向式磁场) 线圈所受力矩:M=NBIS ∥=k θ 五、磁场对运动电荷的作用: 1、洛伦兹力:运动电荷在磁场中所受的力。 2、方向:用左手定则判断——磁感线穿过掌心,四指所指为正电荷运动方向(负电荷运动的反方向),大拇指所指方向为洛伦兹力方向。 3、大小:F=qv ⊥B 4、洛伦兹力始终与电荷运动方向垂直,只改变电荷的运动方向,不对电荷做功。 5、电荷垂直进入磁场时,运动轨迹是一个圆。 IL F B =

高中物理专题:电场磁场与复合场

电场、磁场及复合场 【典型例题】 1.空间存在相互垂直的匀强电场E 和匀强磁场B ,其方向如图所示.一带电粒子+q 以初速度v 0垂直 于电场和磁场射入,则粒子在场中的运动情况可能是 ( ) A .沿初速度方向做匀速运动 B .在纸平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动 C .在纸平面内做轨迹向下弯曲的匀变速曲线运动 D .初始一段在纸平面内做轨迹向下(向上)弯曲的非匀变速曲线运动 2.如图所示空间存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场,一带电液滴从静止开始自A 沿曲线ACB 运动到B 点时,速度为零,C 是轨迹的最低点,以下说法中正确的是 ( ) A .液滴带负电 B .滴在C 点动能最大 C .若液滴所受空气阻力不计,则机械能守恒 D .液滴在C 点机械能最大 3.如图所示,一个带正电的滑环套在水平且足够长的粗糙绝缘杆上,整个装置处在与杆垂直的水平方向的匀强磁场中,现给滑环以水平向右的瞬时冲量,使滑环获得向右的初速,滑环在杆上的运动情况可能是 ( ) A .始终作匀速运动 B .先作加速运动,后作匀速运动 C .先作减速运动,后作匀速运动 D .先作减速运动,最后静止在杆上 4.如图所示,质量为m 、带电量为+q 的带电粒子,以初速度v 0垂直进入相互正交的匀强电场E 和匀 强磁场B 中,从P 点离开该区域,此时侧向位移为s (重力不计),则 ( ) A .粒子在P 点所受的磁场力可能比电场力大 B .粒子的加速度为(qE – qv 0B )/m C .粒子在P 点的速率为m qsE v 220 D .粒子在P 点的动能为mv 02 /2 – qsE 5.如图所示,质量为m ,电量为q 的正电物体,在磁感强度为B 、方向垂 直纸面向里的匀强磁场中,沿动摩擦因数为μ的水平面向左运动,物体运动初速度为v ,则 ( ) A .物体的运动由v 减小到零所用的时间等于mv /μ(mg+qvB ) B .物体的运动由v 减小到零所用的时间小于mv /μ(mg+qvB ) C .若另加一个电场强度为μ(mg+qvB )/q 、方向水平向左的匀强电场,物体做匀速运动 D .若另加一个电场强度为(mg+qvB )/q 、方向竖直向上的匀强电场,物体做匀速运动 6.如图所示,磁感强度为B 的匀强磁场,在竖直平面内匀速平移时,质量为m ,带电– q 的小球,用线悬挂着,静止在悬线与竖直方向成30°角的位置,则磁场的最小移动速度为 . 7.如图所示,质量为1g 的小环带4×10-4 C 正电,套在长直的绝缘杆上,两者间的动摩擦 因数μ = 0.2,将杆放入都是水平的互相垂直的匀强电场和匀强磁场中,杆所在的竖 直平面与磁场垂直,杆与电场夹角为37°,若E = 10N/C ,B = 0.5T ,小环从静止释放,求: ⑴ 当小环加速度最大时,环的速度和加速度; ⑵ 当小环速度最大时,环的速度和加速度. 8.如图所示,半径为R 的光滑绝缘竖直环上,套有一电量为q 的带正电的小球,在水平正交的匀强电场和匀强磁场中,已知小球所受的电场力与重力的大小相等.磁场的磁感强度为B ,求: ⑴ 在环顶端处无初速释放小球,小球运动过程中所受的最大磁场力; ⑵ 若要小球能在竖直圆环上做完整的圆周运动,在顶端释放时初速必须满足什么条件? 9.如图所示,匀强磁场沿水平方向,垂直纸面向里,磁感强度B =1T ,匀强电场方向水平向右,场强E = 103N/C .一带正电的微粒质量m = 2×10-6kg ,电量q = 2×10-6 C ,在此空间恰好作直线运动,问: ⑴ 带电微粒运动速度的大小和方向怎样? ⑵ 若微粒运动到P 点的时刻,突然将磁场撤去,那么经多少时间微粒到达Q 点?(设PQ 连线与电场方向平行) 10.如图所示,两块平行放置的金属板,上板带正电,下板带等量负电.在两板间有一垂直纸面向里 的匀强磁场.一电子从两板左侧以速度v 0沿金属板方向射入,当两板间磁场的磁感强度为B 1时,电子从a 点射出两板,射出时的速度为2v 0.当两板间磁场的磁感强度为B 2时,电子从b 点射出时的侧移量仅为从a 点射出时侧移量的1/4,求电子从b 点射出的速率. 11.如图所示,在一个同时存在匀强磁场和匀强电场的空间,有一个质量为m 的带电微粒,系于长为 l 的细丝线的一端,细丝线另一端固定于O 点.带电微粒以角速度ω在水平面内作匀速圆周运动,此时细线与竖直方向成30°角,且细线中张力为零,电场强度为E ,方向竖直向上. ⑴ 求微粒所带电荷的种类和电量; ⑵ 问空间的磁场方向和磁感强度B 的大小多大? ⑶ 如突然撤去磁场,则带电粒子将作怎样的运动?线中的张力是多大?

