十年上海物理高考题分类汇编-磁场电磁感应-1 (9)

1、 高三物理练习11-1磁场的基本概念及磁场对电流的作用1下列说法正确的是（ ）A、电荷在某处不受电场里作用，该处电场强度为零B、一小段通电导线在空间某处不受磁场力的作用，那么该处的磁感应强度一定为零C、表征电场中某点的强度，是把一个检验电荷放在该点时受到的电场力与检验电荷本身电量的比值D、表征磁场中某点的强度，是把一小段通电导线放在该点时受到 的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值2关于磁现象的电本质，正确的是（ ）A一切磁现象都起源于电流或运动电荷，一切磁作用都是电流或运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用B除永久磁铁外，一切磁场都是由电流或运动电荷产生的C根据安培的分子环流假说，外

2、界磁场作用下，物体内部分子电流取向大致相同时，物体被磁化，两端形成磁极D磁就是电，电就是磁，有磁必有电，有电必有磁 3关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是 （ ）A磁感线可以形象地描述各点磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致B磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种客观存在的特殊物质C磁感线总是从磁铁的北极出发，到南极终止的D磁感线就是细铁屑连成的曲线4对于放在匀强磁场中的通电线圈，下列说法中正确的是（ ）A线圈平面平行于磁感线时，所受合力为零，合力矩最大B线圈平面平行于磁感线时，所受合力最大，合力矩也最大C线圈平面垂直于磁感

3、线时，所受合力为零。合力矩为零D线圈平面垂直于磁感线时，所受合力为零，合力矩最大5关于磁感应强度B的理解有如下几种说法，其正确的是 （ ）A 根据磁感应强度B 的定义式：B=F/IL可知，在磁场中某确定位置，磁感应强度B与磁场力大小成正比，与电流和导线长度的乘积成反比B 一小段通电导线在空间某处不受磁场力的作用，那么该处的磁感应强度一定为零C 磁感应强度的方向也就是检验电流所受磁场力的方向D 磁场中各点磁感应强度大小和方向是一定的，与检验电流I，通电导线长度L的乘积无关6如图质量为m有效长度为L，电流为I的通电导体棒，水平放在一个倾角为的绝缘斜面上，整个装置处于如图所示的匀强磁场中，四个图导体

4、与斜面间摩擦力可能为零的是 （ ）ABCDIMNab7如图一根有质量的金属棒MN，两端用细软导线连接后悬挂于a、b两点棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向M流向N。此时悬线上有拉力。为了使拉力等于零，可 （ ）A 适当减小磁感强度B.使磁场反向 电源BAC. 适当减小电流强度D.使电流反向8如图放在通电螺线管内部中间处的小磁针，静止时，N极指向右，试判定电源的正负极。9如图，两平行光滑导轨与水平面间的夹角=450相距为20cm，金属棒MN的质量m=110-2Kg，电阻R=8，匀强磁场方向横竖向下，磁感应强度B=0.8T，电源电动势E=10V，内阻r=1，当电键K闭合时，

5、MN棒处于平衡状态，求变阻器R1的取值为多少？BER1MNcdef10.金属滑棍ab连着一弹簧，水平地放置在两根互相平行的光滑金属导轨cd、ef上，如图垂直cd与ef有匀强磁场，磁场方向如图所示，合上开关S，弹簧伸长2cm，测得电路中电流强度为5A，已知弹簧的倔强系数为20N/m，ab的长L=0.1m求匀强磁场的磁感强度的大小高三物理练习11-2磁场对运动电荷的作用1、质子和粒子在同一匀强磁场中做半径相同的圆周运动，由此可知质子的动能E1和粒子的动能E2之比为 （ ）A4：1 B.1:1 C.1:2 D.2:1apb2.在匀强磁场中做匀速圆周运动的带电粒子A在如图5所示的P处与另一个原来静止的

6、带异种电荷的粒子B碰撞而结合，然后合在一起继续在原磁场中做匀速圆周运动，根据图中轨迹所得以下结论中正确（ ）A绕行方向一定是aPb BA带的电一定多CA 带正电 DA带负电3如图7空间内存在着方向竖直向下的匀强电场E和水平方向的匀强磁场B，一个质量为m的带电液滴在竖直平面内做圆周运动，下面说法中正确的是（ ） A 液滴在运动过程中速度不变 B液滴所带的电荷一定为负电荷，电量大小为mg/EC液滴一定沿逆时针方向运动D液滴可以沿逆时针方向运动，也可以沿顺时针方向运动OXY4如图在x轴的上方（y0）存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感强度为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、

