高考物理专题复习精品：磁场

1、第九章磁场 ( 附参考答案 )第一节磁场基本性质基础 知识一、磁场1、磁场：磁场是存在于磁体、运动电荷周围的一种物质它的基本特性是：对处于其中的磁体、电流、运动电荷有力的作用2、磁现象的电本质：所有的磁现象都可归结为运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用3磁场方向： 规定小磁针在磁场中N 极受力的方向 （或者小磁针在磁场中静止时N 极的指向）即为该位置处的磁场方向二、磁感线为了描述磁场的强弱与方向，人们想象在磁场中画出的一组有方向的曲线1疏密表示磁场的强弱2每一点切线方向表示该点磁场的方向，也就是磁感应强度的方向3是闭合的曲线，在磁体外部由 N 极至 S 极，在磁体的内部由 S极至 N 极磁线不

2、相切不相交。4匀强磁场的磁感线平行且距离相等没有画出磁感线的地方不一定没有磁场5通电直导线的磁场（安培定则） ：姆指指向电流方向，四指指向磁场的方向注意这里的磁感线是一个个同心圆，每点磁场方向是在该点切线方向* 熟记常用的几种磁场的磁感线：图 8-1-1图 8-1-2图 8-1-3三、磁感应强度1磁场的最基本的性质是对放入其中的电流或磁极有力的作用，电流垂直于磁场时受磁场力最大，电流与磁场方向平行时，磁场作用力为零。2在磁场中垂直于磁场方向的通电导线受到的磁场力F 跟电流强度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表示磁场强弱的物理量是矢量大小： B=F/Il（电流方

3、向与磁感线垂直时的公式） 方向：左手定则：是磁感线的切线方向；是小磁针N 极受力方向；是小磁针静止时N 极的指向不是导线受力方向；不是正电荷受力方向；也不是电流方向 单位：牛 / 安米，也叫特斯拉，国际单位制单位符号T 点定 B 定：就是说磁场中某一点定了，则该处磁感应强度的大小与方向都是定值 匀强磁场的磁感应强度处处相等磁场的叠加:空间某点如果同时存在两个以上电流或磁体激发的磁场,则该点的磁感应强度是各电流或磁体在该点激发的磁场的磁感应强度的矢量和,满足矢量运算法则.例 1.、以下说法正确的是：（ ）A. 由 B F 可知，磁感应强度 B 与一小段通电直导线受到的磁场力 F 成正比ILB.

4、一小段通电直导线受到的磁场力的方向就是磁场的方向C. 一小段通电直导线在某处不受磁场力，该处的磁感应强度一定为零D. 磁感应强度为零处，一小段通电直导线在该处一定不受磁场力例 2.、如图所示，正四棱柱abed 一 abcd 的中心轴线00处有一无限长的载流直导线，对该电流的磁场，下列正确的是（）A.同一条侧棱上各点的磁感应强度都相等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，磁感应强度是先增大后减小D.棱柱内任一点的磁感应强度比棱柱侧面上所有点都大例 3.、如图所示，两根导线 a、 b 中电流强度相同方向如图所示，则离两导线等距离的 P 点，磁场方向如何？练习 1。如

5、图所示， 一根通电直导线放在磁感应强度B=1T的匀强磁场 c中，在以导线为圆心，半径为r 的圆周上有 a,b,c,d 四个点，若a 点的实际磁感应强度为 0，则下列说法中正确的是（）A.直导线中电流方向是垂直纸面向里的bB.C 点的实际磁感应强度也为0C. d 点实际磁感应强度为2T ，方向斜向下，与B 夹角为 450 aD.以上均不正确四、磁通量1磁通量 ：穿过某一面积磁力线条数，是标量2与磁感强度关系： B /S（当 B 与面垂直时）， BScos， Scos 为面积垂直于上的投影， 是 B 与 S 法线的夹角dBB 方向例 4.、如图所示， A 为通电线圈，电流方向如图所示， B、 C

