高三物理一轮复习：磁场-人教课标版课件

高中物理高考复习磁场本章主要知识一、磁场的产生（奥斯特实验）二、磁场的描述（磁感应强度、磁感线、安培定则）三、磁场的作用（安培力、洛伦兹力、左手定则）四、磁现象的本质

他突然打开了科学中一个黑暗领域的大门，使其充满光明。奥斯特电流使小磁针偏转1、磁体产生的磁场磁铁对小磁针（地磁场与指南针）磁体对电流（安培）2、电流产生的磁场电流磁场对小磁针电流对电流（安培）3、分子电流假说4、磁现象的本质一、磁场的产生磁场磁体与电流磁体与电流（奥斯特实验）◆磁现象的电本质关于磁现象的电本质，正确的说法是（）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，一切磁场都是由运动电荷或电流产生的C、根据安培的分子电流假说，在外界磁场作用下，物体内部分子电流取向变得大致相同时，物体就被磁化，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

AC1、磁感应强度（2）大小定义：（3）单位:特斯拉（简称特），符号T1T=1N/A·m（1）方向：小磁针静止时N级所指的方向二、对磁场的描述注意：①垂直条件②B与F方向不在一条直线2.磁感线（1）磁感线是一组用来表示磁体周围磁场分布的假想闭合曲线。（2）磁感线上任一点的切线方向跟磁场方向一致。（3）磁感线的疏密反映了磁场的强弱。（4）磁感线是闭合的。3.磁通量（1）定义：Φ=BS（T）（2）标量：但有方向（3）形象化说法：穿过某个面的磁感线条数（4）磁通密度：B=Φ/S（★注意垂直条件）4、安培定则a.直线电流的磁场b.环形电流的磁场c.通电螺线管的磁场★推论：带电粒子在匀强磁场中运动:(1)垂直磁场做匀速圆周运动：(2)沿磁场做匀速直线运动（注意条件）1、磁场对通电直导线的作用——安培力（1）大小：（2）方向：左手定则三、磁场的作用★注意：F的方向总是垂直于B和I所决定的平面★推论：平行通电直导线，同向电流吸引；反向电流排斥。2、磁场对运动电荷的作用——洛伦兹力（1）大小：（2）方向：左手定则★注意：电荷有正负之分，四指的指向应为正电荷的运动方向！★特点：F的方向总是垂直于B和v所决定的平面，因此洛仑兹力对带电粒子不做功。

（可由安培力推导）小结一、两个物理量：、Φ=BS(B=Φ/S)。二、两个力：安培力F=IlB、洛伦兹力F=qvB。三、两个定则：安培定则、左手定则。一、安培力（一）在匀强磁场中安培力的判断（1）注意有效长度（2）注意角度（二）安培力方向判断的五种特殊方法（1）电流元法（2）等效法（3）利用现成结论（4）转换研究对象（5）特殊位置法（三）安培力的应用（1）电流天平（2）电磁炮（一）安培力判断例：在下面矩形线圈中通上恒定电流后：（）A、左图不动B、左图转动C、右图不动D、右图转动AD★提示：直流电动机模型◆巩固练习1、在下图三角形线圈中通上恒定电流后：（）A、左图中三条边所受合力为零，线圈不动B、左图中ab、ac两条边所受安培力大小相等C、右图中三条边所受合力为零，线圈转动D、右图中ab、ac两条边所受安培力大小相等ACD★注意：是否垂直和有效长度