7、电量为q的正离子，速率为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=_y=_abcd5.如图9.正方形容器处在匀强磁场中，一束电子从孔a垂直于磁场方向沿ab射入容器中，其中一部分从c孔射出，另一部分从d孔射出。容器处在真空中，则 （ ）A .从两孔射出的电子速度之比为Vc:Vd=2:1B .从两孔射出的电子在容器中运动所用时间之比为tc:td=1:2C .从两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比为ac:ad=2:1D . 从两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比为ac:ad=2:16. 如图10两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，据

8、此可推知 （ ）A原子核发生了衰变 B原子核发生了衰变C原子核同时发生了、衰变 D该原子核放射出一个中子OO7如图6真空中两水平放置的平行金属板间有电场强度为E的匀强电场，垂直场强方向有磁感强度为B的匀强磁场， OO为两板中央垂直磁场方向与电场方向的直线。以下说法正确的是（ ）A只要带电粒子（不计重力）速度达到某一数值，沿OO射入板间区域就能沿OO做匀速直线运动B若将带电微粒沿OO射入板间区域，微粒有可能沿OO做匀速直线运动C若将带电微粒沿OO射入板间区域，微粒有可能做匀变速曲线运动D若将带电微粒沿OO射入板间区域，微粒不可能做匀变速曲线运动8、一个质量m=0.1g ,小滑块，带有q=5*10

9、-4C的电荷放置在倾角=300的光滑斜面上（绝缘），斜面置于B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，如图4。小滑块由静止开始沿斜面滑下，其斜面足够长，小滑块滑至某一位置时，要离开斜面。求：（1）小滑块带何种电荷？（2）小滑块离开斜面时的瞬间速度多大？（3）该斜面的长度至少多长？（g=10ms2）B10如图2一束电子（电量为e）以速度V0垂直射入磁感强度为B、宽度为d的匀强磁场中，穿透磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角是300。求：电子的质量和穿透磁场的时间。300V011 如图3 两块长均为5d的金属板相距d，平行放置，下板接地，两板间有垂直向里的匀强磁场，一束宽度为d的电子束从两

10、板左侧垂直磁场方向射入两板间，设电子的质量为m,电量为e,入射速度均为V0，要使电子不会从两板间射出，求匀强磁场的磁感强度B应满足的条件。O abB12如图11.在真空中，半径R=3*10-2m的圆形区域内有匀强磁场，方向如图。磁感强度B=0.2T一个带正电的粒子，以初速度V0=106m/s从磁场边界上直径ab的一端a射入磁场。已知该粒子的荷质比q/m = 108C/Kg，不计粒子重力。求：粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径；若要使粒子飞离磁场时有最大偏转角，求入射时V0方向与ab的夹角及粒子的最大偏转角。 高三物理练习11-3 带电粒子在复合场中的运动1.三个相同的带电的小球1、2、3，在重力

11、场中从同一高度由静止开始落下，其中小球1通过一附加的水平方向匀强电场，小球2通过一附加的水平方向匀强磁场。设三个小球落到同一高度时的动能分别为E1、E2、E3，忽略空气阻力，则（ ） A、E1=E2=E3 B、E1E2=E3 C、E1E2E3 PABC2设空间存在竖直向下的匀强电场，垂直纸面向里的匀强磁场，如图.已知一离子在电场力和洛伦兹力的作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零，C点是运动的最低点，忽略重力，以下说法正确的是（ ）A、 离子必带正电荷B、A和B位于同一高度B、 离子在C点时速度最大D、离子到达B点后，将沿原曲线返回A点E，B3如图虚线所围的区域内，存在电

12、场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场。已知从左方水平射入的电子，穿过这区域时未发生偏转，设重力可忽略不计，在这区域中的E和B的方向可能是（ ）AE和B都沿水平方向，并与电子运动的方向相同BE和B都沿水平方向，并与电子运动的方向相反CE竖直向上，B垂直纸面向外DE竖直向上，B垂直纸面向里4如图6水平放置的M、N两金属板之间，有水平向里的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，质量为 9.99510-7Kg、电量为q= -1.010-8 C的带电微粒。静止在N极附近，在M、N两板间突然加上电压（M板电势高于N板电势）时，微粒开始运动，经一段时间后该微粒水平匀速地碰撞原来静止的质量为m2的中性微