6、为与 A 在同一平面内的两同心圆， B、 C 分别为通过两圆面的磁通量的大小，下述判断中正确的是（）A穿过两圆面的磁通方向是垂直纸面向外B穿过两圆面的磁通方向是垂直纸面向里C B CD B C练习 2如图所示， a、b 为两同心圆线圈，且线圈平面均垂直于条形磁铁， a 的半径大于 b，两线圈中的磁通量较大的是线圈 _。规律方法1.磁通量的计算例 5.、如图所示，匀强磁场的磁感强度B2 0T，指向 x 轴的正方向，且 ab=40cm ， bc=30cm， ae=50cm，求通过面积 Sl（abcd）、 S2（ befc）和S3（ aefd）的磁通量 1、 2、 3 分别是多少？例 6.、所示，一

7、水平放置的矩形闭合线圈abcd 在细长磁如图 4铁 N 极附近下落，保持 bc 边在纸外， ad 边在纸内，由图中的位置经过位置到位置， 且位置和都很靠近位置， 在这个过程中，线圈中的磁通量A是增加的；B是减少的C先增加，后减少；D先减少，后增加点评：要知道一个面上磁通量， 在面积不变的条件下， 也必须知道磁场的磁感线的分布情况 因此，牢记条形磁铁、蹄形磁铁、通电直导线、通电螺线管和通电圆环等磁场中磁感线的分布情况在电磁学中是很必要的2.磁场基本性质的应用例 7.、从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中含有高能带电粒子，若到达地球，对地球上的生命将带来危害对于地磁场对宇宙射线有无阻挡作用的下列说

8、法中，正确的是（B）A. 地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在南北两极最强，赤道附近最弱B. 地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在赤道附近最强，南北两极最弱C. 地磁场对宇宙射线的阻挡作用各处相同D. 地磁场对宇宙射线无阻挡作用例8.、超导是当今高科技的热点之一，当一块磁体靠近超导体时，超导体中会产生强大的电流，对磁体有排斥作用，这种排斥力可使磁体悬浮在空中，磁悬浮列车就采用了这项技术，磁体悬浮的原理是（ ）超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相同超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相反超导体使磁体处于失重状态超导体对磁体的磁力与磁体的重力相平衡A. B. C. D. ZnCu例 9.、.

9、如图所示， 用弯曲的导线环把一铜片和锌片相连装在一绝缘的浮标上，然后把浮标浸在盛有稀硫酸的容器中，设开始设置时，环平面处于东西方向上 放手后， 环平面将最终静止在 方向上第二节 磁场对电流的作用基础知识一、安培力1.安培力：通电导线在磁场中受到的作用力叫做安培力说明 :磁场对通电导线中定向移动的电荷有力的作用，磁场对这些定向移动电荷作用力的宏观表现即为安培力2.安培力的计算公式： F BILsin（ 是 I 与 B 的夹角）；通电导线与磁场方向垂直时，即 900，此时安培力有最大值；通电导线与磁场方向平行时，即 00，此时安培力有最小值，F=0N;00 B 900 时，安培力 F 介于 0 和

10、最大值之间 .3.安培力公式的适用条件 :公式 F BIL一般适用于匀强磁场中 I B 的情况，对于非匀强磁场只是近似适用（如对电流元） ，但对某些特殊情况仍适用如图所示，电流 I1/I 2,如 I1 在 I2 处磁场的磁感应强度为B，则 I1 对 I2的安培I 2I1力 F BI2L，方向向左，同理I2 对 I1，安培力向右，即同向电流相吸，异向电流相斥根据力的相互作用原理，如果是磁体对通电导体有力的作用，则通电导体对磁体有反作用力两根通电导线间的磁场力也遵循牛顿第三定律二、左手定则1.用左手定则判定安培力方向的方法： 伸开左手， 使拇指跟其余的四指垂直且与手掌都在同一平面内，让磁感线垂直穿

