《高考物理二轮总复习三十讲与2011高考命题方向预测》4【书稿word版】

1、 第二十二讲 磁感应强度、安培力2010年命题特点命题多以小题形式出现不过安培力的综合题有一定难度单独命题主要涉及对磁场等基本概念的理解电磁感应、电路分析与安培力的综合仍是高考命题重点预计：2010年高考中安培力仍将以综合题面目出题，要多加强训练.应试高分瓶颈这部分内容关于基本概念个别学生理解不透彻，对安培力主要是受力析不够明确.综合应用知识能力不够.命题点1 磁场、磁感应强度命题点2 磁场对电流的作用命题点1 磁场、磁感应强度本类考题解答锦囊理解磁场及磁感线，熟练应用右手螺旋定则判断通电导线的磁感线分布情况磁感线与电场线的区别，磁场线是闭合曲线理解磁感应强度概念磁感强度是由磁场本身决定就好像

2、电场强度由电场本身决定一样，跟位置及放不放通电导线无关 高考最新热门题 1 (典型例题)如图2211所示，是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图其工作原理类似打点计时器当电流从电磁铁的接线柱a流人，吸引小磁铁向下运动时，以下选项中正确的是 a.电磁铁的上端为n极，小磁铁的下端为n极 b电磁铁的上端为s极，小磁铁的下端为s极 c电磁铁的上端为n极，小磁铁的下端为s极d电磁铁的上端为s极，小磁铁的下端为n极命题目的与解题技巧：本题考查学生对电斌磁场与磁体磁场相互作用规律的理解用右手螺旋定则判断电磁铁的磁板 解析 根据题给条件，电流从接线柱a流入，由安培定则判定，电磁铁上端为s极下端为n极小磁铁

3、被吸引向下运动说明小磁铁下端为n极故d项对 该电磁充气泵的原理是：当线圈通交流电磁时，电磁铁上下端的极性不断改变，吸引或排斥小磁铁交替变化，带动弹簧金属片上下运动，牵引金属杆拉动橡皮碗吸气或排气，需要充分的物体通过导管与排气口连通便可以充气了其实解答本题并不需要了解充气泵的原理 答案 d2 (典型例题)磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度，其值为b22，式中b是磁感强度，是磁导率，在空气中为一已知常数为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感强度b，一学生用一根端面面积为a的条形磁铁吸住一相同面积的铁片p，再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离l，并测出拉力f，如图22-1-2所示因为

4、f所作的功等于间隙中磁场的能量，所以由此可得磁感强度 b与f、a之间的关系为b=_答案: 指导：根据题意，拉力所做的功为w=fl，间隙中磁场的能量为e=(la)，两式相等，解得b=. 题点经典类型题 1 (典型例题)如图22-1-3所示，在根光滑水平杆上固定三个质量相等，通过大小相等、方向如右图所示的电流的圆环a、b、c，且a、d间距离划、bc间距离，在将它们同时释放的瞬间加速度最大的是哪一个圆环?最小的是哪个圆环?命题目的与解题技巧：把通电圆环看成磁体，判断每个圃环受的磁场力方向或者根据同向电流相互吸引，逆向电流相互排斥方法判定每个圆环的受力情况 解析 设a对b的磁场力为fab，b对a的磁场

5、力为fba， a对c的磁场力为fac，c对a的磁场力为fca，b对c的磁场力为fbc，c对o的磁场力为fcb，a、b、c三环的受力情况如图 22-14所示 由图看出，fcb与fab同向，故b环受力最大，其加速度最大因为fbafbc且fac与fac大小相等方向相反，得fba-fcaf与fbc+fac所以a环加速度最小 答案 ba2 (典型例题)一根电缆埋藏在一堵南北走向的墙里，在墙里的西侧处，当放一指南针时，其指向刚好比原来旋转180，由此可以断定，这根电缆中电流的方向为a.可能是向北 b可能是竖直向下 c可能是向南 d可能是竖直向上答案: d 指导：在地磁场作用下，小磁针静止时n指向北方，现改