13、粒，并粘合在一起，然后共同沿一段圆弧做匀速率圆周运动，最终落在N极上。若两板间的电场强度E=1.0103V/m。（g=10m/s2）MNm1求：两微粒碰撞前，质量为m1的微粒的速度大被碰微粒的质量m2 两微粒粘合后沿圆弧运动的轨道半径。 5如图在正交的匀强电场（E=103N/C），磁感应强度B=1T，重力加速度g=10m/s2，一个质量m=210-6Kg,q=210-6C带正电的离子正在竖直平面内做匀速运动，求：粒子的速度大小、方向 若粒子运动到P点时，突然撤去磁场，那么这个粒子经多长时间还能回到P点所在的水平面上。水平距离多少？PB6.如图2.套在很长的绝缘直棒上的小球，其质量m，电量为q，

14、小球可在棒上滑动，将此棒竖直放在互相垂直且沿水平方向的匀强磁场和匀强电场中，电场强度为E，磁感应强度为B，小球与棒的摩擦因数为，求小球由静止沿棒下落的最大加速度和最大速度（小球电量不变）。PBE7.图为质谱仪的示意图，速度选择部分的匀强电场强度E=1.2105V/m，匀强磁场的磁感强度B1=0.6T,偏转分离器的磁感强度B2=0.8T求：能通过速度选择器的粒子速度多大？ 质子和氘核进入偏转分离器后打在照相底片上的条纹之间的距离d为多少？B2B1dyoxBEV08如图7，在x轴上方有垂直于xy平面的匀强磁场，磁感应强度为B，在 x轴下方有沿y轴负向的电场强度为E的匀强电场 。一质量为m，电量为-

15、q的粒子从坐标原点O沿着y轴正向射出，射出之后，第三次到达x轴时，它与点O的距离为L，求此粒子射出时的速度V和运动的总路程S（重力不计）。9. 如图3.MN为水平放置的带电的平行板，相距为d，电势差为U，两板间有方向垂直于纸面向里 的匀强磁场，磁感应强度为B。某一时刻，一个质量为m。带电量为q的负电荷，从N板的P点由静止进入电场磁场中。当它经过轨迹最高点位置K时，正好与原来静止在K点，质量为m的中性油滴相结合，随之，从K点开始做匀速直线运动。不计重力，试求： 电荷与油滴结合后的运动速度MNBKP电荷到达K点与油滴作用前的速度电荷与油滴作用过程中消耗的能量 K点到N板的距离 高三物理电磁学综合测

16、试说明：本试卷分第、卷两部分，请将第卷选择题的答案填入答题栏内，第卷可在各题后直接作答。共150分第卷（选择题，共40分）一本题共10小题，每小题4分，共40分。每小题中有四个选项，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个正确选项，全部选对得4分，选对但选不全得2分，有选错或不答的得零分。1c为真空中的光速，则LC振荡电路所发射的电磁波的A频率B频率C真空中的波长D真空中的波长2下列说法中正确的是在静电场中，电场线可以相交在静电场中，电场线越密的地方，电场强度越大静电场中某点电场强度的方向，就是放在该点的电荷所受电场力的方向正电荷在静电场中运动的轨迹必定与电场线重合3一个验电器放在绝缘平台上，

17、它的金属外壳用一根金属线接地，把一根用丝绸摩擦过的玻璃棒与验电器的金属小球接触，看到它的指针张开，说明已经带上电，如图所示，现进行下述3项操作：首先把验电器外壳的接地线撤去；用手指摸一下验电器的金属小球；把手指从金属小球上移开下面关于最后结果的说法中正确的是验电器指针合拢，说明验电器的金属杆没有带电验电器指针张开一定角度，金属杆带有正电验电器指针张开一定角度，金属杆带有负电验电器指针合拢，但不能说明金属杆不带电4图是电路振荡过程中某时刻的电场、磁场的示意图，由图可以判定电容器放电，电流为顺时针方向，磁场能向电场能转化电容器充电，电流为顺时针方向，电场能向磁场转化电容器充电，电流为逆时针方向，磁

18、场能向电场能转化电容器放电，电流为逆时针方向，电场能向磁场能转化5一只标有“220100”的灯泡接在=311sin314t（V）的正弦交流电源上，则 该灯泡能正常发光 与灯泡串联的电流表读数为0.64 与灯泡并联的电压表读数为311 通过灯泡的电流=0.64sin 314t（）6地球北半球地磁场的竖直分量向下，飞机在我国上空匀速巡航，机翼保持水平，飞机刻度不变，由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差，设飞行员左方机翼末端处的电势为U1，右方机翼末端处的电势为U2，则A若飞机从西往东飞，U1比U2高B若飞机从东往西飞，U2比U1高C若飞机从南往北飞，U1比U2高D若飞机从北往南飞，U2比U1高7如