11、过手心，并使四指指向电流方向，这时手掌所在平面跟磁感线和导线所在平面垂直，大拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向2. 安 培力 F的方向既与磁场方向垂直， 又与通电导线垂直 ,即 F 跟 BI 所在的面垂直 但 B 与 I 的方向不一定垂直3.由于 B,I,F 的方向关系常是在三维的立体空间，所以求解本部分问题时，应具有较好的空间想象力，要善于把立体图画变成易于分析的平面图，即画成俯视图，剖视图，侧视图等例 1.、 如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上在其左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线，当导线通以如图所示方向电流时（）A磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力作用B磁铁对桌面的压力减小

12、，且受到向右的摩擦力作用C磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力作用D磁铁对桌面的压力增大，且受到向右的摩擦力作用例 2.、如图在条形磁铁 N 极处悬挂一个线圈，当线圈中通有逆时针方向的电流时，线圈将向哪个方向偏转？例 3、电视机显象管的偏转线圈示意图如右，即时电流方向如图所示。该时刻由里向外射出的电子流将向哪个方向偏转？i规律方法1。安培力的性质和规律；公式 F=BIL 中 L 为导线的有效长度，即导线两端点所连直线的长度，相应的电流方向沿L 由始端流向末端如图所示，甲中：l /2l ，乙中： L/ =d(直径） 2R（半圆环且半径为R)安培力的作用点为磁场中通电导体的几何中心；安培力做功

13、:做功的结果将电能转化成其它形式的能例 4.、通电矩形导线框 abcd 与无限长通电直导线 MN在同一平面内，电流方向如图所示， ab 边与 NM平行关于 MN的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是（） A线框有两条边所受的安培力方向相同；B线框有两条边所受的安培力大小相同；C线框所受安培力的合力朝左；D cd 处的感应强度与 ab 边感应强度的大小不同；例 5.、质量为 m 的通电细杆 ab 置于倾角为 的平行导轨上，导轨宽度为Mdc左右abNd，杆 ab 与导轨间的摩擦因数为 有电流时aB 恰好在导轨上静止，如图所示，如图1019 所示是沿 ba 方向观察时的四个平面图，标出了四种不同的匀强

14、磁场方向，其中杆与导轨间摩擦力可能为零的是（）例 6.、如图 8-2-9 所示， U 形金属导轨与水平面成300 角放置，-2空间有与导轨平面垂直的匀强磁场 B=610 T，两平行导轨相距L=0.1m，一质量 m=0.01kg,电阻 R=0.2的导体棒 ab 搁在导轨上，与导轨串联的电源电动势 E=3V，内阻 r=0.1,导轨电阻不计， 导轨与导体无摩擦。求导体棒刚释放时的加速度。2、安培力作用下物体的运动方向的判断（ 1）电流元法：即把整段电流等效为多段直线电流元，先用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向，从而判断整段电流所受合力方向，最后确定运动方向（ 2）特殊位置法：把电流或磁铁转

15、到一个便于分析的特殊位置后再判断安培力方向，从而确定运动方向（ 3）等效法：环形电流和通电螺线管都可以等效成条形磁铁，条形磁铁也可等效成环形电流或通电螺线管，通电螺线管也可以等效成很多匝的环形电流来分析（ 4）利用结论法： 两电流相互平行时无转动趋势， 同向电流相互吸引， 反向电流相互排斥；两电流不平行时，有转动到相互平行且电流方向相同的趋势（ 5）转换研究对象法：因为电流之间，电流与磁体之间相互作用满足牛顿第三定律，这样，定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动的问题，可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，然后由牛顿第三定律，再确定磁体所受电流作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向（ 6）分析在

16、安培力作用下通电导体运动情况的一般步骤画出通电导线所在处的磁感线方向及分布情况用左手定则确定各段通电导线所受安培力 )据初速方向结合牛顿定律确定导体运动情况例 7.、如图所示， 电源电动势 E 2V，r 0.5, 竖直导轨电阻可略， 金属棒的质量 m 0.1kg，R=0.5 ，它与导体轨道的动摩擦因数 0.4，有效长度为0.2 m,靠在导轨的外面，为使金属棒不下滑，我们施一与纸面夹角为600 且与导线垂直向外的磁场，（g=10 m/s 2）求：（ 1)此磁场是斜向上还是斜向下？（ 2） B 的范围是多少？课后作业1、下列表示通电导线在磁场中受力作用，图中正确的是（）2通电矩形导线框 abcd

