高考磁场的复习讲义

1、学生： 科目： 2015.6. 教师： 课 题 高考磁场的复习教学目标1、理解磁感应强度B的定义，知道B的单位是特斯拉。2、会用磁感应强度的定义式进行有关计算。3、会用公式F=BIL解答有关问题。重点、难点磁感应强度的物理意义考点及考试要求达标教学内容知识框架1.电场强度是通过将一检验电荷放在电场中分析电荷所受的 电场力 与检验电荷 电量 的比值来定义的，其定义式为E。规定 正电荷 受的电场力方向为电场方向。2磁场的方向。规定在磁场中的任意一点小磁针 北极 受力的方向亦即小磁针 静止 时北极所指的方向，就是那一点的磁场方向3磁场对电流的作用力通常称为 安培力 。课本3。2-1图中，三块相同的蹄

2、形磁铁，并列放在桌上，直导线所在处的磁场认为是均匀的，则决定安培力大小的因素与导线在磁场中的放置方向有关与电流的 大小 有关与通电导线在磁场中的 长度 有关4磁场强弱磁感应强度在磁场中 垂直 于磁场方向的通电导线，所受的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫 磁感应强度 。公式B 在国际单位制中，磁感应强度的单位是 特斯拉 ，简称特，国际符号是T。1T1磁感应强度是 矢量 ，把某点的磁场方向定义为该点的磁感应强度的方向，磁感应强度B是表示磁场 强弱 和方向的物理量。 5. 磁通量：（1）磁场中穿过垂直于磁场某一面积S的磁感线条数定义为穿过该面积的磁通量，用表示。 （2）在磁感应强度为B

3、的匀强磁场中，穿过与磁场方向垂直、面积为S的平面的磁通量为。 （3）单位：磁通量的国际单位是韦伯。简称韦。符号是Wb。1Wb=。 6. 磁通密度：由得叫做磁通密度。单位：单位关系：。错题回顾考点一：典型例题【例题1】（2010宁夏）如图所示，在0xa、oy范围内有垂直手xy平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B坐标原点0处有一个粒子源，在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子，它们的速度大小相同，速度方向均在xy平面内，与y轴正方向的夹角分布在0900范围内己知粒子在磁场中做圆周运动的半径介于a/2到a之间，从发射粒子到粒子全部离开磁场经历的时间恰好为粒子在磁场中做圆周运动周期的四分之

4、一求最后离开磁场的粒子从粒子源射出时的（1）速度的大小：（2）速度方向与y轴正方向夹角的正弦【例题2】（2011广东）如图（a）所示，在以O为圆心，内外半径分别为R1和R2的圆环区域内，存在辐射状电场和垂直纸面的匀强磁场，内外圆间的电势差U为常量，R1=R0，R2=3R0，一电荷量为+q，质量为m的粒子从内圆上的A点进入该区域，不计重力（1）已知粒子从外圆上以速度v1射出，求粒子在A点的初速度v0的大小；（2）若撤去电场，如图（b），已知粒子从OA延长线与外圆的交点C以速度v2射出，方向与OA延长线成45角，求磁感应强度的大小及粒子在磁场中运动的时间；（3）在图（b）中，若粒子从A点进入磁场，

5、速度大小为v3，方向不确定，要使粒子一定能够从外圆射出，磁感应强度应小于多少？【例题3】（2012安徽）如图所示，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以速度v从A点沿直径AOB方向射入磁场，经过t时间从C点射出磁场，OC与OB成60角现将带电粒子的速度变为，仍从A点射入磁场，不计重力，则粒子在磁场中的运动时间变为（）AtB2tCtD3t【例题4】（2007全国1）两屏幕荧光屏互相垂直放置，在两屏内分别去垂直于两屏交线的直线为x和y轴，交点O为原点，如图所示在y0，0xa的区域有垂直于纸面向内的匀强磁场，在y0，xa的区域有垂直于纸面向外的匀强磁场，两区域内的磁感应强度大小均为B在

6、O点出有一小孔，一束质量为m、带电量为q（q0）的粒子沿x周经小孔射入磁场，最后打在竖直和水平荧光屏上，使荧光屏发亮入射粒子的速度可取从零到某一最大值之间的各种数值已知速度最大的粒子在0xa的区域中运动的时间与在xa的区域中运动的时间之比为2：5，在磁场中运动的总时间为7T/12，其中T为该粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中做圆周运动的周期试求两个荧光屏上亮线的范围（不计重力的影响）【例题5】（2013山东）如图所示，在坐标系xOy的第一、第三象限内存在相同的匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面向里；第四象限内有沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E一带电量为+q、质量为m的粒子，自y轴的P点沿

