高三物理一轮复习备考磁场

1、2010届高三一轮复习备考：磁场磁场内容要求说明1.电流的磁场A.安培力的计算限于直导线跟 B平 彳丁或垂直两种情况。.洛伦兹力的计算限于 v跟B平行 或垂直两种情况。2.磁感应强度，磁感线，地磁场。B3.磁性材料。分子电流假说A4.磁场对通电直导线的作用，安培力 左手定则B5.磁电式电表原理B6.磁场对运动电何的作用，洛伦兹力， 带电粒子在匀强磁场中的运动B7.质谱仪，回旋加速器A阅读内容（一）回答第二册Pi87的茶章小结”的中所列问题（二）结合问题认真阅读书本（三）复习相关内容的课堂笔记（四）完成A组练习A组练习1、用铅笔画出以下磁场磁感线的分布图：立体图横截回图纵截囿图37俯视O1 0口

2、川讪左侧视QQQKxXxjuOOCxj2. 一根铁棒，在未被磁化的时候，内部各分子电流的取向是 ,它们的磁 场互相抵消，对外界不显磁性。当铁棒受到外磁场的作用时，各分子电流的取向变得, 铁棒被磁化，两端对外界显示出较强的磁作用，形成磁极。磁体受到高温或猛烈的敲击会失去磁性，这是因为。3、把一小段通电直导线放入磁场中，（）A.若导线受到的安培力为零，说明它所在处磁感应强度为零B.若通电直导线垂直放入磁场中，导线受到的安培力最大C.若电流方向与磁场方向不垂直时，安培力也一定既垂直于导线，又垂直于磁场D.根据B=F/IL可知，磁感应强度 B与安培力F成正比，与电流强度导线长度L的乘积（IL）成反比。

3、4、如图，在小磁针上方有一根直通线。当通以从左向右的电流时，小磁针的 N极将向 转动,S极将向 转动。（填纸面内、纸面外）（不考虑地磁场）5.有两个半径相同的圆环互相垂直地放置，圆心重合，且两环绝 缘。在两环中通以相同的电流， 每个环在圆心处产生的磁感应强度为 这时圆心处总的磁感应强度的大小为 。6、如图所示，用两根细线吊着一根质量为m、长为l的金属直导线。在导线中通有电流强度为I的电流。若在导线周围加一竖直向上的匀强磁场 B后导线将向 偏转，（填纸内、纸外），若 平衡后，悬线与竖直方向的夹角为 。7、导线ab水平地放置在倾斜、互相平行的不光滑导轨上处于静止状态。将整个装置与电流的可能方向，则

4、哪几个图中导线与导轨之间的静摩擦力可能等斜面向下在ab通以电流I放入匀强磁场区域时，ab仍处于静止状态。 图中分别表示磁场的可能方向8、通电矩形导线框 abcd与无限长通电直导线在同一平面内，电流方向为abcda, ab边与导线平行。叙述正确的是（）1A,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所受安培力对ab边的力矩不为零9. 一矩形线圈中通有电流，放在匀强磁场中，当线圈平面与磁场方向垂直时A.线圈所受磁力距为零B.线圈所受磁力距最大C.线圈的各边一定不受磁场力D.线圈各边所受的磁场力一定在线圈平面内并指向线圈外面 10、图中

5、表示一个带电粒子在磁场中某时刻的运动情况，请电子，速度向右, 则正电荷，在线圈 中 间，具有水平向右速 度，则正电荷，垂直纸面向里 运动，则说明该粒子的偏转方向，（填向上偏、向下偏、向左偏、向右偏、或不偏转）O11、一带电微粒，质量为 m,带电量大小为 q,以垂直于磁场的速度 vo射入磁感应强 度为B的匀强磁场，求此后运动半径、周期，不计重力。12、请画出，（1）电子以不同的速率沿 x轴正方向从坐标原点出发，垂直进入磁场的轨迹图；（2）电子以大小相等的速率沿不同的方向从坐标原点垂直进入磁场的轨迹图。少各画出三条轨迹）。 y *.如图所示，有四种粒子：电子、质子、中子和 a粒子以相 同的速度由同

6、一点垂直于磁力线射入同一匀强磁场中。它们在磁场中形成四条轨迹，其中质子的轨迹为 。.质子和a粒子在同一匀强磁场中作半径相同的圆周运动。由此可知质子的动能 Eki和a粒子的动能Ek2之比等于 TOC o 1-5 h z .如图所示，在边长为d正方形空腔的范围内，有方向垂xxx直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，电子从孔A沿平行于I、v Xxxab边的方向，以各种不同的速率射入磁场。（1）电子从bc边的中点M射出磁场；（2）电子从另一个孔 c穿出。求两种情况下电J|子运动的速度。设电子质量为m,带电量为-e。.如图所示，在半径为R的范围内有匀强磁场。一个电子从M点沿半径方向以速度 v垂直于磁力线