17、与无限长通电直导线 MN在同一平面内，电流方向如图所示， ab 边与 NM平行关于 MN的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是（）A线框有两条边所受的安培力方向相同；Mdc左右abB线框有两条边所受的安培力大小相同；C线框所受安培力的合力朝左；D cd 处的感应强度与ab 边感应强度的大小不同；N3如图所示，在匀强磁场 B 的区域内有一光滑斜面，倾角为 ，在斜面上放置一根长为 L，质量为 m的直导线，通过导线的电流强度为 I ，若使导线恰好静止，则匀强磁场的磁感应强度必须满足（）A Bmg sin/ IL ，方向垂直斜面向上B Bmg sin/ IL ，方向垂直斜面向下C Bmg / IL ，方

18、向水平向右D Bmg tan/ IL ，方向竖直向上I4如图所示，接通开关 S 的瞬间用丝线悬挂于一点的可自由AB转动的通电直导线AB 将（）SA A 端向上， B 端向上，悬线张力不变B A 端向下， B 端向下，悬线张力不变C A 端向纸外， B 端向纸内，悬线张力变小D A 端向纸内， B 端向纸外，悬线张力变大5、如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直条线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向里的电流，用FN表示磁铁对桌面的压力，用 F 表示桌面对磁铁的摩擦力，导线中通电后与通电前相比较（） FN 减小， FAFN 减小， F=00BSFN 增大， FFN增大，

19、FC=00D6.如图，一段导线 abcd 位于磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸面向里）垂直。线段ab、 bc 和 cd 的长度均为 L，且 abcbcd1350 。流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示。导线段 abcd 所受到的磁场的作用力的合力A. 方向沿纸面向上，大小为(21)ILBB. 方向沿纸面向上，大小为(21)ILBC. 方向沿纸面向下，大小为(21)ILBD. 方向沿纸面向下，大小为(21)ILB7、一根容易形变的弹性导线， 两端固定。导线中通有电流， 方向如图中箭头所示。当没有磁场时，导线呈直线状态：当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀

20、强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是8、如图所示，一根均匀的导体AB，长为 L，质量为 m，电阻为 R1，处于磁感强度为B 的匀强磁场中， 导线 AB由两根相同的轻弹簧悬挂，并处于水平位置这时每根弹簧的伸长量为 x0问当 K 闭合后，每根弹簧的伸长量x 为多大？（设电源电动势为E，内电阻不计，两根弹簧总电阻为 R2）9、如图 8-2-17 所示，宽为 L 的金属框架和水平面夹角为 ，并处于磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直于框架平面 导体棒 ab 的质量为 m，长度为 d，置于金属框架上时将向下匀加速滑动，导体棒与框架之间的最大静摩擦力为 f为使导体棒静止在框架上，将电动势为 E

21、，内阻不计的电源接入电路， 若框架与导体棒的电阻不计，求需要接入的滑动变阻器 R 的阻值范围图7第三节磁场对运动电荷的作用基础知识一、洛仑兹力：是磁场对运动电荷的作用力1.洛伦兹力的公式: F=qvB sin ， 是 V、 B 之间的夹角 .2.当带电粒子的运动方向与磁场方向互相平行时，F 03.当带电粒子的运动方向与磁场方向互相垂直时，F=qvB4.只有运动电荷在磁场中才有可能受到洛伦兹力作用，静止电荷在磁场中受到的磁场对电荷的作用力一定为 0二、洛伦兹力的方向1.洛伦兹力F 的方向既垂直于磁场B 的方向，又垂直于运动电荷的速度v 的方向，即F 总是垂直于 B和v 所在的平面2.使用左手定则