高考物理:专题9-磁场(附答案)

专题9 磁场 1.(15江苏卷)如图所示,用天平测量匀强磁场的磁感应强度,下列各选项所示的载流线圈匝数相同,边长NM 相等,将它们分别挂在天平的右臂下方,线圈中通有大小相同的电流,天平处于平衡状态,若磁场发生微小变化,天平最容易失去平衡的是 答案:A 解析:因为在磁场中受安培力的导体的有效长度(A)最大,所以选A. 2.(15海南卷)如图,a 是竖直平面P 上的一点,P 前有一条形磁铁垂直于P ,且S 极朝向a 点,P 后一电子在偏转线圈和条形磁铁的磁场的共同作用下,在水平面内向右弯曲经过a 点.在电子经过a 点的瞬间.条形磁铁的磁场对该电子的作用力的方向() A .向上 B.向下 C.向左 D.向右 答案:A 解析:条形磁铁的磁感线方向在a 点为垂直P 向外,粒子在条形磁铁的磁场中向右运动,所以根据左手定则可得电子受到的洛伦兹力方向向上,A 正确. 3.(15重庆卷)题1图中曲线a 、b 、c 、d 为气泡室中某放射物质发生衰变放出的部分粒子的经迹,气泡室中磁感应强度方向垂直纸面向里.以下判断可能正确的是 A.a 、b 为粒子的经迹 B. a 、b 为粒子的经迹 C. c 、d 为粒子的经迹 D. c 、d 为粒子的经迹 答案:D 解析:射线是不带电的光子流,在磁场中不偏转,故选项B 错误.粒子为氦核带正电,由左手定则知受到向上的洛伦兹力向上偏转,故选项A 、C 错误;粒子是带负电的电子流,应向下偏转,选项D 正确. 4.(15重庆卷)音圈电机是一种应用于硬盘、光驱等系统的特殊电动机.题7图是某音圈电机的原理示意图,它由一对正对的磁极和一个正方形刚性线圈构成,线圈边长为,匝数为,磁极正对区域内的磁感应强度方向垂直于线圈平面竖直向下,大小为,区域外的磁场忽略不计.线圈左边始终在磁场外,右边始终在磁场内,前后两边在磁场内的长度始终相等.某时刻线圈中电流从P 流向Q,大小为. βγαβγαβL n B I

