最新-高三物理第一轮复习磁场辅导材料 精品

高三物理第一轮复习磁场辅导材料1．如图所示，两根垂直纸面、平行且固定放置的直导线M 和N ，通有同向等值电流；沿纸面与直导线M 、N 等距放置的另一根可自由移动的通电导线ab ，则通电导线ab 在安培力作用下运动的情况是 A.沿纸面逆时针转动 B.沿纸面顺时针转动C.a 端转向纸外，b 端转向纸里D.a 端转向纸里，b 端转向纸外 D2．将长1 m 的导线ac 从中点b 折成如图中所示的形状，放于B =0.18 T 的匀强磁场中，abc 平面与磁场垂直.若在导线abc 中通入25 A 的直流电，则整个导线所受安培力的大小为 A.2 N B.1 N C.3 ND.3/2 N解析：根据左手定则可知ab 段、bc 段所受安培力方向成60°角，再根据F =BIL 及力的合成求解.答案：C3．如图所示，两相切圆表示一个静止的原子核发生衰变后的生成物在匀强磁场中的运动轨迹.由此可推知A.原子核发生了α衰变B.原子核发生了β衰变C.原子核同时发生了α、β衰变D.该原子核放出一个中子解析：原子核发生衰变的过程中动量守恒，因原子核衰变前静止，所以衰变后的生成物具有等大反向的动量.如图相切点即为原子核衰变前的位置，又由图可知新核与粒子尽管速度反向，但所受洛伦兹力方向相同，在磁场中运动轨迹弯曲方向一致，故粒子与新核带异种电荷.答案：B4．如图所示，长方形区域存在磁感应强度为B 的匀强磁场，一束速度不同的电子从O 处沿与磁场垂直方向进入磁场，磁场方向垂直于边界.若从a 、b 、c 、d 四处射出的电子在磁场中运动时间分别为t a 、t b 、t c 、t d ，则 A.t a =t b =t c =t d B.t a ＞t b ＞t c =t d C.t a =t b ＞t c ＞t dD.t a ＜t b ＜t c ＜t d 解析：因为不同速度的电子m /q 相同，在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期相同，角速度相同；因不同电子速度不同，故圆周运动的半径不同，作弦Oa 、Ob 、Oc 、Od 的垂直平分线与Ob 及其延长线的交点，是对应圆弧的圆心.画出各圆弧：、 、 、 可知， 、 对应的圆心角相同,均为π, 、 所对圆心角小于π，由t =θ/ω即可判断. 答案：C5．如图所示，某空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，已知一离子在电场力和磁场力作用下，从静止开始沿曲线acb 运动，到达b 点时速度为零，c 为运动的最低点.则Oa Ob Oc OdOd Oa ObOcA.离子必带负电B.a 、b 两点位于同一高度C.离子在c 点速度最大D.离子到达b 点后将沿原曲线返回解析：由题意知离子只受电场力F 电和洛伦兹力F 洛，根据F 电与F 洛产生的条件，静止离子只受电场力，产生向下的加速度，进而获得速度；由于速度方向垂直于磁场，将受到洛伦兹力F 洛作用，根据轨迹弯曲方向及左手定则可知离子带正电.洛伦兹力永远不做功，电场力做功与路径无关，故到达c 点时，因a 、b 两点电势差最大，所以离子动能最大；到达b 点速度为零，表明a 、b 在同一高度.离子到达b 点的受力及运动状态与a 点相同，故其将向右下方开始做一轨迹与acb 相同形状的运动.答案：BC6．已知一质量为m 的带电液滴，经电压U 加速后，水平进入互相垂直的匀强电场E 和匀强磁场B 中，液滴在此空间竖直平面内做匀速圆周运动，如图所示.则 A.液滴在空间可能受4个力作用 B.液滴一定带负电 C.液滴的轨道半径r =gUEB 21D.液滴在场中运动时总机械能不变解析：此液滴只受三个力作用：重力、电场力、洛伦兹力，且重力与电场力平衡.由洛伦兹力提供向心力使液滴在竖直面内做匀速圆周运动,根据电场力方向与E 方向相反知液滴带负电.在加速电压下，qU =21mv 2，在竖直方向受力平衡：mg =Eq ,在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动：qvB =mv 2/r ，解得r =gUEB 21.液滴在复合场中运动时电场力做功,机械能变化.答案：BC7．带负电的小球用绝缘丝线悬挂于O 点在匀强磁场中摆动（C ）A ．摆球每次经过最低点时受到的磁场力相同B ．摆球每次经过最低点时摆球的动能、动量相同C ．向右摆动通过A 点时悬线的拉力大于向左摆动通过A 点时悬线的拉力D ．若磁场突然消失，小球摆动的周期将有所变化 8．如图，空间某一区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一个带电粒子以某一初速度由A 点进入这个区域沿直线运动，从C 点离开区域；如果这个区域只有电场，则粒子从B 点离开场区；如果这个区域只有磁场，则粒子从D 点离开场区；设粒子在上述三种情况下，从A 到B 点、A 到C 点和A 到D 点所用的时间分别是t 1、t 2和t 3，比较t 1、t 2和t 3的大小，则有(粒子重力忽略不计) A.t 1=t 2=t 3 B.t 2<t 1<t 3 C.t 1=t 2<t 3 D.t 1=t 3>t 2 C9．如图所示是一种自动跳闸的闸刀开关，O 是固定转动轴，A 是绝缘手柄，C 是闸刀卡口，M 、N 是通电的电极，闸刀处在垂直纸面向里、磁感应强度B =1 T 的匀强磁场中,CO 间距离是10 cm,C 处最大静摩擦力是0.1 N.今通以图示方向的电流,要使闸刀能自动跳闸,CO 间所通电流至少为_________ A.OaN 解析:由于安培力要克服摩擦力,故有F ·2=F f ·CO ,即F =BIL =2F f ,故I =BLF f 2=2 A. 答案:210．长为l 的水平极板间，有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B ，板间距离也为l ，板不带电，现有质量为m,电量为q 的带正电粒子（不计重力），从左边极板间中点处垂直于磁场方向以速度v 水平射入磁场，欲使粒子不打到极板上，v 应满足______________11．一回旋加速器，在外加磁场一定时，可把质子（11H ）加速到v ，使它获得动能为E k ，则能使α粒子（42He ）加速到的速度为______,能使α粒子获得的动能为_________.解析：（1）设加速器D 形盒半径为R ，磁场磁感应强度为B . 由R =qBm v得v =m qBR ,p αv v =p αq q ×αp m m =12×41=21所以粒子获得的速度v α=v /2. (2)由动能E k =21mv 2得 kp k αE E =(p αv v )2×pαm m =14×(21)2=1所以粒子获得的动能也为E k .答案：v /2 E k12．如图所示，以MN 为界的两匀强磁场，磁感应强度122B B =，方向垂直纸面向里。