6、；变为n极指向南方，故应有竖直向上的通电电流，即选d 3 (典型例题)若地磁场是由地表带电产生的，则地表带电情况是 a.正电 b南半球带正电，北半球带负电c.负电 d.北半球带正电,南北球带负电答案: c 指导：如图d 22-1所示，地理的东、西、南、北方位如图所示，地磁的n，s极与地理的南北极相反，地球自转时由西向东，由右手螺旋法则地球表面带负电，负电荷随地球表面由西向东运动，相当于正电荷由东向西运动4 (典型例题)如图2215所 示，把两个完全一样的环形线圈互相垂直地放置，它们的圆心位于一个共同点o上当通以相同划、的电流时，o点处的磁感应强度与个线圈单独产生的磁感应强度大小之比为_答案:

7、指导：磁感应强度是矢量，其合成遵守平行四边形定则若画出图中o点处磁感应强度的方向，则答案为向上偏里45设一个线圈在o点产生的磁感应强度为b，根据安培定则和磁感应强度的矢量性，可知两个相同的环形线圈互相垂直且通以相同的电流在o点产生的磁感应强度b：b=：1 新高考命题题探究 1 在重复奥斯特的电流磁效应实验时，为使实验方便且效果明显，通电直导线应 a.平行于南北方向，位于小磁针上方 b平行于东西方向，位于小磁针上方 c平行于东南方向，位于小磁针下方d平行于西南方向，位于小磁针下方 答案: a 指导：不通电流时，小磁针指向南北方向，将直导线放在它的上方，且也在南北方向；通电流后电磁场给小磁针的转动

8、力矩最大，效果最明显直导线产生的电磁场与距直导线的距离有关，距离越小，电磁场越强，直导线在小磁针上方时容易与小磁针靠近2 如图2216所示，环中电流方向由左向右，且i1=i2，则圆环中心o处的磁场是 a.最大，穿出纸面 b最大，垂直穿人纸面 c.为零d无法确定 答案: c 指导：根据安培定则，上半圆环中电流i1，在环内产生磁场垂直纸面向里，下半圆中电流i2在环内产生的磁场垂直纸面向外，由于o对于i1，和i2对称(距离相等)，故i1，和i2在o处产生的磁场大小相等，方向相反，在o处产生的磁场大小相等，方向相反，在o处相互抵消，故选项c正确3 如图2117所示是一水平放置的阴极射线管，旁边有一小磁

9、针指向南、北方向，当阴极射线管中突然有电子流从k射向a时，小磁针的n极将 a.略向上方偏转 b略向下方偏转 c.绕轴顺时针略偏小角度d.因玻璃包围射线周围，射线对小磁针无影响 答案: a 指导：射线从k射向a，则电流方向从a向k，在小磁针处有竖直向上磁场产生，其n极将向上偏转，故a项正确4 如图2218所示，在条形磁铁s极附近悬挂一个线圈，线圈与水平磁铁位于同一平面内，当线圈中电流沿图示方向流动时，将会出现a线圈仅作平动、不转动 b线圈仅作转动、不平动 c.从上往下看，线圈做顺时针方向转动，同时靠近磁铁d从上往下看，线圈做逆时针方向转动，同时靠近磁铁 答案: d 指导：把环形电流等效一磁针，根

10、据安培定则此磁针垂直纸面，n极向里，根据磁铁对磁针的作用判断答案选d5 超导是当今高科技的热点之一，当一块磁铁靠近超导体时，超导体会产生强大的电流，对磁体有排斥作用，这种排斥可使磁体悬浮在空中，磁悬浮列车就采用了这种技术，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答案: d 指导：磁体与超导体是斥力作用，所以磁场方向相反，要使磁体悬浮，磁体应受平衡力，故d正确命题点2 磁场对电流的作用本类考题解答锦囊 解答“磁场对电流的作用“一类试题，主要掌握以下内容： 磁场对载流导

11、线的作用力，叫做安培力，其大小f=bilsin，为电流方向与b的夹角，当i/b时，f=0：当ib时，f=bil 安培力的方向垂直于i、l所决定的平面，由左手定则判断，伸出左手，让磁感线垂直穿过掌心，电流方向与伸开的四指方向一致，则大拇指的指向即为安培力的方向 f的方向、电流的方向、安培力的方向涉及到三维空间 在分析有关安培力问题时要善于把主体图形画成平面图形以便于画受力分析图 高考最新热门题 1 (典型例题)磁流体发电是一种新型发电方式，图2221和图2222是其工作原理示意图图2221中的长方体是发电导管，其中空部分的长、高、宽分别为l、a、b，前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可略的