19、图所示，某理想变压器的原、副线圈的匝数均可调节，原线圈两端电压为一最大值不变的正弦交流电，在其它条件不变的情况下，为了使变压器输入功率增大，可使n2n1A原线圈匝数n1增加 B副线圈匝数n2增加C负载电阻R的阻值增大D负载电阻R的阻值减小BAuBAtT2TU0U0O8一对平行金属板A、B极板间电压变化如图所示，一个不计重力的带负电的粒子原来静止在极板中间O点处，下面几种关于粒子的运动情况的说法，正确的A在t0时无初速释放，则粒子一定能打到A板上B在t0时无初速释放，粒子在满足一定条件的情况下才会打到A板上C在t时无初速释放，则粒子一定能打到A板上D在t时无初速释放，粒子在满足一定条件的情况下才

20、会打到A板上高三物理电磁学综合测试(一)班级姓名得分OO/ADCBB9矩形线圈ABCD在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴OO/匀速转动，如图所示，如果要使线圈旌的感应电动势的最大值增大为原来的2倍，可以分别采取下列哪些办法A匀强磁场的磁感应强度增大为原来2倍B线圈的转速增大为原来2倍C线圈的边长都增大为原来2倍D线圈的转动轴OO/移到与AB边重合S10如图所示电路，闭合开关S，用电动势为的直流电源对平行板电容器C充电后，要使电容器两板间的电压大于，可采取的办法是A先将开关断开，然后将电容器的两板距离拉大一些B保持开关闭合，将两板间的距离拉大一些C先将开关断开，然后在两板中间插入一绝缘塑料板D保持

21、开关闭合，在两板中间插入一绝缘塑料板第卷答题栏题号12345678910答案第卷（非选择题，共110分）二本题共3小题，20分。把答案填在题中的横线上. 11(6分)在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示,它们是：(1)电流计, (2)直流电源, (3)带铁心的线圈A, (4)线圈B, (5)电键,(6)滑动变阻器.(用来控制电流以改变磁场强弱) a试按实验的要求在实物图上连线.(图中已连好一根导线) b 若连接滑动变阻器的两根导线接在线柱C和D上,而在电键刚闭合时电流计指针右偏,则电键闭合后滑动变阻器的滑动触头向接线柱C移动时,电流计指针将_ _。(填左偏、右偏或不偏)12（8分）“电

22、场中等势线的描绘”的实验装置如图所示（1）图中电源应是约_的直流电源；（2）在平整的木板上，由下而上依次铺放_纸、_纸、_纸各一张，且导电纸有导电物质的一面要朝_（选填“上”或“下”）；（3）若用图中的灵敏电流表的两个接线柱引出的两个表笔（探针）分别接触图中、两点（、连线和、连线垂直）时，指针向右偏（若电流从红表笔流进时，指针向右偏），则电流表的红表笔接触在_点；要使指针仍指在刻度盘中央（即不发生偏转），应将接的表笔向_（选填“左”或“右”）移动（4）在实验中，若两表笔接触纸面任意两点，发现电流表指针都不发生偏转，可能的原因是13(6分)一个用电器0，标有“102”，为测定它在不同电压下的电功

23、率及额定电压下的电功率，需测不同工作状态下通过用电器的电流和两端电压现有器材如下：直流电源12，内电阻可不计直流电流表00.63内阻在0.1以下直流电流表0300，内阻约5直流电压表015，内阻约15k滑动变阻器102滑动变阻器1k0.5（1）实验中电流表应选用_，滑动变阻器应选用_（都填字母序号）（2）在方框中画出实验误差较小的实验电路图三本题共7小题，共90分。解答时应写出必要的文字说、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题、答案中必须明确写出数值和单位。14（10分）一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n100，

24、穿过每匝线圈的磁通量随时间按正弦规律变化，如图所示。发电机内阻r5.0，外电路电阻R95，已知感应电动势的最大值mnm，其中m为穿过每匝线圈磁通量的最大值，求串联在外电路中的交流电流表（内阻不计）的读数。1.573.144.71t/102s/102Wb01.01.0 15(12分)如图所示，在水平面MN下方有匀强电场和匀强磁场。磁场方向是水平的，磁感强度B0.5T，喷射源S竖直向下射出带正电的液滴，它的荷质比。液滴以v20m/s速度进入电磁场后，恰做匀速直线运动。g取10m/s2。求电场强度的大小和方向SvONMB16（12分）角速度计可测量航天器自转的角速度，其结构如图所示当系统绕OO转动时