22、判定洛伦兹力方向时，伸出左手，让姆指跟四指垂直，且处于同一平面内，让磁感线穿过手心，四指指向正电荷运动方向（当是负电荷时，四指指向与电荷运动方向相反）则姆指所指方向就是该电荷所受洛伦兹力的方向例 1、如图 8-3-1 所示，在阴极射线管的正下方平行放置一根通有强直流电流的长直导线，且电流的方向水平向右，则阴极射线将会（）A向上偏转B向下偏转C向纸内偏转D向纸外偏转三、洛伦兹力与安培力的关系1.洛伦兹力是单个运动电荷在磁场中受到的力，而安培力是导体中所有定向称动的自由电荷受到的洛伦兹力的宏观表现2.洛伦兹力一定不做功，它不改变运动电荷的速度大小; 但安培力却可以做功四洛伦兹力与电场力的对比（ 1

23、）受力特点带电粒子在匀强电场中，无论带电粒子静止还是运动，均受到电场力作用，且F=qE；带电粒子在匀强磁场中， 只有与磁场方向垂直的方向上有速度分量，才受洛伦兹力， 且 F=qvB，当粒子静止或平行于磁场方向运动时，不受洛伦兹力作用。（ 2）运动特点带电粒子在匀强电场中，仅受电场力作用时，一定做匀变速运动，轨迹可以是直线，也可以是曲线。带电粒子在匀强磁场中，可以不受洛伦兹力，因此可以处于静止状态或匀速直线运动状态。当带电粒子垂直于磁场方向进入匀强磁场中，带电粒子做匀速圆周运动。（ 3）做功特点带电粒子在匀强电场中运动时，电场力一般对电荷做功W=qU。但带电粒子在匀强磁场中运动时，洛伦兹力对运动

24、电荷不做功。五、带电粒子在匀强磁场中的运动1.不计重力的带电粒子在匀强磁场中的运动可分三种情况：一是匀速直线运动（初速度平行磁场时）；二是匀速圆周运动速度（初速度垂直磁场时）；三是螺旋运动（初速与磁场间不平行不垂直时）2.不计重力的带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径r=mv/qB；其运动周期T=2 m/qB （与速度大小无关） 例 2、如图所示为正方体空腔的横截面，a、 c、d 为三个小孔，腔 ab内匀强磁场 B 垂直纸面向里一束具有相同电量的粒子由a 孔沿Bab 方向射入空腔，恰好分别从 c、 d 两孔射出，则从两孔射出的粒子带 _电，它们的速度之比vc ：vd，它_c们运动的时间

25、之比 tc ：td=d3.不计重力的带电粒子垂直进入匀强电场和垂直进入匀强磁场时都做曲线运动，但有区别：带电粒子垂直进入匀强电场，在电场中做匀变速曲线运动（类平抛运动）；垂直进入匀强磁场，则做变加速曲线运动（匀速圆周运动）D例 3一带电粒子以初速度 V0垂直于匀强电场E 沿两板中线射入， 不计重力，V 0由 C点射出时的速度为 V，若在两板间加以垂直纸面向里的匀强磁场，粒子C仍以 V0入射，恰从 C关于中线的对称点D射出，如图所示，则粒子从D点射出的速度为多少?点评 ：凡是涉及到带电粒子的动能发生了变化，均与洛仑兹力无关，因为洛仑兹力对运动电荷永远不做功。例 4 如图所示，竖直两平行板 P、

26、Q，长为 L，两板间电压为 U，垂直纸面的匀强磁场的磁感应强度为 B，电场和磁场均匀分布在两板空间内，今有带电量为 Q，质量为 m的带正电的油滴，从某高度处由静止落下，从两板正中央进入两板之间，刚进入时油滴受到的磁场力和电场力相等，此后油滴恰好从P板的下端点处离开两板正对的区域，求（1）油滴原来静止下落的位置离板上端点的高度h。（ 2）油滴离开板间时的速度大小。点评 ：（ 1）根据带电油滴进入两板时的磁场力与电场力大小相等求出油滴下落时到板上端的高度；（2）油滴下落过程中的速度在增大，说明了洛仑兹力增大，油滴向 P 板偏转，电场力做负功规律方法1求解带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动问题的基本