12、导体电极，这两个电极与负载电阻及，相连，整个发电导管处于图2222中磁场线圈产生的匀强磁场里，磁感应强度为b,方向如图所示，发电导管内有电阻率为p的高温、高速电离气体沿导管向右流动，并通过专用管道导出由于运动的电离气体受到磁场作用，产生了电动势发电导管内电离气体流速随磁场有无而不同设发电导管内电离气体流速处处相同，且不存在磁场时电离气体流速为vo，电离气体所受摩擦阻力总与流速成正比，发电导管两端的电离气体压强差为p维持恒定，求： (1)不存在磁场时电离气体所受的摩擦阻力f多大； (2)磁流体发电机的电动势e的大小；(3)磁流体发电机发电导管的输入功率p.命题目的与解题技巧：本题考查磁流体发电机

13、原理，计算电离气体所受的摩擦阻力，计算磁流体发电机产生的电动势以及发电导管的输入功率考查考生应用安培力，电磁感应定律.能量守恒定律等重要规律分析、推理和综合解决实际问题的能力 解析 (1)不存在磁场时，由力的平衡得f=abp(2)设磁场存在时的气体流速为v，则磁流体发电机的电动势e=bav回路中的电流 电流i受到的安培力设f为存在磁场时的摩擦阻力，依题意存在磁场时，由力的平衡得abp=f安+f根据上述各式解得 (3)磁流体发电机发电导管的输入功率p=abvp由能量守恒定律得p=ei+fv故p= 答案 (1)f=abp， (2)s (3) 2 (典型例题)在倾角为30的光滑 - 斜面上垂直纸面放

14、置一根长为上，质量为m的直导体棒，一匀强磁场垂直于斜面向下，如图2223所示，当导体棒内通有垂直纸面向里的电流i时，导体棒恰好静止在斜面上， 则磁感应强度的大小为b=_ 20答案: 指导：考查安培力的公式及方向综合物体的平衡，把立体空间图改画出截面图是解作此类题目的关键由左手定则可判断通导线受安培力沿斜面向上，受力分析如d22-2所示， f=bil，根据平衡条件得 bil=mgsin b=3 (典型例题)如图2224所示为利用电磁作用输送非导电液体装置的示意图，一边长为乙、截面为正方形的塑料管道水平放置，其右端面上有一截面积为a的小喷口，喷口离地的高度为h管道中有一绝缘活塞，在活塞的中部和上部

15、分别嵌有两根金属棒a、b，其中棒b的两端与一电压表相连，整个装置放在竖直向上的匀强磁场中，当棒a中通有垂直纸面向里的恒定电流i时，活塞向右匀整推动液体从喷口水平射出，液体落地点离喷口的水平距离为s.若液体的密度为p，不计所有阻力，求： (1)活塞移动的速度； (2)该装置的功率； (3)磁感应强度b的大小； (4)若在实际使用中发现电压表的读数变小，试分析其可能的原因答案:(1) (2)p= (3) (4)见指导.指导：考查安培力、功率、能量转化与守恒定律、平抛运动等知识的综合应用 (1)设液体从喷口水平射出的速度为v0活塞移动的速度为v. (2)设装置功率为p , t 时间内有m质量的液体从

16、喷口射出 (3) p= u=blv 喷口液体的流量减少，活塞移动速度减小，或磁场变小等会引起电压表读数变小 . 题点经典类型题 1 (典型例题)两条导线相互垂直如右图所示，但相隔一段小距离，其中一条ab是固定的，另一条cd能自由活动，当直流电流按图2225所示方向通入两条导线时，导线cd将(从纸外向纸内看 a.顺时针方向转动，同时靠近导线ab b逆时针方向转动，同时离开导线ab c.顺时针方向转动，同时离开导线abd.逆时方向转动，同时靠近导线ab命题目的与解题技巧：考查通电线的磁场及通电电流受安培力情况，利用安培定别和左手定则综合判断分析 解析 本题可以利用电流元受力分析法：把直线电流cd等