(完整版)高中高考物理专题复习专题4电场、磁场和能量转化

考点4 电场、磁场和能量转化 山东 贾玉兵 命题趋势 电场、磁场和能量的转化是中学物理重点内容之一,分析近十年来高考物理试卷可知,这部分知识在高考试题中的比例约占13%,几乎年年都考,从考试题型上看,既有选择题和填空题,也有实验题和计算题;从试题的难度上看,多属于中等难度和较难的题,特别是只要有计算题出现就一定是难度较大的综合题;由于高考的命题指导思想已把对能力的考查放在首位,因而在试题的选材、条件设置等方面都会有新的变化,将本学科知识与社会生活、生产实际和科学技术相联系的试题将会越来越多,而这块内容不仅可以考查多学科知识的综合运用,更是对学生实际应用知识能力的考查,因此在复习中应引起足够重视。 知识概要 能量及其相互转化是贯穿整个高中物理的一条主线,在电场、磁场中,也是分析解决问题的重要物理原理。在电场、磁场的问题中,既会涉及其他领域中的功和能,又会涉及电场、磁场本身的功和能,相关知识如下表: 如果带电粒子仅受电场力和磁场力作用,则运动过程中,带电粒子的动能和电势能之间相互转化,总量守恒;如果带电粒子受电场力、磁场力之外,还受重力、弹簧弹力等,但没有摩擦力做功,带电粒子的电势能和机械能的总量守恒;更为一般的情况,除了电场力做功外,还有重力、摩擦力等做功,如选用动能定理,则要分清有哪些力做功?做的是正功还是负功?是恒力功还是变力功?还要确定初态动能和末态动能;如选用能量守恒定律,则要分清有哪种形式的能在增加,那种形式的能在减少?发生了怎样的能量转化?能量守恒的表达式可以是:①初态和末态的总能量相等,即E 初=E 末;②某些形势的能量的减少量等于其他形式的能量的增加量,即ΔE 减=ΔE 增;③各种形式的能量的增量(ΔE =E 末-E 初)的代数和为零,即ΔE 1+ΔE 2+…ΔE n =0。 电、磁场中的功和能 电场中的 功和能 电势能 由电荷间的相对位置决定,数值具有相对性,常取无限远处或大地为电势能的零点。重要的不是电势能的值,是其变化量 电场力的功 与路径无关,仅与电荷移动的始末位置有关:W =qU 电场力的功和电势能的变化 电场力做正功 电势能 → 其他能 电场力做负功 其他能 → 电势能 转化 转化 磁场中的 功和能 洛伦兹力不做功 安培力的功 做正功:电能 → 机械能,如电动机 做负功:机械能 → 电能,如发电机 转化 转化