7、x轴正方向射入第四象限，经x轴上的Q点进入第一象限，随即撤去电场，以后仅保留磁场已知OP=d，OQ=2d，不计粒子重力（1）求粒子过Q点时速度的大小和方向（2）若磁感应强度的大小为一定值B0，粒子将以垂直y轴的方向进入第二象限，求B0（3）若磁感应强度的大小为另一确定值，经过一段时间后粒子将再次经过Q点，且速度与第一次过Q点时相同，求该粒子相邻两次经过Q点所用的时间【例题6】（2011福建）如图甲，在x0的空间中存在沿y轴负方向的匀强电场和垂直于xoy平面向里的匀强磁场，电场强度大小为E，磁感应强度大小为B一质量为m，带电量为q（q0）的粒子从坐标原点O处，以初速度v0沿x轴正方向射入，粒子的

8、运动轨迹见图甲，不计粒子的重力（1）求该粒子运动到y=h时的速度大小v；（2）现只改变入射粒子初速度的大小，发现初速度大小不同的粒子虽然运动轨迹（yx曲线）不同，但具有相同的空间周期性，如图乙所示；同时，这些粒子在y轴方向上的运动（yt关系）是简谐运动，且都有相同的周期求粒子在一个周期T内，沿x轴方向前进的距离S；当入射粒子的初速度大小为v0时，其yt图象如图丙所示，求该粒子在y轴方向上做简谐运动的振幅A，并写出yt的函数表达式针对性练习1、（2014宁夏二模）如图，半径为R的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（q0）、质量为m的粒子沿平行于

9、直径ab的方向射入磁场区域，射入点与ab的距离为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）（）ABCD2、（2014广东高考）如图所示，足够大的平行挡板A1、A2竖直放置，间距6L两板间存在两个方向相反的匀强磁场区域和，以水平面MN为理想分界面，区的磁感应强度为B0，方向垂直纸面向外A1、A2上各有位置正对的小孔S1、S2，两孔与分界面MN的距离均为L质量为m、电量为+q的粒子经宽度为d的匀强电场由静止加速后，沿水平方向从S1进入区，并直接偏转到MN上的P点，再进入区，P点与A1板的距离是L的k倍，不计重力，碰到挡板的粒子不予考虑（1）若k=1，求匀强电场的

10、电场强度E；（2）若2k3，且粒子沿水平方向从S2射出，求出粒子在磁场中的速度大小v与k的关系式和区的磁感应强度B与k的关系式3、（2014江苏）某装置用磁场控制带电粒子的运动，工作如图所示，装置的长为L，上下两个相同的矩形区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向与纸面垂直且相反，两磁场的间距为d，装置右端有一收集板，M、N、P为板上的三点，M位于轴线OO上，N、P分别位于下方磁场的上、下边界上，在纸面内，质量为m、电荷量为q的粒子以某一速度从装置左端的中点射入，方向与轴线呈30角，经过上方的磁场区域一次，恰好到达P点，改变粒子入射速度的大小，可以控制粒子到达收集板上的位置，不计粒子的重力

11、（1）求磁场区域的宽度h；（2）欲使粒子到达收集板的位置从P点移到N点，求粒子入射速度的最小变化量v；（3）欲使粒子到达M点，求粒子入射速度大小的可能值4、（2014海南）如图，在x轴上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外；在x轴下方存在匀强电场，电场方向与xOy平面平行，且与x轴成45夹角一质量为m、电荷量为q（q0）的粒子以速度v0从y轴上P点沿y轴正方向射出，一段时间后进入电场，进入电场时的速度方向与电场方向相反；又经过一段时间T0，磁场方向变为垂直纸面向里，大小不变，不计重力（1）求粒子从P点出发至第一次到达x轴时所需的时间；（2）若要使粒子能够回到P点，求电场强度的

12、最大值5、（2014重庆）如图所示，在无限长的竖直边界NS和MT间充满匀强电场，同时该区域上、下部分分别充满方向垂直于NSTM平面向外和向内的匀强磁场，磁感应强度大小分别为B和2B，KL为上下磁场的水平分界线，在NS和MT边界上，距KL高h处分别有P、Q两点，NS和MT间距为1.8h，质量为m带电量为+q的粒子从P点垂直于NS边界射入该区域，在两边界之间做圆周运动，重力加速度为g（1）求电场强度的大小和方向（2）要使粒子不从NS边界飞出，求粒子入射速度的最小值（3）若粒子经过Q点从MT边界飞出，求粒子入射速度的所有可能值巩固作业6、（2014山东）如图甲所示，间距为d，垂直于纸面的两平行板P，