17、效为co、 do两段电流元，ab电流的磁感线分布如图2226所示，用左手定则判定可知导线cd将逆时针转动当导线 cd转过90的特殊位置，两直线电流相互平行，方向相同相互吸引，可见 cd将靠近ab，d选项正确答案 d 2 (典型例题)通电矩形导线框abcd与无限长通电导线mn在同一平面内，电流方向如图2227所示，ab边与mn平行，关于mn的磁场对线框的作用，下列斜述正确的是 a.线框有两条边所受的安培力方向相同 b.线框有两条边历受的安培力划湘同 c.线框所受安培力的合力向左d线框所受安培力的合力向右 答案: bc 指导：直线电流的磁场随距离增大而减弱，由右手螺旋定则可判断矩形线框所在处的磁场

18、方向是垂直纸面向里再由左手定则可判断各边力方向，a错 a、b边所在边磁场较强，而cd边所在处磁场较弱，所以这两个边由f=bil可知安培力的大小是不相等的ab边安培力较大，方向向左，线框合力向左，c项正确，而bc与ad平均磁感应强度相等，两边的安培力的大小相等，b正确3 (典型例题)根据磁场对电流会产生作用力的原理，人们研制出一种新型的发射炮弹的装置电磁炮，它的基本原理如图 2228所示，将待发射的炮弹(导体)放置在强磁场中的两平行导轨上，给导轨通以大电流，使炮弹作为一个截流导体在磁场作用下沿导轨加速运动，并以某一速度发射出去则 a.要使炮弹沿导轨向右发射，必须通以自m向n的电流 b要想提高炮弹

19、的发射速度，可适当增大电流 c.要想提高炮弹的发射速度，可适当增大磁感应强度d使电流和磁感应强度的方向同时反向，炮弹的发射方向也随之反向 答案:abc 指导：考查安培力f=bil中各物理量之间的关系，要使炮弹沿导轨向右发射，必须使其受到向右的安培力，根据左手定则，通以电流的方向应是从m到n若使电流和磁感应强度的方向同时反向，则发射方向不变，由f=ilb可知，增大电流和磁感应强度都能增大安培力，从而提高发射速度，应选abc4 (典型例题)2000年，我国第一艘超导电磁推进船hems-1下水试验，它取消了传统的螺旋桨，是船舶推进的重大革新，其原理如图22-2-9所示，强磁场方向竖直，在垂直于船身方

20、向两边安装正负电极，电极都在海水里当电源接通时海水中产生垂直于船体方向的强电流，推动船体运动，则如图船将向方向运动，如磁感应强度为5t(看作匀速强磁场)，水通道宽0.5m，产生推力50n，则上蓄电池中电流为_a 答案: 20 指导：当电源接通时，海水中的强电流在图中垂直于磁场方向向上，根据左手定则可以判断出安培力水平向左，海水将向左流动，同时船体必到一水平向左的反作用力，故船向左运动；根据安培力表达式f=bilsin，本题中满足条件fbi，故sin =1，所以代入数据可计算出i=20a5 (典型例题)如图(22210)所示，电源电动势=2v，r=0.5，竖直导轨宽l=0.2 m，导轨电阻不计另

21、有一金属棒质量m=0.1kg、电阻r=0.5，它与导轨间的摩擦因数=0.4，靠在导轨的外面，为使金属棒静止不滑，施一与纸面夹角为30且与导体棒垂直指向纸里的匀强磁场，g取10ms2，求(1)此磁场的方向(2)磁感强度b的取值范围答案:见指导 指导：(1)画出由ab的侧视图，并对棒ab受力如d22-3，分析知磁场的方向斜向下 (2)当ab棒有向下滑的趋势时，受摩擦力向上为f，则：fsin 30+f-mg=0，=b1il,f=fcos 30，i= (r+r)联立四式并代入数值得b=3t当ab棒有向上滑的趋势时，受摩擦力向下为f则：fsin 30 -f-mg=0，f=fcos30， f=b2il可解