25、，元件在光滑杆上发生滑动，并输出电压信号成为航天器的制导信号源已知质量为，弹簧的劲度系数为，原长为0，电源电动势为，内阻不计滑动变阻器总长为，电阻分布均匀，系统静止时滑动变阻器滑动头在中点，与固定接点正对，当系统以角速度转动时，求：（1）弹簧形变量与的关系式；（2）电压表的示数与角速度的函数关系17（13分）如图所示，理想变压器原线圈中输入电压13300，副线圈两端电压2为220，输出端连有完全相同的两个灯泡1和2，绕过铁芯的导线所接的电压表的示数2，求：（1）原线圈1等于多少匝?（2）当开关断开时，表2的示数25，则表1的示数1为多少?（3）当开关闭合时，表1的示数1等于多少?BROCv01

26、8（14分）圆心为O、半径为R的绝缘圆筒内有一匀强磁场，一质量为m、带电量为q的粒子（不计重力）从筒壁上的C孔沿半径CO方向以v0射入，与筒壁碰撞2次后刚好从C孔射出，碰撞时粒子的动能和电量都无损失，不计空气阻力和碰撞时间，求：（1）磁场的磁感强度B；（2）粒子在筒内的运动时间t。19（14分）如图所示，质量为m、边长为l的正方形线框，从有界的匀强磁场上方由静止自由下落，线框电阻为R。匀强磁场的宽度为H。（lH，磁感强度为B，线框下落过程中ab边与磁场边界平行且沿水平方向。已知ab边刚进入磁场和刚穿出磁场时线框都作减速运动，加速度大小都是。求（1）ab边刚进入磁场时与ab边刚出磁场时的速度大小

27、；HBcdab（2）cd边刚进入磁场时，线框的速度大小；（3）线框进入磁场的过程中，产生的热量。20（15分）如图所示的电路中，R1=R38，R22，水平放置的平行板电容器C两端的距离为d10cm，在两极板间的匀强电场中有一质量m1.01015kg、电量q1.01016C的带负电粒子P。当K断开时，粒子P恰好处于静止状态；当K闭合时，粒子P以a7.0m/s2的加速度竖直下降。求电源的电动势和内电阻r（取g10m/s2）R3R1R2PK、r高三物理电磁学综合测试(一)参考答案第卷答题栏题号12345678910答案ACBBDDACBDADABA第卷（非选择题，共110分）11a如图b左偏12（1

28、）6（2）白复写导电上（3）右（4）电表坏了，导电纸有导电物质的一面朝下，电源未接上，、电极连线断了等 13（1）（2）如图所示14解：由图可知磁通量最大值m为：m1.0102Wb，且则感应电动势的最大值m为：mnm200VSvONMBmgfF则电流表读数I为：I15解：带电液滴在复合场中做匀速直线运动，则所受重力mg，洛仑兹力f和电场力F和合力为零，如图所示，则有：F2（mg）2f2又电场力FqE洛仑兹力fqBv联立上述三式得：（qE）2（mg）2(qBv)2解得电场强度E为：E与竖直向上的夹角有：16解：（1）据牛顿第二定律，有2，x2（0），即20（2）（2）电压表示数20（2）17解：

29、（1）由电压与变压器匝数的关系可得：1122，11650匝（2）当开关断开时，有：1122，1221（13）（3）当开关断开时，有：L2244，当开关闭合时，设副线圈总电阻为，有L222，副线圈中的总电流为2，则2210，由1122可知1221（23）ROCv0O/18解：（1）依题意：带电粒子在圆筒内运动轨迹如图所示。由三段圆弧组成，每段圆弧所对的圆心角为。粒子在匀强磁场中作匀速圆周运动，半径为r，则粒子的轨迹半径由、两式解得：（2）粒子在磁场中作匀速圆周运动，其周期T为：T粒子在圆筒内运动的时间t为： 由、三式可解得：19解（1）由题意可知ab边刚进入磁场与刚出磁场时的速度相等，设为v1，

30、则结线框有：Blv1 I/R FBIl且Fmgmg/3 解得速度v1为：v14mgR/3B2l2（2）设cd边刚进入磁场时速度为v2，则cd边进入磁场到ab边刚出磁场应用动能定理得：解得： （3）由能和转化和守恒定律，可知在线框进入磁场的过程中有解得产生的热量Q为：QmgH20解：当K断开时，电容器C两端电压UC为且UCEd粒子P处于静止状态：qEmg联立、三式并代入数据解得：10r当K闭合时，R1、R2并联，R并4此时电容器C两端电压UC/为且UC/E/d粒子P向下加速：mg qE/ma联立、四式并代入数据解得：2183r由、式可解得：12Vr2磁场在高中物理中的综合应用磁场是高考中的一个重