★结论：在匀强磁场中的通电闭合线圈所受安培力合力为零◆巩固练习2、如图，在线圈中通上恒定电流后（）A、两个线圈所受合力都为零B、左边线圈不动，右边线圈沿线圈平面运动C、两个线圈可能都有收缩的趋势D、两个线圈一定都有收缩的趋势AC★注意：有效长度◆提高练习1、下图所示的天平可用来测定磁感应强度。天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽为l，共N匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面。当线圈中通有电流I(方向如图)时，在天平左、右两边加上质量各为m1、m2的砝码，天平平衡。当电流反向(大小不变)时，右边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡。由此可知（）A、磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为(m1-m2)g/(NIl)B、磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为mg/(2NIl)C、磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为(m1-m2)g/(NIl)D、磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为mg/(2NIl)B◆提高练习2、如图所示，a、b是两根靠在一起的平行通电直导线，其中电流分别为Ia和Ib(已知Ia＞Ib)，电流方向如图．当给垂直于a、b所在平面加一个磁感应强度为B的匀强磁场时，导线a恰好能处于平衡状态，则导线b的受力情况与加磁场B以前相比（）A．不再受磁场力作用 B．所受磁场力是原来的2倍C．所受磁场力小于原来的2倍D．所受磁场力大于原来的2倍C（二）安培力方向判断的特殊五种方法◆典型例题：如图所示，将通电线圈悬挂在磁铁N极附近，磁铁处于水平位置，位于过线圈圆心的垂直轴线上，线圈将（）A、转动同时靠近磁铁B、转动同时离开磁铁C、不转动只靠近磁铁D、不转动只离开磁铁★提示：（1）电流元法（2）等效法（3）结论法C◆巩固练习1、如图所示，将通电线圈悬挂在磁铁N极附近，磁铁处于水平位置和线圈在同一平面内，且磁铁的轴线经过线圈圆心。线圈将（）A、转动同时靠近磁铁B、转动同时离开磁铁C、不转动只靠近磁铁D、不转动只离开磁铁A◆巩固练习2、如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，其正上方略偏右处固定一根直导线，导线和磁铁垂直，并通以垂直纸面向外的电流，则（）A、磁铁对桌面的压力减小B、磁铁对桌面的压力增大C、磁铁受向左的摩擦力D、磁铁受向右的摩擦力BD★提示：转换研究对象◆巩固练习3、如图所示，把一重力不计可自由运动的通电直导线AB水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，当通以图示方向的电流时，导线的运动情况是（从上往下看）（）A．顺时针方向转动，同时下降B．顺时针方向转动，同时上升C．逆时针方向转动，同时下降D．逆时针方向转动，同时上升C★提示：特殊位置法◆对比思考★思考：哪些导体棒受安培力运动情况相似？一、洛伦兹力（一）在匀强磁场中运动（1）三种运动（匀速直线、匀速圆周、螺旋线）（2）直线边界（一条直线，两条平行直线，两条相交直线）（3）圆形边界（r=R;r>R;r<R）（是否射向圆心）（4）多解问题（二）复合场与组合场（1）磁场和电场（2）磁场、电场和重力场（3）磁偏转与电偏转（三）洛伦兹力在科技方面的应用

（1）速度选择器（2）霍尔效应（3）电磁流量计（4）磁流体发电（5）质谱仪（6）回旋加速器（一）在匀强磁场中运动◆典型例题1：边界MN上方有如图所示的匀强磁场，质量和电荷量都相同的带正负电荷的粒子（不计重力）以速度v斜射入磁场，速度与磁场的边界的夹角为30°则（）A、圆弧半径之比为1:1B、运动时间为1:1C、运动时间为1:5D、同时回到边界A★提示：画半径找圆心★结论：等弦等半径的大小圆圆弧合成一个圆周★有用的小结论（直线边界）1、带电粒子在匀强磁场中的速率相同则半径相同2、带电粒子在匀强磁场中的周期与速度大小无关3、带电粒子在匀强磁场中的圆弧半径与速度垂直4、两个相切圆的圆心与切点在一条直线上5、带电粒子射出磁场的圆心角是射入匀强磁场入射角的2倍6、带电粒子穿过匀强磁场的偏转角等于圆心角7、两个相同带电粒子入射角之和为π，则弦相等，圆心角之和为2π8、时间看圆心角。最短的时间对应最小的圆心角，对应着最小的弦。9、直径是最长的弦，对应着180°以内最大的圆心角10、圆周上两点的切线相交，长度对称相等◆巩固练习1、如图所示，在屏MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里．P为屏上的一小孔．PC与MN垂直．一群质量为m、带电量为－q的粒子(不计重力)，以相同的速率v，从P处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域．粒子入射方向在与磁场B垂直的平面内，且散开在与PC夹角为θ的范围内．则在屏MN上被粒子打中的区域的长度为(

)A.B.C.D.C★提示：直径是最长的弦◆巩固练习2、如图所示，一束电子（电量为e）以速度v0垂直射入磁感应强度为B，宽为d的匀强磁场中，电子穿出磁场的速度方向与电子原来的入射方向的夹角为30°，（电子重力忽略不计）求：（1）电子的质量是多少？（2）穿过磁场的时间是多少？（3）若改变初速度大小，使电子刚好不能从A边射出，则此时速度v是多少？；；

★结论（1）圆弧对应的圆心角决定运动时间（2）圆心角等于偏转角◆巩固练习3、如图所示OM在左侧存在范围足够大、磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，ON在（在纸面内与磁场方向垂直且∠NOM=60°，ON上有一点P，OP=L。P点有一粒子源，可沿纸面内各个方向射出质量为m、电荷量为q的带负电粒子（重力不计），速率均为，则粒子在磁场中运动的最短时间为（）A、B、C、D、