27、思路：一基本公式：洛伦兹力提供向心力：轨道半径公式：周期公式：二基本思路：正确画出粒子的运动轨迹，充分利用有关圆周的几何知识，把握好“一找圆心O、二找半径 R m、三找周期 T 2m 或运动时间 t ”的基本思路qBqB圆心的确定：因为洛伦兹力 F洛 指向圆心，根据 F 洛 ，画出粒子运动轨迹中任意两点 （一般取射入和射出磁场的两点）的 F洛 方向，其延长线的交点就是圆心 或者利用圆心位置必定在圆中一根弦的中垂线上的定理， 找出圆心位置半径的确定和计算：利用平面几何关系，求出该圆的可能半径 （或圆心角）O偏向角并注意以下两个重要的几何特点（如图1所示）：1 ）粒子速度的偏向角（ ）等于回旋角

28、（即圆心角 ），并等于 AB AB弦与切线的夹角 （弦切角 ）的 2 倍，即 2 t 2 ）相对的弦切角（ ）相等，与相邻的弦切角（ ）互补，O即 180在磁场中运动时间的确定：图1利用回旋角 （即圆心角 ）与弦切角的关系，或者利用四边形内角和等于 360计算出圆心角的大小， 由公式 t = T 可求出粒子在磁场中的运动时间3601 ）如果带电粒子从某一边界射入匀强磁场， 则从同一边界射出时， 速度与边界的夹角相等画出带电粒子的运动轨迹（不计重力）vv2）在圆形区域内，沿径向射入的粒子，必沿径向射出例 5 、abcd 为矩形匀强磁场区域，边长分别是ab=H，bc=3 H，某带电粒子质量为 m，

29、电量为 q 以速度 V 从 a 点沿 ad 方向射入磁场，恰好从c 点射出磁场（1） 该粒子带何种电荷？（2） 确定该粒子做圆周运动的圆心。（3） 求出该粒子做圆周运动的半径R？（4） 求出磁场的磁感应强度B？（5） 求这个带电粒子通过磁场所用的时间？avdcb例 6 如图所示，一束电子（电量为e）以速度 v 垂直射入磁感应强度为B，宽度为 d 的匀强磁场中，穿过磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角是300，则电子的质量是，穿过磁场的时间是。例 7 如图所示，一束电子以大小不同的速率沿图示方向飞入横截面是一正方形的匀强磁场，下列判断正确的是（）A、电子在磁场中运动时间越长，其轨迹线越长B电子

30、在磁场中运动时间越长。其轨迹线所对应的圆心角越大C在磁场中运动时间相同的电子，其轨迹线一定重合D电子的速率不同，它们在磁场中运动时间一定不相同2、洛仑兹力的多解问题（ 1）带电粒子电性不确定形成多解带电粒子可能带正电荷，也可能带负电荷，在相同的初速度下，正负粒子在磁场中运动轨迹不同，导致双解（ 2）磁场方向不确定形成多解若只告知磁感应强度大小，而未说明磁感应强度方向，则应考虑因磁场方向不确定而导致的多解（ 3）临界状态不惟一形成多解带电粒子在洛伦兹力作用下飞越有界磁场时，它可能穿过去，也可能偏转 180 0 从入射界面这边反向飞出另在光滑水平桌面上，一绝缘轻绳拉着一带电小球在匀强磁场中做匀速圆

31、周运动，若绳突然断后，小球可能运动状态也因小球带电电性，绳中有无拉力造成多解（ 4）运动的重复性形成多解如带电粒子在部分是电场，部分是磁场空间运动时，往往具有往复性，因而形成多解例 8长为 L 水平极板间，有垂直纸面向内的匀强磁场，如图40-B5 所示，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 的带正电图 40-B5粒子 ( 不计重力 ) ，从左边极板间中点处垂直磁感线以速度V 射入磁场，欲使粒子不打在极板上，可采用的办法是： ( )BqlA. 使粒子的速度 v4 mB. 使粒子的速度 v 5 Bql 4mC. 使粒子的速度 v BqlmD. 使粒子的速度 Bql5