第二轮专题三:电场和磁场

物理第二轮复习 专题三:电场和磁场
一、知识网络
1.带电粒子在电场、磁场中的运动可分为下列几种情况:
带电粒子 在电场中 的运动
直线运动:如用电场加速或减速粒子 偏转:类似平抛运动,一般分解成两个分运动求解 圆周运动:以点电荷为圆心运动或受装置约束运动
带电粒子在 电场磁场中 的运动
带电粒子 在磁场中 的运动
带电粒子 在复合场 中的运动
直线运动(当带电粒子的速度与磁场平行时)
圆周运动(当带电粒子的速度与磁场垂直时)
半径公式: R mv
2m 周期公式:T
qB
qB
直线运动:垂直运动方向的力必定平衡
圆周运动:重力与电场力一定平衡,由洛伦兹力提 供向心力
一般的曲线运动
.带电粒子在匀强电场、匀强磁场中运动的比较
在场强为E的匀强电场中
在磁感应强度为B的匀强磁场中
初速度为零
做初速度为零的匀加速直线运动
保持静止
初速度∥场线 做匀变速直线运动
做匀速直线运动
初速度⊥场线 做匀变速曲线运动(类平抛运动)
做匀速圆周运动
共同规律
受恒力作用,做匀变速运动
洛伦兹力不做功,动能不变
(1)带电粒子在匀强电场中做类平抛运动。这类题的解题关键是画出示意图。
运动特点分析:在垂直电场方向做匀速直线运动 vx v0
x v0t
在平行电场方向,做初速度为零的匀加速直线运动 v y at
y 1 at 2 2
a Eq Uq 通过电场区的时间: t L
UqL2 粒子通过电场区的侧移距离: y
m dm
v0
2mdv02
粒子通过电场区偏转角: tg UqL
mdv
2 0
带电粒子从极板的中线射入匀强电场,其出射时速度方向的反向延长线交于入射线的中点。所以侧移距离
也可表示为: y L tg 2
(2) 不计重力的带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动。这类题的解题关键是画好示意图, 画示意图的要点是找圆心、找半径和用对称。在画图的基础上特别注意使用几何知识寻找关系。
用几何知识确定圆心并求半径:画出粒子运动轨迹中任意两点(大多是射入点和出射点)的 F 或半径方向,其延长线的交点即为圆心,再用几何知识求其半径与弦长的关系;确定轨迹所 对的圆心角,求运动时间:先利用圆心角与弦切角的关系,或者是四边形内角和等于 360°(或 2)计算出圆心角 的大小,再由公式 t=T/3600(或 T/2)可求出运动时间。
向心力公式: Bqv m v 2 运动轨道半径公式: R mv ; 运动周期公式:T 2m
R
Bq
Bq
T 或 f 、 的两个特点:T、 f 和 的大小与轨道半径(R)和运行速率( v )无关,只与磁场的磁感
q
应强度(B)和粒子的荷质比( )相关。
m
(3)处理带电粒子在场中的运动问题应注意是否考虑带电粒子的重力。这要依据具体情况而 定,质子、α粒子、离子等微观粒子,一般不考虑重力;液滴、尘埃、小球等宏观带电粒子由
题设条件决定,一般把装置在空间的方位介绍的很明确的,都应考虑重力,有时还应根据题目

10_2013高考物理真题分类汇编 专题十 磁场

专题十磁场 1.(2013高考上海物理第13题)如图,足够长的直线ab 靠近通电螺线管,与螺线管平行。用磁传感器测量ab 上各点的磁感应强度B,在计算机屏幕上显示的大致图像是 答案:C 解析:通电螺线管外部中间处的磁感应强度最小,所以用磁传感器测量ab 上各点的磁感应强度B,在计算机屏幕上显示的大致图像是C。 2.(2013高考安徽理综第15题)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,导线中通有大小相同的电流,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】在O点处,各电流产生的磁场的磁感应强度在O点叠加。d、b电流在O点产生的磁场抵消,a、c电流在O点产生的磁场合矢量方向向左,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,由左手定则可判断出它所受洛伦兹力的方向是向下,B选项正确。 3. (2013全国新课标理综II第17题)空间有一圆柱形匀强磁场区域,该区域的横截面的半径为R,磁场方向垂直于横截面。一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子以速率v0沿横截面的某直径射入磁场,离开磁场时速度方向偏离入射方向60°。不计重力。该磁场的