A★提示：最小弦、最小角对应最短时间◆提高练习1、如图所示，边界OA与OC之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场，边界OA上有一粒子源S。某一时刻，从S平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子（不计粒子的重力及粒子间的相互作用），所有粒子的初速度大小相同，经过一段时间有大量粒子从边界OC射出磁场。已知∠AOC=600,从边界OC射出的粒子在磁场中运动的最短时间等于T/6(T为粒子在磁场中运动的周期），则从边界OC射出的粒子在磁场中的运动最长时间为(

)A．T/3B．T/2C．2T/3D．5T/6

★提示：最小的弦对应最短的时间B◆提高练习2、如图，真空室内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度的大小B=0.6T，磁场内有一块平面感光板ab，板面与磁场方向平行，在距ab的距离l=16cm处，有一个点状的α放射源S，它向各个方向发射α粒子，α粒子的速度大小都是v=3.0×106m/s，已知α粒子的电荷量与质量之比q/m=5.0×107C/kg，现只考虑在图纸平面内运动的α粒子，求ab上打中的区域的长度是（）A．24cmB．20cmC．16cmD．12cmB◆提高练习3、如图，一半径为R的圆表示一柱形区域的横截面（纸面）．在柱形区域内加一方向垂直于纸面的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的粒子沿图中直线在圆上的a点射入柱形区域，在圆上的b点离开该区域，离开时速度方向与直线垂直．圆心O到直线的距离为3R/5．现将磁场换为平行于纸面且垂直于直线的匀强电场，同一粒子以同样速度沿直线在a点射入柱形区域，也在b点离开该区域．若磁感应强度大小为B，不计重力，求电场强度的大小．★提示：圆周上两点的切线相交，长度对称相等（一）在匀强磁场中运动◆典型例题2：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Δt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v/3，仍从A点沿原方向射入磁场，不计重力，则粒子在磁场中的运动时间变为（）A．B．C．D．

B★提示：具有对称性◆巩固练习1、如图所示，在半径为R的圆形区域内，有匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于圆平面（未画出）。一群比荷为q/m的负离子体（不计重力）以相同速率v0（较大）由P点在纸平面内向不同方向射入磁场中发生偏转后，又从圆周各处飞出磁场，则下列说法正确的是（）A．离子在磁场中运动的时间一定相等B．离子在磁场中运动半径一定相等C．由Q点飞出的离子在磁场中运动的时间最长D．沿PQ方向射入的离子飞出时偏转角最大

BC★提示：直径是最长的弦◆巩固练习2、如图所示，圆形区域内有一垂直纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点．有无数的相同带电粒子（不计重力）在纸面内沿各个方向以相同的速率通过P点进入磁场．这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段圆弧上，这段圆弧的弧长是圆周长的1/3，将磁感应强度的大小从原来的B1变为B2，结果相应的弧长是圆周长的1/4，则B1/B2等于（）A、3/2B、2/3C、D、

D★提示：直径是最长的弦◆巩固练习3、如图所示，半径为R的圆形区域内有磁感应强度为B、垂直纸面向外的匀强磁场，P为磁场边界上的一点，x轴过P点且与圆相切。质量为m，带电量为q的相同带正电粒子（不计重力）在纸面内沿各个方向以的速率通过P点进入磁场，粒子速度与x轴正方向夹角为θ，在磁场中运动时间为t,则下面说法正确的是（）A、若θ=90°，则B、若θ=30°，则C、若θ=60°，则粒子通过圆形磁场的圆心D、无论θ为多大，粒子射出磁场后速度方向均沿x轴正向

AD★提示：θ=120°则粒子通过圆形磁场的圆心

★圆形磁场小结圆形磁场半径为R，带电粒子圆轨道半径为r1、若r>R，则粒子能从磁场圆周各处飞出，沿以磁场直径2R为弦的弧运动时间最长2、若r<R，则粒子从磁场圆周一段弧长内飞出，最长的弧为以2r为弦长的弧，最长的时间为一个周期（没飞出）3、若r=R，则粒子从磁场圆周的一半弧长内飞出，且飞出磁场后的方向均与过飞入点的切线平行4、若粒子射入方向指向圆形磁场圆心，则射出偏转角一半的正切与粒子速度成反比◆提高练习1、在直角坐标系第一象限适当区域中有垂直于坐标平面的磁感应强度为B的匀强磁场。质量为m、电荷量e为的电子以大小为v0的初速度从坐标原点沿第一象限内各个方向入射，经磁场偏转后速度都平行于x轴正方向，不计重力，求此匀强磁场区域的最小面积。★重要结论：从半径等于轨道半径的圆形磁场圆周上一点等速率射出的粒子经磁场偏转后平行射出磁场