现有一质量为m 、带电量为q 的正粒子，从O 点沿图示方向进入1B 中。

（1）试画出粒子的运动轨迹；（2）求经过多长时间粒子重新回到O 点？22qB mπ13．如图所示，在光滑的绝缘水平桌面上，有直径相同的两个金属球a 和b ，质量分别为m A =2m ，m b =m 。

b 球带正电荷2q ，静止在磁感强度为B 的匀强磁场中。

a 球不带电，以速度V 0进入磁场与b 球发生正碰。

若碰后b 球对桌面压力恰好为零，21B Ov求a 球对桌面压力是多大？（两球都不离开桌面，并且不考虑两球间的静电力）解：根据B 球对桌面压力为零可知碰后重力与洛伦兹力平衡mg B qv B =，得qBm gv B =再根据碰撞过程动量守恒B A mv mv mv +=220，得qBmgv v v v B A 2200-=-= 讨论：（1）若qB m gv 20>，则A 球碰后继续向右，B qv mg B qv mg N A 0252-=-=，向上（2）若qBm gv 20=，则A 球碰后静止，mg N 2=，向上（3）qBm g v 20<，则A 球碰后向左，B qv mg B qv mg N A 0232+=+=，向上以上三种情况根据牛三定律，A 对桌面压力大小与N 相同，方向相反，向下 14．如图所示，空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场。

左侧匀强电场的场强大小为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.解析：（1）带电粒子在电场中加速，由动能定理，可得：221mV qEL =带电粒子在磁场中偏转，由牛顿第二定律，可得：RV m BqV 2=由以上两式，可得qmELB R 21=。

可见在两磁场区粒子运动半径相同，如图13所示，三段圆弧的圆心组成的三角形ΔO 1O 2O 3是等边三角形，其边长为2R 。

所以中间磁场区域的宽度为qmELB R d 62160sin 0==（2）在电场中qEmLqE mV a V t 22221===， 在中间磁场中运动时间qBmT t 3232π==BB图13在右侧磁场中运动时间qBmT t 35653π==， 则粒子第一次回到O 点的所用时间为qBmqE mL t t t t 3722321π+=++=。