31、点，每年总有大量的分数集中在这个地方（2007年：全国理科综合卷、北京卷、压轴题。四川卷、上海卷、广东卷、江苏卷、重庆卷中磁场类的综合题都是试卷的主体部分），最重要的是，那些相对难度比较大的题，往往出在这里，大多数情况下，不会单独出磁场的大题，往往是磁场与运动学，动力学的结合，磁场与电学的结合，磁场与原子核部分的结合，甚至与化学的结合。所以，这一部分问题的难点往往不是因为基础知识点没有掌握好，而是综合能力也就是各知识点之间融会贯通的能力不足，在此就对磁场与其它知识点的综合题做一个总结。一、磁场与力、运动学的综合这种题近几年经常出现，在做这种题的时候，一定要按照做运动学动力学做题的过程来研究问题

32、，先进行受力分析，再进行过程分析，再综合磁场中力的特点分析研究对象的各个运动状态，以达到解题的目的。1、与直线运动相结合如图所示，带电量为-q，质量为m的小球从倾角为的光滑斜面上由静止下滑，匀强磁场垂直纸面向里，磁感强度为B，则小球在斜面上滑行的最大距离为多少？最大速度是多大？2、与圆运动相结合与圆运动相结合是磁场部分最重要的应用之一，回旋加速器、质谱仪、磁偏技术等实际应用都是利用了带电粒子在磁场中的圆周运动的规律。在解此类问题时，主要抓住几个关键步骤：画轨迹，定圆心，找半径；圆心角定时间。通过几何和物理两种方式列出相关半径的方程，解出题中相关的物理量。例1：（2007年全国高考卷）两屏幕荧光

33、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y0，0x0，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之比为25，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）。解：对于y轴上的光屏亮线范围的临界件如图1所示：带电粒子的轨迹

34、和x=a相切，此时r=a，y轴上的最高点为y=2r=2a；对于 x轴上光屏亮线范围的临界条件如图2所示：左边界的极限情况还是和x=a相切，此刻，带电粒子在右边的轨迹是个圆，由几何知识得到在x轴上的坐标为x=2a;速度最大的粒子是如图2中的实线，又两段圆弧组成，圆心分别是c和c 由对称性得到 c在 x轴上，设在左右两部分磁场中运动时间分别为t1和t2,满足解得 由数学关系得到：代入数据得到：所以在x 轴上的范围是点评：本题是比较典型的磁场中圆运动问题，但所涉及的考查点物理过程的分析，临界值的选取，范围的讨论，着重考查数学方法中的几何作图在物理中的应用，这也是带电粒子在磁场中运动的解题重要方法。例

35、2（2002年全国理综，20分）电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。电子束经过电压为U的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，如图所示。磁场方向垂直于圆面。磁场区的中心为O，半径为r。当不加磁场时，电子束将通过O点而打到屏幕的中心M点。为了让电子束射到屏幕边缘P，需要加磁场，使电子束偏转一已知角度，此时磁场的磁感应强度B应为多少？解析：电子在磁场中沿圆弧ab运动，圆心为C，半径为R。以v表示电子进入磁场时的速度，m、e分别表示电子的质量和电量，则eUmv2 eVB 又有tg 由以上各式解得B 点评：此题的关注点，除了带电粒子在磁场中的运动外，就是在解题过程中对磁场区域半径和轨迹半径

36、的区分。就此体现了圆运动的解题特点。二、磁场与能量的综合前面所述磁场与运动学动力学的综合，是用运动学动力学解题的方法去研究的，换言之，也就是分析磁场中物体运动过程，受力情况等等，而研究磁场与能量的综合，要用的就是能量解题的思想。例:有一边长为L的正方形导线框，质量为m，由高度H处自由下落，如图所示，其下边ab进入匀强磁场区域后，线圈开始减速运动，直到其上边cd刚好穿出磁场时，速度减为ab边刚进入磁场时速度的一半，此匀强磁场的宽度也是L，线框在穿越匀强磁场过程中产生的电热是（ ）A2mgL B2mgL+mgHC D答案：C 线圈在穿越磁场过程中，由动能定理而，例：如图所示，水平向右的匀强电场，垂