◆提高练习2、如图所示，在坐标系xOy第二象限内有一圆形匀强磁场区域(图中未画出)，磁场方向垂直xOy平面．在第一象限内有场强大小为E，沿x轴正方向的匀强电场．在x轴上P点，三个电子a、b、c以大小相等的速度沿不同方向从P点同时射入磁场区，其中电子b射入方向为＋y方向，a、c在P点速度与b速度方向夹角都是θ.电子经过磁场偏转后都垂直于y轴进入第一象限，则（）A、a、b、c速度大小可为任意值

B、a、b、c第二次离开磁场的位置在同一点

C、a、b、c从开始到第二次离开磁场经历时间均相等D、a、b、c在磁场中运动的时间均相等BD◆提高练习3、(2013·全国卷Ⅰ)如图,半径为R的圆是一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(q>0)、质量为m的粒子沿平行于直径ab的方向射入磁场区域,射入点与ab的距离为R/2,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)(

)B★思考：若磁场反向，带电粒子射出磁场时的方向？

◆磁偏转和电偏转◆典型例题3：带电粒子垂直进入匀强电场或匀强磁场中时粒子将发生偏转，这种电场、磁场分别称为偏转电场、偏转磁场，不计粒子重力，则（）A、欲把速度不同的同种粒子分开，只能采用偏转磁场B、欲把初速度相同而比荷不同的带电粒子分开，采用偏转电场或偏转磁场均可C、欲把动能相同的质子和α粒子分开，只能采用偏转电场D、欲把由静止经同一电场加速的质子和α粒子分开，偏转电场和偏转磁场均可BD◆巩固练习1、如图所示，在边长为l的正方形区域内，有与y轴平行的匀强电场和垂直于纸面的匀强磁场。一个带电粒子（不计重力）从原点O沿x轴进入场区，恰好做匀速直线运动，穿过场区的时间为T0；若撤去磁场，只保留电场，其他条件不变，该带电粒子穿过场区的时间为T0/2；若撤去电场，只保留磁场，其他条件不变，那么，该带电粒子穿过场区的时间应该是（）A、B、C、D、B◆巩固练习2、带电粒子以初速度v0从a点垂直y轴进入匀强磁场，如图所示，运动中经过b点，Oa=Ob，若撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场，仍以v0从a点垂直y轴进入电场，粒子仍能通过b点，那么电场强度E与磁感强度B之比E/B为（）A．v0B．1/v0

C．2v0D．v0/2B★思考：时间之比为多少？(2：π)◆多解问题1、带电粒子电性不确定形成多解2、磁场方向不确定形成多解3、临界状态不唯一形成多解4、运动的周期性形成多解1、长为L的水平极板间，有垂直纸面向内的匀强磁场，如图所示，磁感强度为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水平射入磁场，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<BqL/4m；B．使粒子的速度v>5BqL/4m；C．使粒子的速度v>BqL/m；D．使粒子速度BqL/4m<v<5BqL/4m。◆巩固练习AB2、如图，一个质量为m，电荷量为+q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中（不计空气阻力），现给圆环向右的初速度v0，在以后的运动中，圆环的速度图像可能是图中的（）AD◆巩固练习◆提高练习1、如图所示，在水平桌面上平行固定一块绝缘板，板与桌面足够长，其间有一水平向里的匀强磁场B，把一个电量为q，质量为m的带正电小物体置于桌面与板之间，再给它一个水平向右的初速v0，小物体开始运动，已知小物体的高度略小于板与桌面间的距离，且它与板、桌面间均有摩擦，则小物体在运动过程中克服摩擦力做的功可能为（）A、B、0C、D、ABC◆提高练习2、（2006全国理综2）如图所示，在x＜0与x＞0的区域中，存在磁感应强度大小分别为B1与B2的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面向里，且B1＞B2。一个带负电荷的粒子从坐标原点O以速度v沿x轴负方向射出，要使该粒子经过一段时间后又经过O点，B2与B1的比值应满足什么条件

(n=1，2，3，…)（二）复合场与组合场◆典型例题1：一带电小球或者以水平速度进入同时存在匀强电场E和匀强磁场B的空间中，或者从静止在其中释放，可能做的运动是（）A.匀速直线运动B.匀速圆周运动C.自由落体运动D.平抛运动或类平抛运动ABD◆巩固练习1、带电微粒在下面的复合场中能沿水平方向做匀速直线运动的是（）2、带电微粒在下面的复合场中能做匀速圆周运动的是（）3、带电微粒在下面的复合场中能沿电场线做匀速直线运动的是（）BDBC◆提高练习1、地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场方向垂直于纸面向里．一个带电油滴沿着一条与竖直方向成α角的直线