磁感应强度大小为 A B .qR m v 0 C .qR mv 03 D .qR m v 03 答案.A 【解题思路】画出带电粒子运动轨迹示意图,如图所示。设带电粒子 在匀强磁场中运动轨迹的半径为r ,根据洛伦兹力公式和牛顿第二定律, qv 0B=m 2 v r ,解得r=mv 0/qB 。由图中几何关系可得:tan30°=R/r。联立解 得:该磁场的磁感应强度B= 3qR ,选项A 正确。 4. (2013全国新课标理综1第18题)如图,半径为R 的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面),磁感应强度大小为B ,方向垂直于纸面向外,一电荷量为q (q>0)。质量为m 的粒子沿平行于直径ab 的方向射入磁场区域, 射入点与ab 的距离为R/2,已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60°,则粒子的速率为(不计重力) A . m qBR 2 B .m qBR C .m qBR 23 D .m qBR 2 答案:B 解析:画出粒子运动轨迹,由图中几何关系可知,粒子运动的轨迹半径等于R ,由qvB=mv 2 /R 可得:v= m qBR ,选项B 正确。 5.(2013高考广东理综第21题)如图9,两个初速度大小相同的同种离子a 和b ,从O 点沿垂直磁场方向进入匀强磁场,最后打到屏P 上,不计重力,下列说法正确的有 A.a ,b 均带正电 B.a 在磁场中飞行的时间比b 的短 C. a 在磁场中飞行的路程比b 的短 D.a 在P 上的落点与O 点的距离比b 的近 5.考点:运动电荷在磁场中的运动,圆周运动,洛伦兹力,

高中物理磁场知识点汇总

高中物理磁场知识点汇总 一、磁场 磁体是通过磁场对铁一类物质发生作用的,磁场和电场一样,是物质存在的另一种形式,是客观存在。小磁针的指南指北表明地球是一个大磁体。磁体周围空间存在磁场;电流周围空间也存在磁场。电流周围空间存在磁场,电流是大量运动电荷形成的,所以运动电荷周围空间也有磁场。静止电荷周围空间没有磁场。磁场存在于磁体、电流、运动电荷周围的空间。磁场是物质存在的一种形式。磁场对磁体、电流都有磁力作用。与用检验电荷检验电场存在一样,可以用小磁针来检验磁场的存在。如图所示为证明通电导线周围有磁场存在? ?奥斯特实验,以及磁场对电流有力的作用实验。 1.地磁场地球本身是一个磁体,附近存在的磁场叫地磁场,地磁的南极在地球北极附近,地磁的北极在地球的南极附近。 2.地磁体周围的磁场分布与条形磁铁周围的磁场分布情况相似。 3.指南针放在地球周围的指南针静止时能够指南北,就是受到了地磁场作用的结果。 4.磁偏角地球的地理两极与地磁两极并不重合,磁针并非准确地指南或指北,其间有一个交角,叫地磁偏角,简称磁偏角。说明:①地球上不同点的磁偏角的数值是不同的。 ②磁偏角随地球磁极缓慢移动而缓慢变化。③地磁轴和地球自转轴的夹角约为11°。 二、磁场的方向 在电场中,电场方向是人们规定的,同理,人们也规定了磁场的方向。规定:在磁场中的任意一点小磁针北极受力的方向就是那一点的磁场方向。确定磁场方向的方法是:将一不受外力的小磁针放入磁场中需测定的位置,当小磁针在该位置静止时,小磁针 N 极的指向即为该点的磁场方向。磁体磁场:可以利用同名磁极相斥,异名磁极相吸的方法来判定磁场方向。 电流磁场:利用安培定则(也叫右手螺旋定则)判定磁场方向。 三、磁感线