37、直纸面向里的匀强磁场质量带正电的小物块，从点沿绝缘粗糙的竖直档板无初速滑下，滑行到点时离开档板做曲线运动，在点时小物块瞬时受力平衡，此时速度与水平方向成，若与的高度差为，求（1）沿档板下滑过程中摩擦力所做的功，（2）与的水平距离。解析：（1）在物体从M到N的运动过程中，由于洛仑兹力的存在使物体与挡板之间正压力发生变化，所以不能直接用来求摩擦力做功，只能通过能量观点来解决。从M到N由动能定理： 又因为在N点与档板分离，所以档板对物体弹力为零： 由两式得：（2）从N到P这段过程是一段不规则的曲线，想要求解水平位移就必须从能量角度入手了。设到N点水平距离为S竖直距离为h,则从N到P由动能定理： 在P

38、点时受力平衡，则受力分析如图：所以， 由得：S0.6m总结：在磁场中，通过电流的导体杆受到安培力做正功是把电能转化为其它能（动能，势能，摩擦生热等等）。通过感应电流的导体杆受到的安培力做负功，把产生感应电流过程中所消耗的机械能转化为电能，再通过电流做功转化为其它能（通常为电热，即焦耳热）。带电粒子在磁场中运动时所受的洛仑兹力并不做功，可是，由于洛仑兹力的存在会改变粒子在运动轨迹或者其它被动力，从而改变其它力做功的情况。三、磁场与电场、电路的综合磁场与电场的综合是最常见的，虽然很难有专门独立的只有磁场电场综合的题，往往是，磁场电场再加运动，或者磁场电场加能量。 1、与电路问题的结合这一部分内容主

39、要涉及到电磁感应和安培力，将电磁感应中的产生感应电动势的部分等效为电源，从而等效成电路，通过对研究安培力部分电流的求解来做力的分析。例：如图所示，P、Q为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨，间距为L1，处在竖直向下、磁感应强度大小为B1的匀强磁场中。一导体杆ef垂直于P、Q放在导轨上，在外力作用下向左做匀速直线运动。质量为m、每边电阻均为r、边长为L2的正方形金属框abcd置于竖直平面内，两顶点a、b通过细导线与导轨相连，磁感应强度大小为B2的匀强磁场垂直金属框向里，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。 (1)通过ab边的电流Iab是多大?(2)导体杆ef的运动速度

40、v是多大?解：（1）设通过正方形金属框的总电流为I，ab边的电流为Iab，dc边的电流为Idc，有 金属框受重力和安培力，处于静止状态，有由解得：（2）由（1）可得设导体杆切割磁感线产生的电动势为E，有EB1L1v设ad、dc、cb三边电阻串联后与ab边电阻并联的总电阻为R，则根据闭合电路欧姆定律，有IE/R由解得例：如图所示，在坐标系Oxy的第一象限中存在沿y轴正方向的匀强电场，场强大小为E。在其他象限中存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。A是y轴上的一点，它到坐标原点O的距离为h；C是x轴上的一点，到O的距离为l。一质量为m、电荷量为q的带负电的粒子以某一初速度沿x轴方向从A点进入电场区域

41、，继而同过C点进入磁场区域，并在此通过A点，此时速度与y轴正方向成锐角。不计重力作用。试求：（1）粒子经过C点是速度的大小和方向；（2）磁感应强度的大小B。（1）以a表示粒子在电场作用下的加速度，有qE=ma 加速度沿y轴负方向。设粒子从A点进入电场时的初速度为v0，由A点运动到C点经历的时间为t，则有 由式得 设粒子从C点进入磁场时的速度为v，v垂直于x轴的分量 由式得 设粒子经过C点时的速度方向与x轴夹角为，则有 由式得 （2）粒子从C点进入磁场后在磁场中做速率为v的圆周运动。若圆周的半径为R，则有 设圆心为P，则PC必与过C点的速度垂直，且有。用表示与y轴的夹角，由几何关系得 由式解得

42、由式得 。四、磁场与原子核部分的综合 a粒子,电子等都是带电的粒子，在磁场中运动就会受到磁场力的作用，做匀速圆周运动。磁场与原子核的综合经常会出现在选择填空题中，有大部分的信息给与题等新题型出现，所以做题的时候一定要注意。例：云室处在磁感应强度为B的匀强磁场，一静止的质量为M的原子核在云室中发生一次衰变，粒子的质量为m，电荷量为q，其运动轨迹在与磁场垂直的平面内。现测得粒子运动的轨道半径R，试求在衰变过程中的质量亏损。（注：涉及动量问题时，亏损的质量可以不计）洛仑兹力充当向心力所以得到再根据动量守恒求出原子核的速度所以衰变后的总的动能E=1/2mv2+1/2(M-m)v2这部分能量是质量亏损得