MN运动．由此可以判断（）A．带电油滴一定做匀速直线运动B．如果油滴带正电，则电场方向一定水平向左C．如果油滴带负电，则它一定是从M点运动到N点D．如果水平电场方向向右，油滴是从M点运动到N点AB◆提高练习2、在水平地面上方有正交的匀强电场和匀强磁场，匀强电场方向竖直向下，匀强磁场方向水平向里．现将一个带正电的金属小球从M点以初速度v0水平抛出，小球着地时的速度为v1，在空中的飞行时间为t1.若将磁场撤除，其他条件均不变，那么小球着地时的速度为v2，在空中飞行的时间为t2.小球所受空气阻力可忽略不计，则关于v1和v2、t1和t2的大小比较，以下判断正确的是(

)A．v1＞v2，t1＞t2

B．v1＜v2，t1＜t2

C．v1＝v2，t1＜t2

D．v1＝v2，t1＞t2

D◆提高练习3．质量为m、带电量为q的小球在水平匀强磁场B中由静止开始下落，它下落的最大高度是（）A、B、C、D、

B（二）复合场与组合场◆典型例题2：绝缘摆球在细绳和重力作用下在平衡位置两侧来回摆动，加一垂直纸面水平方向的匀强磁场后，带电摆球在纸面内运动中发生变化的是（）A、细绳在同一位置所受拉力B、摆球在同一位置所受向心力C、摆球在最低点的速度大小D、摆球往返一次的时间A★提示：洛伦兹力不做功（只改变速度方向，不改变速度大小）◆巩固练习1、如图所示，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是竖直平面内三个相同的半圆形光滑轨道，K为轨道最低点，Ⅰ处于匀强磁场中，Ⅱ和Ⅲ处于匀强电场中，三个完全相同的带正电小球a、b、c从轨道最高点自由下滑至第一次到达最低点k的过程中，下列说法中正确的有（）A．在k处球b速度最大B．球c机械能损失最多C．球b需时最长D．在k处球c对轨道压力最大CD◆巩固练习2、套在长绝缘直棒上的小环质量为m，带电量为+q，小环可在棒上滑动。将棒放置在方向均水平且正交的匀强电场和匀强磁场中，电场强度为E，磁感应强度为B，小环与棒的动摩擦因素为μ，小环由静止开始沿棒下落的（）A、最大加速度为B、最大加速度为gC、最大速度为D、最大速度为B◆提高练习1、如图所示,粗糙的足够长的竖直木杆上套有一个带电的小球,整个装置处在由水平匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场组成的足够大的复合场中,小球由静止开始下滑,在整个运动过程中小球的v-t图象如图所示,其中正确的是(

)C◆提高练习2、如图所示,有一范围足够大的水平匀强磁场,磁感应强度为B,一个质量为m、电荷量为+q的带电小圆环套在一根固定的绝缘竖直长杆上,环与杆间的动摩擦因数为μ。现使圆环以初速度v0向上运动,经时间t0圆环回到出发点,不计空气阻力,取竖直向上为正方向,下列描述该过程中圆环的速度v随时间t、摩擦力f随时间t、动能Ek随位移x、机械能E随位移x变化规律的图象中,可能正确的是(

)（二）复合场与组合场◆典型例题3：如图所示，在xoy直角坐标平面内，第I象限匀强电场沿y轴正方向，第IV象限匀强磁场垂直坐标平面向里．质量为m、电量为q的负电粒子，从y轴上的M点（OM=h）以速度v0垂直y轴射入电场，经x轴上的N点（ON=2h）射出电场，进入磁场，最后从y轴上P点（P点未标出）垂直y轴方向射出磁场，不计粒子的重力．求：（1）电场强度E的大小；（2）磁感应强度B的大小（3）在第I象限和第IV象限中运动总时间。◆轨迹欣赏梅花拱桥葵花ϴr铜钱水珠桃蝴蝶风扇（三）洛伦兹力在科技方面的应用