22、得b2=163t所以若保持金属棒静止不滑，磁场应满足： 32 tblr 因朝不同方向发射的a粒子的圆轨道都过s，由此可知，某一圆轨迹在图中n左侧与ab相切，则此切点p1就是a粒子能打中的左侧最远点，为定出p1点的位置，可作平行于ab的直线cd，cd到da的距离为r，以s为圆心，及为半径，作弧交cd于q点，过q点作oa的垂线，它与ab的交点即为p1，由图中几何关系得np1= 再考虑n的右侧，任何a粒子在运动过程中离s的距离不可能超过2r，以2r为半径，s为圆心作圃，交于n右侧的p2点，此即右侧能打到的最远点 由图中几何关系得np2= 所求长度为p1p2=np1+np2 代入数值p1p2=20cm

23、答案 ab上被a粒子打中的区域的长度p1p2=20cm 2 (典型例题)如图231-2所示，正方形区域abcd中充满匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，一个氢核从ad边的中点m沿着既垂直于ad边又垂直于磁场的方向，以一定速度射入磁场，正好从ab边中点n射出磁场若将磁场的磁感应强度变为原来的2倍，其他条件不变，则这个氢核射出磁场的位置是 a.在b、n之间某点 b在n、a之间某点c a点 d在a、m之间某点 答案: c 指导：考查考生能否应用磁场对运动电荷作用的洛伦兹力，计算带电粒子在匀强磁场中圆周运动的半径，并描绘出运动轨迹的能力根据r1=mv/bq，r2=mv2bq=r12所以氢核射出磁场的位置是

24、a点3 (典型例题)如图231-3为云室中某粒子穿过铅板p前后的轨迹室中匀强磁场的方向与轨迹所在平面垂直(图中垂直于纸面向里)，由此可知此粒子 a.一定正电 b.一定带负电 c.不带电d.可能带正电，也可能带负电 答案: a 指导：从图中看出粒子在铝板上方运动轨迹的轨道半径较小，由r=知，粒子在铝板上方运动速度较小由于粒子穿铝板过程中有能量损失，所以可以断定粒子一定是从铝板的下方穿过铝板到上方去的，再用左手定则可判断粒子一定带正电，故a项对4 (典型例题)如图231-4k-介子衰变的方程为k-，其中 k-介子和介子带负的基元电荷，介子不带电，一个k-介子沿垂直磁场的方向射人匀强磁场中，其轨迹为

25、圆弧 ，衰变后产生的介子的轨迹为圆弧 ,轨迹在p点相切，它们的半径rk-与r之比为2：1. 介子的轨迹未画出，由此可知的动量大小与的动量大小之比为 a1：1 b1：2 c1：3 d1：6答案: c 指导：由图示可知-介子与k-介子的速度方向相反，又 k-介子衰变前后动量守恒，则介子的速度方向与0介子的速度方向相反，pk-=p- p0 根据粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，则evb= ，=，又rk-:r-=2：1pk-=2：1 由两式得p0=3p- 即 题点经典典类型题 1 (典型例题)从太阳和其他星体上放出的宇宙放射线中含有高能带电粒子，它们高速射向地球，这些粒子进入大气层，会使空气大量电离，也

26、有的直接射到动植物上面伤害地球上的生命地磁场可以对地球起到保护作用，避免了这些“天外来客”的伤害，如图2315所示，则下列说法中正确的是 a.带电粒子进入地磁场后，速度减慢，最终停下来，根本不会到地球 b带电粒子进入地磁场后，受到地磁场的作用发生偏转，从而避开了地球 c.地磁场对南北两极直射来的宇宙射线的阻挡作用强于赤道处d地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用赤道处强于两极处命题目的与解题技巧：考查学生对地磁场的认识，用左手定则判断带电粒子受洛伦兹力的情况 解析 带电粒子在地磁场中受洛伦兹力作用而偏转，但洛伦兹力不做功，a项错，b项对由于直射地球的宇宙射线的运动方向在两极处与磁感线夹角较赤道处