43、到的，所以质量亏损E=mc2 m=E/c2例3：足够强的匀强磁场中有一个原来静止的氡核 Rn它放射出一 粒子后变成了Po核.假设放出的 粒子运动方向与碰场方向垂直.求：（1） 粒子与Po核在匀强磁场中的径迹圆半径之比.（2）计算 粒子与Po核两次相遇所间隔的时间与 粒子运动周期的关系.氡核Rn的原子量为222，质子数86，Po的原子量为210，质子数84，所以放出的粒 子的原子量为12，质子数2，由动量定理，则设Po和粒子的速度分别为V1和V2，则有210V1=12V2在匀强磁场中的径迹半径为R=mv/qB所以R1：R2=(m1v1/q1B):(m2v2/q2B)=q2:q1=1:42在匀强磁

44、场中的径迹周期为T=2m/qB它们的周期之比为T1:T2=m1q2:m2q1=5:12所以粒子与Po两次相遇所用的时间即为它们周期的最小公倍数，应为12T2，粒子与Po核两次相遇所间隔的时间与 粒子运动周期的关系为12倍关系。五与化学的结合现在高考除了强调本科目知识点间的综合，更多了许多各科目相互融合的综合题，如下题：下图所示装置为某课外活动小组以铂为电极，用直流电电解滴有23滴酚酞试液的饱和CaCl2溶液的示意图，直流电源电动势E9.0V，电源内阻r2.0，电解池中两极板间电阻R18.0，V为理想电压表，连接导线电阻忽略不计，金属棒ab的电阻R26.0, ab长L16cm，重力大小G1.5N

45、，棒处于水平向里的匀强磁场中，磁感强度B10T，两根完全相同的轻质弹簧下端与棒两端相连，上端系在绝缘的天花板AB上，弹簧的劲度系数K10N/m，通电300h后，停止通电，然后通入标准状况的CO2气体67.2L（已知1mol电子所带的电量Q9.65104C）。试解答下列问题：（1）电解时电压表的示数是多少?（2）求电解时每根弹簧的伸长量为多少?电解时的电流为II=E/(R1+R2+r)=9/16A电压表测量两板间的电压U=IR1=9/2Vab受到的电磁力F=BIL=0.9N设弹簧伸长量为xmg-F=2kx=x=0.03m从解题来看这类题只要找到思路，相对会比较简单现在的高考形式越来越综合，难度却

46、不一定增大，出题人出的题就一定是有法可解的，关键问题是，面对综合题的时候，不要慌不要乱，将各知识点分开来解，再将它们有机结合在一起，一定要先分析，再下手，最终到高考的时候面对综合题也有法可依，有法可解。磁场单元测试题一、选择题 1安培的分子环流假设，可用来解释 A两通电导体间有相互作用的原因 B通电线圈产生磁场的原因 C永久磁铁产生磁场的原因 D铁质类物体被磁化而具有磁性的原因 2如图1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导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则 A磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用 B磁铁对桌面压力减小，受到桌面的摩擦力作用 C磁铁对

47、桌面压力增大，不受桌面的摩擦力作用 D磁铁对桌面压力增大，受到桌面的摩擦力作用 3有电子、质子、氘核、氚核，以同样速度垂直射入同一匀强磁场中，它们都作匀速圆周运动，则轨道半径最大的粒子是 A氘核 B氚核 C电子 D质子 4两个电子以大小不同的初速度沿垂直于磁场的方向射入同一匀强磁场中设r1、r2为这两个电子的运动轨道半径，T1、T2是它们的运动周期，则 Ar1r2，T1T2 Br1r2，T1T2Cr1r2，T1T2 Dr1r2，T1T25在垂直于纸面的匀强磁场中，有一原来静止的原子核该核衰变后，放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹分别如图2中a、b所示由图可以判定 A该核发生的是衰变 B该核发生的是衰变 C磁场方向一定是垂直纸面向里 D磁场方向向里还是向外不能判定 6如图3有一混合正离子束先后通过正交电场磁场区域和匀强磁场区域，如果这束正离子束流在区域中不偏转，进入区域后偏转半径又相同，则说明这些正离子具有相同的 A速度 B质量 C电荷 D荷质比 7设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，如图4所示，已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零，C点是运动的最低点，忽略重力，以下说法中正确的是 A这离子必带正电荷 B