7、射入磁场，从N点射出时的速度方向偏转了 60。电子从 M运行到N的时间是2 Tt R/v2 兀 R/ （3v）C.兀 R/ （3v）D. 73 兀 R/ （3v）.有一个宽度为d,磁感应弓虽度为B的有界磁场。当带电量为 质量为m的带电粒子垂直于磁场方向射入磁场时，求要使粒子飞出磁 场，则速率至少为多少？这时粒子穿过磁场所用的时间是多少？.如图，在x轴的上方（y0）存在着垂直于纸面向外的 TOC o 1-5 h z 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Y的各个方向发射出质量为 m、带电量为+q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 直

8、=,最大 y= 。C参考答案:1 .略（请一定画）2、杂乱无章，大致相同，在激烈的热运动或机械振动的影响下，分子电流的 取向又变得杂乱了3 . BC 4.纸内，纸外 5、J2B.BILarctg 7、ABC 8、B 9、A 10、向下偏，不偏转，向左偏mg13、B 14、1:115.提示：从M点出射的电子的运动轨迹半径为的电子运动轨迹为r=d。则速度分别是v=5Bed/4m, v2=Bed/m。16、17 Bqd_J2L 18 2mv/Bq, 2mv/Bq6 .垂直纸面向里11 ,略12、略r=5d/4,从c孔穿出 Dm 2BqB组练习.如图所示一位于 xy平面内的矩形通电线圈只能绕ox轴转动

9、，线圈的四个边分别与xy轴平行。线圈中电流方向如图。当空间加上如下所述的/ |/ y哪种磁场时，线圈会转动起来L-JJA .方向沿x轴的恒定磁场/xB.方向沿y轴的恒定磁场C.方向沿z轴的恒定磁场D.方向沿z轴的变化磁场.在磁感应强度 B=0.5T的匀强磁场中，有一个边长为 20cmX 30cm的矩形线圈。通有 I=0.8A的电流，线圈共 50匝。线圈的转轴 OO位于长边的1/4处，且与磁场方向垂直。 当线圈平面与中性面夹角 为30。时，线圈短边 ab所受的磁场力的大小是多少？线圈所受的磁 力距的大小是多少？3,静止的164C在匀强磁场中分裂成电子和14 n。分裂后两个粒子的飞行方向都与磁场的

10、方向垂直，电子跟14 N在磁场中的飞行半径之比为 。, K 一介子衰变的方程为 K冗一+ k,其中K 一介子和元一介子 带负的基元电荷，几介子不带电。一个 K -介子沿垂直于磁场的方向射 入匀强磁场中，其轨迹为圆弧 AP,衰变后产生的 冗-介子的轨迹为圆弧PB,两轨迹在P点相切，它们的半径 RK_与Rn之比为2: 1。n介子的轨迹未画出。由此 可知n 一的动量大小与n的动量大小之比为y M -.Bvo屋.,11:_* xOA、1: 1 B、1 : 2 C、 1: 3D、1 : 6.如右图，在y = a (a 0)和y = 0之间的区域存在匀强磁 场，磁场方向垂直于坐标平面向外。一束质子流从O点

11、以速度Vo沿y轴正方向射入磁场，并恰好通过点M (a, a)。已知质子质量为m,电量为e,求(1)磁场的磁感应强度 Bo(2)质子从O点到M点经历的时间to(3)若改为a粒子也从O点以速度Vo沿y轴正方向射入该磁场， 它从磁场射出的位置 坐标是多少?.图中虚线MN一垂直纸面的平面与纸面的交线，在平面右侧的半空间存在一磁感强度为 B的匀强磁场，方向垂直纸面向外。O是MN上的一点，从 O点可以向磁场区域发射电量为 +q、质 量为m速率为v的粒子，粒子射入磁场时的速度可在纸面内各个 方向。已知先后射人的两个粒子恰好在磁场中给定的P点相遇，P到O的距离为L,不计重力及粒子间的相互作用。(1)求所考察的

12、粒子在磁场中的轨道半径。(2)求这两个粒子从 O点射入磁场的时间间隔。:. P . 一 乙二 一、.如图所不，宽度 d = 8cm的匀强磁场区域(aa , bb足够长)磁感 应强度B = 0.332T,万向垂直纸面向里，在边界aa上放一 “粒子源S,可沿纸面向各个方向均匀射出初速率相同的a粒子，已知a粒子的质量m =6.64X 10 27kg,电量 q = 3.2X 10 19C,射出时初速率 vo = 3.2X106m/s。求a粒子从b端出射时的最远点 P与中心点。距离PO ,、 . , 、 , 、 a粒子从b端出射时的最远点 Q与中心点O的距离QOb,o x:x:x=:.x, xx x X