◆典型例题1：如图为速度选择器。a、b为水平放置的平行金属板，板间有垂直纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场。一束具有各种不同速率的粒子沿水平方向经小孔O进入a、b两板之间。粒子能够沿水平直线OO'运动，由O'射出的是（）A.只有某种速度的带正电粒子B.具有某种速度的同种带电粒子C.速度大小为v=E/B的任何粒子D.把磁场的方向反向也可选择粒子的速度B◆巩固练习1、将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量的带正电和负电的微粒，而整体呈中性），以速度v连续喷入处在匀强磁场中的两平行金属板间，已知v的方向与板面平行而与磁场垂直，板间距离为d，磁感应强度为Ｂ，求两极板间能达到的最大电势差2、如图所示圆形导管直径为d,用非磁性材料制成,垂直放置在磁感应强度为B的匀强磁场中,导电液体在管中向左流动，测得a、b间的电势差为U,求液体流量U=BdvQ=Sv=磁流体发电电磁流量计◆巩固练习3、利用霍尔效应制作的霍尔元件,广泛应用于测量和自动控制等领域。如图是霍尔元件的工作原理示意图,磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下,通入图示方向的电流I,C、D两侧面会形成电势差UCD,下列说法中正确的是(

)A.电势差UCD仅与材料有关B.若霍尔元件的载流子是自由电子,则电势差UCD<0C.仅增大磁感应强度时,电势差UCD变大D.在测定地球赤道上方的地磁场强弱时,元件的工作面应保持水平BC（三）洛伦兹力在科技方面的应用◆典型例题2：质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具.它的构造原理如图所示，离子源S产生电荷量为q的某种正离子，离子产生时的速度很小，可以看作是静止的，离子经过电压U加速后形成离子流，然后垂直于磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场，沿着半圆周运动而到达记录它的照相底片P上.实验测得，它在

P上的位置到入口处S1的距离为a

求这种离子的质量m◆巩固练习1.如图所示,有a、b、c、d四个离子,它们带等量同种电荷,质量不等,且有ma=mb<mc=md,以速度va<vb=vc<vd进入速度选择器后,有两种离子从速度选择器中射出,进入B2磁场,由此可判定(

)A.射向P1的是a离子B.射向P2的是b离子C.射到A1的是c离子 D.射到A2的是d离子A◆巩固练习2、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两级相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝是都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，D形盒半径为R。若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f。则下面说法正确的是（）A、质子被加速后的最大速度不可能超过2πfRB、质子被加速后的最大速度与加速电压的大小无关C、只有R足够大，质子的速度可以被加速到任意值D、不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速α粒子AB◆巩固练习3、图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，用来加速质量为m，电量为q的质子，使质子由静止加速到能量为E后由A孔射出，求：（1）加速器中匀强磁场B的方向和大小。（2）设两D形盒间距离为d，其间电压为U，电场视为匀强电场，质子每次经电场加速后能量增加，加速到上述能量所需回旋周数。（3）加速到上述能量所需的时间。；；

小结一、典型问题（考点）1、电流的磁场与安培定则2、安培力与左手定则3、带电粒子在匀强磁场中的运动4、洛伦兹力在科技方面的应用5、带电粒子在组合场与复合场中的运动二、基本方法与技巧1、安培力方向判断的五种特殊方法2、安培力的等效长度3、入射角（弦切角）、偏转角、圆心角的关系4、时间最大值与最小值的判断5、圆心磁场的使用技巧（对称性、直径）6、洛伦兹力不做功在组合场中的巧妙使用7、带电粒子在组合场中等效法的巧妙使用三、易错点注意点1、负电荷洛伦兹力方向的判断（霍尔效应）2、多解问题3、三维问题◆《金榜》好题欣赏A.可能在指南针上面有一导线东西放置,通由东向西的电流B.可能在指南针上面有一导线东西放置,通由西向东的电流C.可能在指南针上面有一导线南北放置,通由北向南的电流D.可能在指南针上面有一导线南北放置,通由南向北的电流1.指南针是我国古代的四大发明之一。当指南针静止时,其N极指向如图中虚线(南北向)所示,若某一条件下该指南针静止时N极指向如图(N极指向北偏东)所示。则以下判断正确的是(

)C◆《金榜》好题欣赏2.(2015·江苏高考)如图所示,用天平测量匀强磁场的磁感应强度。下列各选项所示的载流线圈匝数相同,边长MN相等,将它们分别挂在天平的右臂下方。线圈中通有大小相同的电流,天平处于平衡状态。若磁场发生微小变化,天平最容易失去平衡的是(

)

A◆《金榜》好题欣赏3.如图所示,两根平行放置、长度均为L的直导线a和b,放置在与导线所在平面垂直的匀强磁场中,当a导线通有电流强度为I,b导线通有电流强度为2I,且电流方向相反时,a导线受到磁场力大小为F1,b导线受到的磁场力大小为F2,则a通电导线的电流在b导线处产生的磁感应强度大小为(