27、小得多，所以洛伦兹力较赤道处小，故c项错，d项对 答案 bd 2 (典型例题)如图2316所示，一个质子和一个a粒子垂直于磁场方向从同一点射入一有界匀强磁场区域，若它们在磁场中运动轨迹是重合的，则它们在磁场中运动的过程中 a.两种粒子运动的时间相同 b两种粒子的加速度大小相同 c.两种粒子的动能相同d两种粒子的动量变化量大小相同 答案: c 指导：若质子和粒子在磁场中的运动轨迹重合，由 r= 可知.，mh=m,qh=e,m=4m,q=2e,由可知a错，由可知b错，由 可知c正确，由p=mv可知d错误3 (典型例题)如图231-7所示，b为垂直于纸面向里的匀强磁场，小球带有不多的正电荷让小球从水

28、平、光滑、绝缘的桌面上的a点开始以初速度vo向右运动，并落在水平地面上，历时t1，落地点距a点的水平距离为s1；然后撤去磁场，让小球仍从a点出发向右做初速为vo的运动，落在水平地面上，历时t2，落地点距a点的水平距离为s2，则 as1s2 bt1t2 c.两次落地速度相同d.两次落地动能相同答案: a，b，d 指导：有磁场时，在小球下落过程中有水平向右的分力和垂直向上的分力，故在水平方向为加速运动，s1s2，如图d23-1所示，在竖直方向的加速度要比无磁场时小 知有磁场时下落时间要大一些(注：a1的加速度是变化的，但总比g要小)由动能定理，因磁场力对小球不做功，所以两种情况下都只有重力做功，两

29、次落地时小球的动能相同，因落地瞬间速度的方向不一样，故落地大小虽一样，但速度还是不同 4 (典型例题)如图231-8所示，在一个半径为r的圆形区域内存着匀强磁场，磁场方向垂直于圆面向里一个带电粒子从磁场边界的a点以指向圆心o的方向进入磁场区域内，粒子将做圆周运动到达磁场边界的c点，但在粒子经过d点时，恰好与一个原来静止在该的不带电的粒子碰撞，之后结合在一起形成新粒子，关于这个新粒子的运动情况；以下判断正确的是 a.新粒子的运动半径将减小，可能到达f点 b新粒子的运动半径将增大，可能到达c点 c.新粒子的运动半径将不变，仍然到达c点d新粒子在磁场中的运动时间将变长答案: cd 指导：设带电粒子的

30、质量为m，电量为q，速度为v，不带电粒子的质量为，两粒子碰后动量守恒，设速度为v则 mv=(m+m)v原带电粒子在磁场运动中的半径r=，现碰完后的运动半径r=显见r=r，所以新粒子的运动半径将不变，仍然到达c点原粒子的周期t=，新粒子的周期 t=，新粒子的周o期t大于原粒子的周期 t，运动时间将变长 新高考命题方向预测1 在匀强磁场中有一带电粒子做匀速圆周运动，当它运动到m点，突然与一不带电的静止粒子碰撞合为一体，碰撞后的运动轨迹应是(图231-9)中的哪一个?(实线为原轨 迹，虚线为碰后轨迹，且不计粒子的重力)a.(a)图 b(b)图 c.(c)图 d.(d)图答案: a指导：由r=可知，决

31、定转动 半径的因素是粒子的动量、电荷量和磁感应强度2 如图23110所示，一束电子以大小不同的速度沿图示方向飞人横截面是一正方形的匀强磁场，下列判断正确的是a.电子在磁场中运动的时间越长，其轨迹越长 b电子在磁场中运动的时间越长，其轨迹线所对应的圆心角越长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，它们在磁场中运动的时间一定不相同答案: b 指导：由于r=，而电子束以不同速率进入同一磁场，m、b、q相同，大者偏转半径大d23-2中表示几种不同速率的电子在磁场中的运动轨迹由3、4、5可知，三者运动时间相同，但轨迹长短不同，所以a选项和c选项肯定错又由3、4、5可知，电子的

32、速率不同，但在磁场中运动时间可能相同，故d选项错另由公式t=与速率无关所以，电子在磁场中的运动时间t仅与轨迹所对应的圆心角有关，圆心角越大，时间t越长 3 如图23111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，有一束粒子对准a端射入管，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 a.速度大小一定 b质量大小一定c.动量大小一定 d动能大小一定 答案: c 指导：能通过弯管的粒子运动的半径相同由r= 知，必须有相同的动量 4 在图23112中，水平导线中有电流i通过