2019届高考物理专题三电场和磁场18年真题汇编

考点十一 磁场 1.(2018·全国卷II ·T20)如图,纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L 1、L 2,L 1中的电流方向向左,L 2中的电流方向向上;L 1的正上方有a 、b 两点,它们相对于L 2对称。整个系统处于匀强外磁场中,外磁场的磁感应强度大小为B 0,方向垂直于纸面向外。已知a 、b 两点的磁感应强度大小分别为13B 0和1 2 B 0,方向也垂直于纸面向外。则( ) A.流经L 1的电流在b 点产生的磁感应强度大小为 0127 B B.流经L 1的电流在a 点产生的磁感应强度大小为0121 B C.流经L 2的电流在b 点产生的磁感应强度大小为01 12B D.流经L 2的电流在a 点产生的磁感应强度大小为07 12 B 【命题意图】本题意在考查右手螺旋定则的应用和磁场叠加的规律。 【解析】选A 、C 。设L 1在a 、b 两点产生的磁感应强度大小为B 1,设L 2在a 、b 两点产生的磁感应强度大小为B 2,根据右手螺旋定则,结合题意B 0-(B 1+B 2)=13B 0,B 0+B 2-B 1=1 2 B 0, 联立可得B 1= 712B 0,B 2=1 12 B 0,选项A 、 C 正确。 2.(2018·北京高考·T6)某空间存在匀强磁场和匀强电场。一个带电粒子(不计重力)以一定 初速度射入该空间后,做匀速直线运动;若仅撤除电场,则该粒子做匀速圆周运动,下列因素与完成上述两类运动无关的是 ( ) A.磁场和电场的方向 B.磁场和电场的强弱 C.粒子的电性和电量 D.粒子入射时的速度 【解析】选C 。由题可知,当带电粒子在复合场内做匀速直线运动,即Eq=qvB ,则v= E B ,若仅撤除电场,粒子仅在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,说明要满足题意,对磁场与电场的方向以及强弱程度都要有要求,但是对电性和电量无要求,根据F=qvB 可知,洛伦兹力的方向与速度方向有关,故对入射时的速度也有要求,故选C 。 3.(2018·全国卷I ·T25) 如图,在y>0的区域存在方向沿y 轴负方向的匀强电场,场强大小为E ;在y<0的区域存在方向垂直于xOy 平面向外的匀强磁场。一个氕核11H 和一个氘核21H 先后从y 轴上y=h 点以相同的动能射出,速度方向沿x 轴正方向。已知11H 进入磁场时,速度方向与x 轴正方向的夹角为60°,并从坐标原点O 处第一次射出磁场。11H 的质量为m ,电荷量为q 。不计重力。求

高考物理热门考点聚焦专题4电场、磁场和能量转化

考点4 电场、磁场和能量转化 命题趋势 电场、磁场和能量的转化是中学物理重点内容之一,分析近十年来高考物理试卷可知,这部分知识在高考试题中的比例约占13%,几乎年年都考,从考试题型上看,既有选择题和填空题,也有实验题和计算题;从试题的难度上看,多属于中等难度和较难的题,特别是只要有计算题出现就一定是难度较大的综合题;由于高考的命题指导思想已把对能力的考查放在首位,因而在试题的选材、条件设置等方面都会有新的变化,将本学科知识与社会生活、生产实际和科学技术相联系的试题将会越来越多,而这块内容不仅可以考查多学科知识的综合运用,更是对学生实际应用知识能力的考查,因此在复习中应引起足够重视。 知识概要 能量及其相互转化是贯穿整个高中物理的一条主线,在电场、磁场中,也是分析解决问题的重要物理原理。在电场、磁场的问题中,既会涉及其他领域中的功和能,又会涉及电场、磁场本身的功和能,相关知识如下表: 如果带电粒子仅受电场力和磁场力作用,则运动过程中,带电粒子的动能和电势能之间相互转化,总量守恒;如果带电粒子受电场力、磁场力之外,还受重力、弹簧弹力等,但没有摩擦力做功,带电粒子的电势能和机械能的总量守恒;更为一般的情况,除了电场力做功外,还有重力、摩擦力等做功,如选用动能定理,则要分清有哪些力做功?做的是正功还是负功?是恒力功还是变力功?还要确定初态动能和末态动能;如选用能量守恒定律,则要分清有哪种形式的能在增加,那种形式的能在减少?发生了怎样的能量转化?能量守恒的表达式可以是:①初态和末态的总能量相等,即E 初=E 末;②某些形势的能量的减少量等于其他形式的能量的增加量,即ΔE 减=ΔE 增;③各种形式的能量的增量(ΔE =E 末-E 初)的代数和为零,即ΔE 1+ΔE 2+…ΔE n =0。 电磁感应现象中,其他能向电能转化是通过安培力的功来量度的,感应电流在磁场中受到的安培力作了多少功就有多少电能产生,而这些电能又通过电流做功转变成其他能,如电阻上产生的内能、电动机产生的机械能等。从能量的角度看,楞次定律就是能量转化和守恒定律在电磁感应现象中的具体表现。电磁感应过程往往涉及多种能量形势的转化,因此从功和能的观点入手,分析清楚能量转化的关系,往往是解决电磁感应问题的重要途径;在运用功能关系解决问题时,应注意能量转化的来龙去脉,顺着受力分析、做功分析、能量分析的思路严格进行,并注意功和能的对应关系。 电、磁场中的功和能 电场中的 功和能 电势能 由电荷间的相对位置决定,数值具有相对性,常取无限远处或大地为电势能的零点。重要的不是电势能的值,是其变化量 电场力的功 与路径无关,仅与电荷移动的始末位置有关:W =qU 电场力的功和电势能的变化 电场力做正功 电势能 → 其他能 电场力做负功 其他能 → 电势能 转化 转化 磁场中的 功和能 洛伦兹力不做功 安培力的功 做正功:电能 → 机械能,如电动机 做负功:机械能 → 电能,如发电机 转化 转化