13、 ” X X X X X ，x X X X X a s.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 0,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0 ,此时磁场的磁感应强度 B应为多少？(电子电量为e已知。). 一带电质点，质量为 m,电量为q,以平行于ox轴的速 度v从y轴上的a点射入图6中的第一象限所示的区域，为了 使该质点能从x轴上的b点以垂填于ox轴的速度v射出，可在 适当的地方加一个

14、垂直于 xy平面，磁感应弓虽度为B的匀强磁场。 若此磁场仅分布在一个圆形区域内，试求这个圆形区域的最小 半径，重力不计。M K X M XXX.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里。许多质量为m带电量为+q的粒子，以相同的速率 入磁场区域。不计重力，不计粒子间的相互影响。v沿位于纸面内的各个方向，由小孔O射下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域，其中R=mv。Bq哪个图是正确的?.如图所示，ON与x轴的夹角为30口，当有一指向一y 方向的匀强电场时，正离子在y轴A处以平行于x轴方向的速度v射入电场后，其速度方向恰好在 P点与ON正

15、交，现将 电场改为指向纸外的匀强磁场，同样的正离子在y轴B处以相同的速度v射入磁场后，其速度方向恰好也在 P点与ON正 交。不计重力，求比值 OA : OB为多少。. y轴右方有方向垂直于纸面的匀强磁场。一个质量为m,电量为q的质子以速度v水平向右通过x轴上P点，最后从y 轴上的M点射出磁场。已知 M点到原点O的距离为H,质子 射出磁场时速度方向与 y轴负方向夹角0 =30,求：（1）磁 感应强度大小和方向。（2）适当的时候，在 y轴右方再加一个匀强电场就可以使质子最终能沿y轴正方向作匀速直线运动。从质子经过P点开始计时，再经多长时间加这个匀强电场？电 场强度多大？方向如何?.氢原子的电子绕核

16、做匀速圆周运动，电子的质量为m,带电量e。若给原子加上垂直于电子轨道平面的磁场，磁感应强度为B,作用在电子上的电场力恰好是磁场力的三倍，电子运动的可能的角速度为 。.如图所示，一个质量为 m的带电液滴在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中的竖直 平面内做半径为R的匀速圆周运动，那么这个液滴一定带正电，且沿逆时针转动一定带负电，且沿顺时针转动一定带负电，绕行方向不能确定D.不能确定带何种电荷，也不能确定绕行方向 TOC o 1-5 h z .如图所示，水平放置的两个平行金属板 MN、PQ间存在匀强电场和匀强磁场。MN板带正电，PQ板带负电，磁场方向垂直纸面向里。一带电微粒只在电场力和洛伦兹力作用 下，

17、从I点由静止开始沿曲线IJK运动，到达K点时速度为零，J是曲线上离MN板最远的十MN HYPERLINK l bookmark4 o Current Document M 1*nIK-J-点。有以下几种说法：在I点和K点的加速度大小相等，方向相同在I点和K点的加速度大小相等，方向不同在J点微粒受到的电场力小于洛伦兹力在J点微粒受到的电场力等于洛伦兹力其中正确的是：A. B. C. D.在图中虚线所围的区域内。存在电场强度为 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， 则在这区域中的E和B的方向可能是A、E和B都沿水平方向，并

18、与电子运动的方向相同；B、E和B都沿水平方向，并与电子运动的方向相反；C、E竖直向上，B垂直纸面向外；D、E竖直向上，B垂直纸面向里；.在同时存在匀强电场合匀强磁场的空间中取正交坐标，z系Oxyz （z轴正方向竖直向上），如图所示。已知电场方向沿z轴正方向，场强大小为 E;磁场方向沿 y轴正方向，磁感应强速运动？若能,能，说明理由。m、q、E、B、v及g应满足怎样的关系？若不度的大小为B;重力加速度为g。问：一质量为m、带电量为+q 的从原点出发的质点能否在坐标轴（ x、v、z）上以速度v做匀.如图所示，在两平行金属板间有正交的匀强电场和匀强磁场。一个带电粒子垂直于电场和磁场方向射入场中，射出

19、时粒子的动能减小了。 为了使粒子射出时比射入时的动能增 加，在不计重力的情况下，可以采取的办法是A、增加粒子射入时的速度i+ + + + + +1 TOC o 1-5 h z B、增加磁场的磁感应强度X黑X C、增加电场的电场强度D、改变粒子的带电性质，不改变所带的电量广乂*J.汤姆生用来测定电子的比荷 （电子的电荷量与质量之比）的实验装置如图所示，真空 管内的阴极 K发出的电子（不计初速、重力和电子间的相互作用）经加速电压加速后，穿过A中心的小孔沿中心轴 O1O的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P和P间的区域.当极板间不加偏转电压时，电子束打在荧光屏的中心O点处，形成了一个亮点；加上偏转