32、 Bql4 mv4 m例 9在光滑绝缘水平面上，一轻绳拉着一个带电小球绕O 点在匀强磁场中做逆时针方向的水平匀速圆周运动，磁场方向竖直向下，其俯视图如图 40-B7 所示若小球运动到A 点时，绳子突然断开，关于小球在绳断开后可能的运动情况，以下说法正确的是()A小球仍做逆时针匀速圆周运动，半径不变B小球仍做逆时针匀速圆周运动，但半径减小图 40-B7C小球做顺时针匀速圆周运动，半径不变D小球做顺时针匀速圆周运动，半径减小例 10 如图 40-B10，在 x 轴的上方存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为 B.在原点 O 有一个离子源向 x 轴上方的各个方向发射出质量为 m、电量为 q 的

33、正离子， 速率都为 v.对那些在 xy 平面内运动的离子，在磁场中可能到达的最大x _ ， 最 大 y _.例 11S 为电子源，它只能在如图（l）所示纸面上的 3600 范围内发射速图 40-B10率相同，质量为 m，电量为 e 的电子， MN 是一块竖直挡板，与S 的水平距离 OS=L，挡板左侧充满垂直纸面向里的匀强磁场，磁感强度为B（ l）要使 S 发射的电子能到达挡板，则发射电子的速度至少多大？（ 2）若 S 发射电子的速度为 eBL m 时，挡板被电子击中范围多大？（要求指明 S 在哪个范围内发射的电子可以击中挡板， 并在图中画出能击中挡板距下最远的电子的运动轨道）O 上【解析】（

34、l）电子在磁场中所受洛仑较为提供向心力qBV= mV2/r当r= L/2时，速度v 最小，由、可得，V=eBL 2m（ 2）若S 发射电子速率V/=eBL m，由eV /B=mV/2/r /可得： r/=L由左手定则知，电子沿SO发射时，刚好到达板上的b 点，且OB=r/ =L ，由SO逆时针转180 0 的范围内发射的电子均能击中挡板，落点由bOab /a，其中沿SO /发射的电并击中挡板上的a 点，且aO=2 L2L2=3 L 由上分析可知，挡板能被电子击中的范围由ab ，其高度h=3 L L= （3 十 l） L，击中 a 、b 两点的电子轨迹，如图（2 ）所示第三节课后练习1、质子和

35、粒子从静止开始经同一电场加速后，垂直磁场方向进入同一匀强磁场，则要磁场中各种运动参量间的正确关系是（）A速率之比为2 ： 1B周期之比 1： 2C半径之比 1：2 D角速度之比1：12两个电子以大小不同的初速度沿垂直磁场的方向射入同一匀强磁场中设r 1、r 2 为这两个电子运动的轨道半径，T1、 T2 是它们的运动周期，则（）A r 1 r 2，T1 T2Br 1r 2，T1T2Cr 1r2，T1 T2Dr 1r2，T1T23、如图所示，ab 是一弯管，其中心线是半径为 R的一段圆弧将弯管置于给定的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆弧所在的平面 （即纸面），并且指向纸外，有一束带电粒子对准 a 端射

36、入弯管，若粒子有不同的质量，不同的速度，但都是一价的正离子，则能沿中心线通过弯管的粒子必须具有（）A相同的速度B 相同的质量abC相同的动量D相同的动能4带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用。下列表述正确的是（）A.洛伦兹力对带电粒子做功B洛伦兹力不改变带电粒子的动能C洛伦兹力的大小与速度无关D洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向5、一个带电粒子，沿垂直于磁场方向射入一匀强磁场，粒子的一段径迹如图所示 径迹上的每一小段都可以近似看成圆弧由于带电粒子使沿途的的空气电离，粒子的能量逐渐减小（所带a电荷量不变）从图中情况可以确定：bA粒子从 a 到 b，带正电B粒子从 a 到 b，带负电