2019届高考物理复习专题五电场与磁场第2讲磁场及带电粒子在磁场中的运动限时检测

第2讲磁场及带电粒子在磁场中的运动 一、选择题(本大题共8小题,每小题8分,共64分.第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求) 1.(2018·北京卷,18)某空间存在匀强磁场和匀强电场.一个带电粒子(不计重力)以一定初速度射入该空间后,做匀速直线运动;若仅撤除电场,则该粒子做匀速圆周运动.下列因素与完成上述两类运动无关的是( C ) A.磁场和电场的方向 B.磁场和电场的强弱 C.粒子的电性和电量 D.粒子入射时的速度 解析:在匀强磁场和匀强电场的叠加区域内,带电粒子做匀速直线运动,则速度方向与电场方 向和磁场方向均垂直,qvB=qE,故v=.因此粒子是否做匀速直线运动,与粒子的电性、电量均 无关.而与磁场和电场的方向、强弱及速度大小均有关.撤去电场时,粒子速度方向仍与磁场垂直,满足做匀速圆周运动的条件,选项C正确. 2.(2018·江西高三毕业班质检)如图所示的虚线区域内,充满垂直纸面向内的匀强磁场和竖直向上的匀强电场,一带电颗粒A以一定初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域,恰好沿水平直线从区域右边界O′点穿出,射出时速度的大小为v A,若仅撤去磁场,其他条件不变,另一个相同的颗粒B仍以相同的速度由O点射入并从区域右边界穿出,射出时速度的大小为v B,则颗粒B( D ) A.穿出位置一定在O′点上方,v Bv A C.穿出位置一定在O′点下方,v Bv A 解析:设带电颗粒从O位置飞入的速度为v0,若带电颗粒A带负电,其电场力、重力、洛伦兹力均向下,与运动方向垂直,不可能做直线运动.颗粒A一定为正电荷,且满足mg=Eq+Bqv0,出射速度v A=v0.若仅撤去磁场,由于mg>Eq,带电颗粒B向下偏转,穿出位置一定在O′点下方,合力对其做正功,出射速度v B>v A,D正确. 3.(2018·河南二模)如图所示,直线MN与水平方向成θ=30°角,MN的右上方区域存在磁感应强度大小为B、方向水平向外的匀强磁场,MN的左下方区域存在磁感应强度大小为2B、方向水平向里的匀强磁场,MN与两磁场均垂直.一粒子源位于MN上的a点,能水平向右发射不同速率、质量为m、电荷量为q(q>0)的同种粒子(粒子重力不计),所有粒子均能通过MN上的b点.已知ab=L,MN两侧磁场区域均足够大,则粒子的速率可能是( B )

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