20、电压U后，亮点偏离到 O点，（O与O点的竖直间距为d,水平间距可忽略不计.此时，在 P 和P间的区域，再加上一个方向 垂直于纸面向里的匀强磁场. 调 节磁场的强弱，当磁感应强度的 大小为B时，亮点重新回到 O 点.已知极板水平方向的长度为 L1,极板间距为b,极板右端到 荧光屏的距离为L2（如图所示）.（1）求打在荧光屏 O点的电子速度的大小。（2）推导出电子的比荷的表达式.下右图是测量带电粒子质量的仪器工作原理示意图。将某A |S i I有机化合物的气态分子导入图中所示的容器A中，使它受到电子束s2-轰击，失去一个电子变成正一价的离子。离子从狭缝Si以很小的 士=4二_速度进入电压为u的加速

21、电场区（初速不计），加速后，再通过狭缝生步片:S gS2、S 3射入磁感强度为 B的匀强磁场，其速度方向垂直于磁场区 的界面PQ。最后，离子打到感光片上， 形成垂直于纸面而且平行于 狭缝S3的细线。若测得细线到狭缝0的距离为d,求离子的质量 m的表达式.如图所示，在磁流体发电机中， 把气体加热到很高的温度使它变成等离子体，已知离子的电量为q,让它以速度v通过磁感应强度为 B的匀强磁场区，这里有间距为d的电极 a和bo两个电极间的电势差为 。若单位时间进入磁场区域的正负离子数各为 N,电路 中可能的最大电流为。a xxx 占RX xxx R b.电磁流量计广泛应用于测量可导电流体（如污水）在管中

22、的流量（在单位时间内通 过管内横截面的流体的体积）。为了简化，假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道，其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、co流量计的两端与输送流体的管道相连接（图中虚线）。图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料。现于流量计 所在处加磁感强度为 B的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面。当导电流体稳定地流经流 量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接，I表示测得的电流值。已知流体的电阻率为P,不计电流表的内阻，则可求得流量为I 一、 c(bR-)BaC.(cRa)BbI 、b(aR)BcIbc、D.(R)Ba. 一个回旋加速

23、器D形盒的最大半径是R=60cm ,要用它来把质子从静止加速到4.0MeV的能量。已知质子的质量m = 1.6 X 10 27kg,电量q = 1.6X10% （1）求所加的匀强磁场的磁感应强度的大小。（2）若两D形盒间隙电极间的电压为2.0X104v,求加速到上述能量所需时间。,BE.如图所示，在 x轴上方有垂直于 xy平面向里的匀强 磁场，磁感应强度为 B;在x轴下方有沿y轴负方向的匀强电场，场强为E。一质量为m,电量为一q的粒子从坐标原点 O沿着y轴正方向射出。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）。.如图，两个共轴的圆筒形

24、金属电极，外电极接地，其上均匀 分布着平行于轴线的四条狭缝a、b、c和d,外筒的外半径为 。在圆筒之外的足够大区域中有平行于轴线方向的均匀磁场，磁感强度的 大小为B,在两极间加上电压，使两圆筒之间的区域内有沿半径向外 的电场。一质量为 m、带电量为+q的粒子，从紧靠内筒且正对狭缝a的S点出发，初速为零。如果该粒子经过一段时间的运动之后恰好又 回到出发点S,则两极之间的电压 U应是多少？（不计重力，整个装置在真空中。）.设在地面上方的真空室内，存在匀强电场和匀强磁场。 已知电场强度和磁感应强度 的方向是相同的，电场强度的大小E=4.0V/m ,磁感应强度的大小 B=0.15To今有一个带负电的质

25、点以v=20m/s的速度在此区域内沿垂直场强方向做匀速直线运动。求此带电质点的电量与质量之比q/m以及磁场的所有可能方向（角度可用反三角函数表示）。.如图所示，在水平向右的匀强电场E和水平向一 7: Y BM 1 O里的匀强磁场B并存的空间中，有一个足够长的水平光 滑绝缘面MN。面上O点处放置一个质量为 m,带正电 q的物块，释放后物块自静止开始运动。求物块刚要离 开水平面时的速度和相对于出发点O的位移。.如图所示，质量为m的小球带有电量 q的正电荷。中间有 一孔套在足够长的绝缘杆上。杆与水平成“角。与球的摩擦系数为科。此装置放在沿水平方向磁感应强度为B的匀强磁场之中。从高处将小球无初速释放。小球下滑过程中加速度的最大值是多少？小 球运动速度的最大值是多少？.如图，两块相互平行水平放置的金属板间存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，匀强磁场垂直纸面向里，B=1.