)A. B.C. D.C◆《金榜》好题欣赏4.(2016·唐山模拟)将长为L的导线弯成六分之一圆弧,固定于垂直纸面向外、大小为B的匀强磁场中,两端点A、C连线竖直,如图所示。若给导线通以由A到C、大小为I的恒定电流,则导线所受安培力的大小和方向是(

)A.ILB,水平向左B.ILB,水平向右C.,水平向右D.,水平向左D◆《金榜》好题欣赏5.如图所示,用三条细线悬挂的水平圆形线圈共有n匝,线圈由粗细均匀、单位长度的质量为2.5g的导线绕制而成,三条细线呈对称分布,稳定时线圈平面水平,在线圈正下方放有一个圆柱形条形磁铁,磁铁的中轴线OO′垂直于线圈平面且通过其圆心O,测得线圈的导线所在处磁感应强度大小为0.5T,方向与竖直方向成30°角,要使三条细线上的张力为零,线圈中通过的电流至少为(g取10m/s2)(

)A.0.1A

B.0.2AC.0.05A D.0.01AA◆《金榜》好题欣赏6.如图,足够长的直线ab靠近通电螺线管,与螺线管平行。用磁传感器测量ab上各点的磁感应强度B,在计算机屏幕上显示的大致图象是(

)C◆《金榜》好题欣赏7.如图所示,在竖直向下的恒定匀强磁场中有一光滑绝缘的圆轨道,一重为G的金属导体MN垂直于轨道横截面水平放置,在导体中通入电流I,使导体在安培力的作用下以恒定的速率v从A点运动到C点,设导体所在位置的轨道半径与竖直方向的夹角为θ,安培力的瞬时功率为P,则从A到C的过程中,下列有关说法正确的是(

)A.电流方向从M指向N

B.I∝cotθC.P∝cosθ D.P∝sinθAD◆《金榜》好题欣赏8、某一空间存在着磁感应强度为B且大小不变、方向随时间t做周期性变化的匀强磁场(如图甲所示),规定垂直纸面向里的磁场方向为正。为了使静止于该磁场中的带正电的粒子能按a→b→c→d→e→f的顺序做横“∞”字曲线运动(即如图乙所示的轨迹),下列办法可行的是(粒子只受磁场力的作用,其他力不计)(

)A.若粒子的初始位置在a处,在t=时给粒子一个沿切线方向水平向右的初速度B.若粒子的初始位置在f处,在t=时给粒子一个沿切线方向竖直向下的初速度C.若粒子的初始位置在e处,在t=时给粒子一个沿切线方向水平向左的初速度D.若粒子的初始位置在b处,在t=时给粒子一个沿切线方向竖直向上的初速度AD◆《金榜》好题欣赏9、如图所示,虚线OL与y轴的夹角为θ=60°,在此角范围内有垂直于xOy平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子从左侧平行于x轴射入磁场,入射点为M。粒子在磁场中运动的轨迹半径为R。粒子离开磁场后的运动轨迹与x轴交于P点(图中未画出),且OP=R。不计重力。求M点到O点的距离和粒子在磁场中运动的时间。或◆《金榜》好题欣赏10、如图所示,斜面顶端在同一高度的三个光滑斜面AB、AC、AD,均处于水平方向的匀强磁场中。一个带负电的绝缘物块,分别从三个斜面顶端A点由静止释放,设滑到底端的时间分别为tAB、tAC、tAD,则(

)A.tAB=tAC=tAD

B.tAB>tAC>tADC.tAB<tAC<tAD

D.无法比较C◆《金榜》好题欣赏11、如图所示,在边长为2a的正三角形区域内存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,一个质量为m、电荷量为-q的带电粒子(重力不计)从AB边的中点O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AB边的夹角为60°,若要使粒子能从AC边穿出磁场,则匀强磁场的磁感应强度B需满足(

)A.