13、Q间存在匀强磁场，取垂直于纸面向里为磁场的正方向，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，t=0时刻，一质量为m，带电量为+q的粒子（不计重力），以初速度v0，由Q板左端靠近板面的位置，沿垂直于磁场且平行于板面的方向射入磁场区，当Bn和Tn取某些特定值时，可使t=0时刻入射的粒子经t时间恰能垂直打在P板上（不考虑粒子反弹），上述m、q、d、v0为已知量（1）若t=Tn，求Bn；（2）若t=Tn，求粒子在磁场中运动时加速度的大小；（3）若Bn=，为使粒子仍能垂直打在P板上，求Tn7、（2013安徽）如图所示的平面直角坐标系xOy，在第象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y正方向；在第象限的正三角形

14、abc区域内有匀强磁场，方向垂直于xOy平面向里，正三角形边长为L，且ab边与y轴平行一质量为m、电荷量为q的粒子，从y轴上的p（0，h）点，以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场，通过电场后从x轴上的a（2h，0）点进入第象限，又经过磁场从y轴上的某点进入第象限，且速度与y轴负方向成45角，不计粒子所受的重力求：（1）电场强度E的大小；（2）粒子到达a点时速度的大小和方向；（3）abc区域内磁场的磁感应强度B的最小值8、（2013天津）一圆筒的横截面如图所示，其圆心为O筒内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B圆筒下面有相距为d的平行金属板M、N，其中M板带正电荷N板带等量负电荷质量为m

15、、电荷量为q的带正电粒子自M板边缘的P处由静止释放，经N板的小孔S以速度v沿半径SO方向射入磁场中粒子与圈筒发生两次碰撞后仍从S孔射出，设粒子与圆筒碰撞过程中没有动能损失，且电荷量保持不变，在不计重力的情况下，求：（1）M、N间电场强度E的大小；（2）圆筒的半径R：（3）保持M、N间电场强度E不变，仅将M板向上平移，粒子仍从M板边缘的P处由静止释放粒子自进入圆筒至从S孔射出期间，与圆筒的碰撞次数n9、（2009海南）如图，ABCD是边长为a的正方形质量为m、电荷量为e的电子以大小为v0的初速度沿纸面垂直于BC变射入正方形区域在正方形内适当区域中有匀强磁场电子从BC边上的任意点入射，都只能从A点

16、射出磁场不计重力，求：（1）此匀强磁场区域中磁感应强度的方向和大小；（2）此匀强磁场区域的最小面积10、（2008安徽）如图所示，在坐标系xOy中，过原点的直线OC与x轴正向的夹角=120，在OC右侧有一匀强电场，在第二、三象限内有一匀强磁场，其上边界与电场边界重叠，右边界为y轴，左边界为图中平行于y轴的虚线，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里一带正电荷q、质量为m的粒子以某一速度自磁场左边界上的A点射入磁场区域，并从O点射出，粒子射出磁场的速度方向与x轴的夹角=30，大小为v，粒子在磁场内的运动轨迹为纸面内的一段圆弧，且弧的半径为磁场左右边界间距的2倍，粒子进入电场后，在电场力的作

17、用下又由O点返回磁场区域，经过一段时间后再次离开磁场已知粒子从A点射入到第二次离开磁场所用时间恰好等于粒子在磁场中做圆周运动的周期忽略重力的影响求：（1）粒子经过A点时的速度方向和A点到x轴的距离；（2）匀强电场的大小和方向；（3）粒子从第二次离开磁场到再次进入电场所用的时间11、（2011全国）如图，与水平面成45角的平面MN将空间分成和两个区域一质量为m、电荷量为q（q0）的粒子以速度v0从平面MN上的P0点水平右射入I区粒子在区运动时，只受到大小不变、方向竖直向下的电场作用，电场强度大小为E；在区运动时，只受到匀强磁场的作用，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里求粒子首次从区离开时到出

18、发点P0的距离粒子的重力可以忽略12、（2011山东）扭摆器是同步辐射装置中的插入件，能使粒子的运动轨迹发生扭摆其简化模型如图、两处的条形均强磁场区边界竖直，相距为L，磁场方向相反且垂直纸面一质量为m、电量为q、重力不计的粒子，从靠近平行板电容器MN板处由静止释放，极板间电压为U，粒子经电场加速后平行于纸面射入区，射入时速度与水平和方向夹角=30（1）当区宽度L1=L、磁感应强度大小B1=B0时，粒子从区右边界射出时速度与水平方向夹角也为30，求B0及粒子在区运动的时间t0；（2）若区宽度L2=L1=L磁感应强度大小B2=B1=B0，求粒子在区的最高点与区的最低点之间的高度差h；（3）若L2=L1=L、B1=B0，为使粒子能返回区，求B2应满足的条件；（4）若B1B2、L1L2，且已保证了粒子能从区右边界射出为使粒子从区右边界射出的方向与从区左边界射入的方向总相同，求B1、B2、L1、L2、之间应满足的关系式13、（2011新课标）如图，在区域（0xd）和区域（dx2d）内分别存在匀强磁场，磁感应强度大小分别为B和2B，