37、C粒子从 b 到 a，带正电D粒子从 b 到 a，带负电6、一个带电粒子在磁感应强度为B 的匀强磁场中做匀速圆周运动，如果它又顺利地垂直进入到磁感应强度为2B 的另一匀强磁场中，则： （）A粒子的速率加倍， 周期减半B粒子的速率不变，轨道半径减半C粒子的速率不变， 周期减半D粒子的速率减半，轨道半径变为原来的7、如图所示，在 x 轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为 B 的匀强磁场。一个不计重力的带电粒子从坐标原点 O处以速度 v 进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与 x 轴正方向成14120角，若粒子穿过 y 轴正半轴后在磁场中到 x 轴的最大距离为 a，则该粒子的比荷和所带

38、电荷的正负是3vv3vvA. 2aB ，正电荷B.2aB ，正电荷 C. 2aB ，负电荷 D. 2aB ，负电荷8、粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4 倍与 2 倍，两粒子均带正电。让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动。已知磁场方向垂直纸面向里。以下四个图中，能正确表示两粒子运动轨迹的是9、如图，在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于纸面向B里。许多质量为m带电量为q 的粒子，以相同的+速率 v 沿位于纸面内的各个方向，由小孔O 射入NM磁场区域。不计重力，不计粒子间的相互影响。O下列图中阴影部芬表示带电粒子可能经过的区域，其中

39、Rmv 。哪个图是正确的（）Bq2R2R2RRMMMMN2RN2RN2RN2RRR2R2ROOOOABCD10、每时每刻都有大量宇宙射线向地球射来，地磁场可以改变射线中大多数带电粒子的运动方向，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正垂直于地面向赤道射来，在地磁场的作用下，它将A向东偏转常B向南偏转C向西偏转D向北偏转11、如左图所示，一个理想边界为 PQ、MN 的匀强磁场区域，磁场宽度为 d，方向垂直纸面向里。一电子从 O 点沿纸面垂直 PQ 以速度 v0 进入磁场。若电子在磁场中运动的轨道半径为 2d。O在 MN 上，且 OO与 MN 垂直。下

40、列判断正确的是A电子将向右偏转MOQB电子打在 MN 上的点与O点的距离为 dPd 右左Hvo C电子打在 MN 上的点与O点的距离为 3dMMONdD电子在磁场中运动的时间为HM3v012、如图所示，在 XOY坐标系的第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁应强度为 B，现有一质量为 m，电量为 q 的正粒子，与 X 轴成 =30角的方向以速度 v0 垂直射入磁场，YB（ 1）确定该粒子的圆心（ 2）画出该粒子在磁场中的轨迹（ 3）求出它运动轨道的圆心坐标为多少？（ 2）求出它在磁场中运动的时间？VX13、如图所示，在以 O点为圆心， r 为半径的圆形真空内，存在着垂直纸面向里的匀强磁场，一带

41、电粒子质量为m，电量为 q 从 A点以速度 V0 垂直于磁场方向正对O点射入磁场中从 C 点射出，AOC=120，（1） 该粒子带何种电荷？B（2） 确定它的圆心，并画出它在磁场中的轨迹？（3） 求出它的轨道半径 R？AO（4） 求出磁场的磁感应强度 B？求该带电粒子在磁场中运动的时间为多少？C14、如图所示，在y0、 y0 空间存在一恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xOy 平面向里，大小为 B。现把 粒子（ 24 He 的原子核）和质子（11H ）在 x 轴上的 Q 点以相同速度垂直于 x 轴射入此磁场， 两粒子在磁场中运动轨迹如图中虚线所示，其中一个粒子由坐标原点垂直于 x 轴射出磁场， 另一个粒子在 y 轴上的 P 点垂直于 y 轴射出磁场。 以下关于上述过程的说法正确的是yA从 O 点射出磁场的是 粒子，从 Q 点射出磁场的是质子B 粒子与质子在磁场中作圆周运动的半径之比为1 2QC 粒子与质子在磁场中运动轨迹的长度不相等D 粒子与质子在磁场中运动时间相等OPx第四节 专题 :带电粒子在复合场中的运动基础知识一、复合场的分类：1、复合场：即电场与磁场有明显的界线，带电粒子