B.C.D.B◆《金榜》好题欣赏12、如图所示,有一个正方形的匀强磁场区域abcd,e是ad的中点,f是cd的中点,如果在a点沿对角线方向以速度v射入一带负电的带电粒子,恰好从e点射出,则(

)A.如果粒子的速度增大为原来的二倍,将从d点射出B.如果粒子的速度增大为原来的三倍,将从f点射出C.如果粒子的速度不变,磁场的磁感应强度变为原来的二倍,也将从d点射出D.只改变粒子的速度使其分别从e、d、f点射出时,从e点射出所用时间最短A◆《金榜》好题欣赏13、如图所示,两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的M、N两小孔中,O为M、N连线的中点,连线上a、b两点关于O点对称。导线中均通有大小相等、方向向上的电流。已知长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度B=kI/r,式中k是常数,I是导线中的电流,r为点到导线的距离。一带正电的小球以初速度v0从a点出发沿连线运动到b点。关于上述过程,下列说法正确的是(

)A.小球先做加速运动后做减速运动B.小球一直做匀速直线运动C.小球对桌面的压力先减小后增大D.小球对桌面的压力一直增大BD◆《金榜》好题欣赏14、如图所示,长方形abcd长ad=0.6m,宽ab=0.3m,e、f分别是ad、bc的中点,以ad为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场(边界上无磁场),磁感应强度B=0.25T,一群不计重力、质量m=3×10-7kg、电荷量q=+2×10-3C的带电粒子以速度v0=5×102m/s从左右两侧沿垂直ad和bc方向射入磁场区域,则(

)A.从ae边射入的粒子,出射点分布在ab边和bf边B.从ed边射入的粒子,出射点全部分布在bf边C.从bf边射入的粒子,出射点全部分布在ae边D.从fc边射入的粒子,全部从d点射出ABD◆《金榜》好题欣赏15、如图所示,平面直角坐标系第一象限存在竖直向上的匀强电场,距离原点O为3a处有一个竖直放置的荧光屏,荧光屏与x轴相交于Q点,且纵贯第四象限。一个顶角等于30°的直角三角形区域内存在垂直平面向里的匀强磁场,三角形区域的一条直角边ML与y轴重合,且ML被x轴垂直平分。已知ML的长度为6a,磁感应强度为B,电子束以相同的速度v0从LO区间垂直y轴和磁场方向射入直角三角形区域。从y=-2a射入磁场的电子运动轨迹恰好经过原点O,假设第一象限的电场强度大小为E=Bv0,试求：(1)电子的比荷。(2)电子束从+y轴上射入电场的纵坐标范围。(3)从磁场中垂直于y轴射入电场的电子打到荧光屏上距Q点的最远距离。(1)

(2)0≤y≤2a

(3)a◆《金榜》好题欣赏16、如图,与水平面成37°倾斜轨道AB,其延长线在C点与半圆轨道CD(轨道半径R=1m)相切,全部轨道为绝缘材料制成且位于竖直面内。整个空间存在水平向左的匀强电场,MN的右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场。一个质量为0.4kg的带电小球沿斜面下滑,至B点时速度为vB=100/7m/s,接着沿直线BC(此处无轨道)运动到达C处进入半圆轨道,进入时无动能损失,且刚好到达D点。(不计空气阻力,g取10m/s2,cos37°=0.8)求：(1)小球带何种电荷。(2)小球在半圆轨道部分克服摩擦力所做的功。(3)设小球从D点飞出时磁场消失,求小球离开D点后的运动轨迹与直线AC的交点到C点的距离。(1)正电荷(2)27.6J

(3)2.26m◆《金榜》好题欣赏17、(2015·重庆高考)如图为某种离子加速器的设计方案。两个半圆形金属盒内存在相同的垂直于纸面向外的匀强磁场。其中MN和M′N′是间距为h的两平行极板,其上分别有正对的两个小孔O和O′,O′N′=ON=d,P为靶点,O′P=kd(k为大于1的整数)。极板间存在方向向上的匀强电场,两极板间电压为U。质量为m、带电量为q的正离子从O点由静止开始加速,经O′进入磁场区域。当离子打到极板上O′N′区域(含N′点)或外壳上时将会被吸收。两虚线之间的区域无电场和磁场存在,离子可匀速穿过。忽略相对论效应和离子所受的重力。求：(1)离子经过电场仅加速一次后能打到P

点所需的磁感应强度大小。(2)能使离子打到P点的磁感应强度的所有可能值。(3)打到P点的能量最大的离子在磁场中运动的时间和在电场中运动的时间。★提示：在电场中的运动等效为一个从静止开始的匀加速运动◆《金榜》好题欣赏18.如图所示,空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场,一质量为0.2kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上,在木板左端无初速放置一质量为0.1kg、电荷量q=+0.2C的滑块,滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为0.5,滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。现对木板施加方向水平向左,大小为0.6N的恒力,g取10m/s2。则(

)A.木板和滑块一直做加速度为2m/s2的匀加速运动B.滑块开始做匀加速运动,然后做加速度减小的加速运动,最后做匀速直线运动C.最终木板做加速度为2m/s2的匀加速运动,滑块做速度为10m/s的匀速运动D.最终木板做加速度为3m/s2的匀加速