33、，导线正下方的电子初速度的方向与电流i的方向相同，则电子将a.沿路径a运动，轨迹是圆b.沿路径a运动，轨迹半径越来越大 c.沿路径a运动，轨迹半径越来越小d沿路径b运动，轨迹半径越来越小答案: b 指导：根据右手安培定则，可判断出直线电流在正下方的磁场方向垂直纸面向外，且离导线越远b越小，由左手定则，可判断出电子受洛伦兹力在该时刻竖直向下由此断定电子沿路径a运动由r=知，r逐渐增大 5 如图23113所示，在一个水平胶木圆盘上有一个带负电荷的金属块p随圆盘一起绕过o点的竖直轴匀速运动，圆盘转动的最大角速度为w.若在竖直方向加一向下的匀强磁场，仍然保持户随圆盘一起转动，圆盘依图示方向匀速转动的最

34、大角速度w，则下面判断正确的是 a.金属块受到的磁场力方向指向圆心o b金属块受到的磁场力方向背离圆心o cww b,d指导:由图利用左手定则可判知,金属块受到的磁场力方向背离圆心o.无磁场时,当盘以最大角速度w转动时fm=mw2r 有磁场场时，当盘以最大角速度w转动时，fm-bqarw=mw2r 6 长为l的水平极板间，有垂直纸面向内的匀强磁场，如图23114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的带正电粒子(不计重力)，从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入场，欲使粒子不打在极板上，可采用的办法是 a.使粒子的速度v c使粒子的速度vd.使粒子的速度v

35、o的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面(纸面)向外，一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上y=h处的点p1，时速率为vo，方向沿x轴正方向；然后，经过x轴上x=2h处的p2点进入磁场，并经过y轴上y=-2h处的p3点不计重力求： (1)电场强度的大小； (2)粒子到达p2时速度的大小和方向；(3)磁感应强度的大小命题目的与解题技巧：本题为带电粒子在电场中作类似平抛运动，进入磁场中再作匀速圆周运动，考查考生能否正确的分析过程作出粒子运动的轨迹，利用几何关系和有关物理规律解决问题的能力解析 (1)粒子在电场、磁场中运动的轨迹如图23

36、-2-1 (乙)所示设粒子从p1到p2的时间为t，电场强度的大小为 e，粒子在电场中的加速度为a,由牛顿第二定律及运动学公式有 qe=ma vot=2h 由、式解得e= (2)粒子到达p2时速度沿x方向的分量仍为vo，以v1表示速度沿y方向分量的大小，v表示速度的大小，表示速度和 x轴的夹角，则有 tan= 由、式得v1=vo 由、式得v= =45 (3)设磁场的磁感应强度为b，在洛伦兹力作用下粒子做匀速圆周运动，由牛顿第二定律qvb=是圆周的半径此圆周与z轴和y轴的交点分别为p2、p3因为op2=op3，= 45，由几何关系可知，连线p2p3为圆轨道的直径，由此可求得r= 可得b= 答案(1

37、)e= 2 (典型例题)钍发生衰变生成镭并放出一个粒子设该粒子的质量为m、电荷量为q，它进入电势差为u的带窄缝的平行平板电极s1和s2，间电场时，其速度为vo，经电场加速后，沿ox方向进入磁感应强度为b、方向垂直纸面向外的有界匀强磁场，ox垂直平板电极s2，当粒子从p点离开磁场时，其速度方向与ox方位的夹角=60，如图23-2-2所示，整个装置处于真空中 (1)写出钍核衰变方程； (2)求粒子在磁场中沿圆弧运动的轨道半径r；(3)求粒子在磁场中运动所用时间t 答案:(1)钍核衰变方程 (2) (3)指导：(1)钍核衰变方程 (2)设粒子离开电场时速率为v，对加速过程有qu= 粒子在磁场中有qvb=m 由、得 (3)粒子做圆周运动的回旋周期 t= 粒子在磁场中运动时间t= 由、