磁场复习题省名师优质课赛课获奖课件市赛课百校联赛优质课一等奖课件

1：（全国I）如图3-1所表示，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸面向里）垂直。线段ab、bc、cd长度为L，且<abc=<bcd=135。。流经导线电流为I，方向如图中箭头所表示。导线段abcd所受到磁场作用力协力（）

A.方向沿纸面向上，大小为

B.方向沿纸面向上，大小为

C.方向沿纸面向下，大小为

D.方向沿纸面向下，大小为

1/30【答案】A【解析】线段ab、bc、cd所受到磁场作用力如图3-2所表示。因为导线abcd所处平面与磁场方向垂直，且线段ab、bc、cd长度均为L，则F1＝F2＝F3＝BIL，将F1、F3正交分解，由对称性可得F1、F3协力方向竖直向上，大小为F=2F1cos45。＝，故F1、F2、F3协力F合＝F＋F2＝。故本题正确答案为A。【点拨】正确画出线段ab、bc、cd在磁场中所受磁场力方向计算出力大小是解题关键，利用力对称性能够较为简便地求出三个力协力。

2/302、如右图所表示为电视机显像管偏转线圈示意图，当线圈通以图示直流电时，形成磁场如图所表示，一束沿着管颈轴线射向纸内电子将（）

A.向上偏转

B.向下偏转

C.向右偏转

D.向左偏转

C3/30图63、如图6所表示，在y＜0区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面并指向纸里，磁感应强度为B.一带负电粒子（质量为m、电荷量为q）以速度v0从O点射入磁场，入射方向在xy平面内，与x轴正向夹角为θ.求：（1）该粒子射出磁场位置；（2）该粒子在磁场中运动时间.（粒子所受重力不计）4/30解析：（1）带负电粒子射入磁场后，因为受到洛伦兹力作用，粒子将沿图7所表示轨迹运动，从A点射出磁场，设O、A间距离为L，射出时速度大小仍为v，射出方向与x轴夹角仍为θ，由洛伦兹力公式和牛顿定律可得：式中R为圆轨道半径，解得①图75/30

所以粒子离开磁场位置坐标为圆轨道圆心位于OA中垂线上，由几何关系可得：联解①②两式，得：（2）因为,所以粒子在磁场中运动时间图76/304.（全国）如图3-7-23所表示，在一水平放置平板MN上方有匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场方向垂直于纸面向里，许多质量为m、电荷量为＋q粒子，以相同速率v沿位于纸面内各个方向，由小孔O射入磁场区域，不计重力，不计粒子间相互影响。以下图中阴影部分表示带电粒子可能经过区域，其中哪个图是正确（）7/30BMBOv……以速率v沿纸面各个方向由小孔O射入磁场8/30BvF9/30BvF10/30BvC.D.A.B.11/305、如图3-6-10所表示，在x轴上方有磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里匀强磁场。X轴下方有磁感应强度大小为B/2，方向垂直带负电粒子（不计重力），从x轴上O点以速度v0垂直x轴向上射出。求：（1）射出之后经多长时间粒子第二次抵达x轴？（2）粒子第二次抵达x轴时离O点距离。12/30【解析】:粒子射出后受洛伦兹力做匀速圆周运动,运动半个圆周后第一次抵达x轴,以向下速度v0进行下方磁场,又运动半个圆周后第二次抵达x轴,如图3-6-11所表示.(1)由牛顿第二定律①②得粒子第二次抵达x轴需时间

（2）由①式可知粒子第二次抵达x轴时离O点距离【答案】（1）（2）【点拨】同一带电粒子在不一样磁感应强度匀强磁场中周期大小仅取决于磁感应强度B。13/306.（全国理综）一匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面，在xy平面上，磁场分布在以O为中心一个圆形区域内。一个质量为m、电荷量为q带电粒子，由原点O开始运动，初速为v，方向沿x正方向，以后，粒子经过y轴上P点，此时速度方向与y轴夹角为30。，P到O距离为L，如图3-7-24所表示。不计重力影响。求磁场磁感强度B大小和xy平面上磁场区域半径R.14/30【解析】粒子在磁场中受洛伦兹力作用，做匀速圆周运动，设其半径为r，则，据此并由题意知，粒子在磁场中轨迹圆心C必在y轴上，且P点在磁场区之外。过P沿速度方向作反向延长线，它与x轴相交于Q点，作圆弧过O点与x轴相切，而且与PQ相切，切点A即粒子离开磁场区地点。这么也求得圆弧轨迹圆心C，如图D3-7-4所表示，由图中几何关系得L＝3r，联立求得。OA长度即圆形磁场区半径R，图中几何关系可得15/307.（广东）如图3-7-25所表示，在一个圆形区域内，两个方向相反且都垂直于纸面匀强磁场分布在以直径A2A4为边界两个半圆形区域Ⅰ、Ⅱ中，A2A4与A1A3夹角为60。。一质量为m、电荷量为+q粒子以某一速度从I区边缘点A1处沿与A1A3成30。角方向射入磁场，随即该粒子以垂直于A2A4方向经过圆心O进入Ⅱ区，最终再从A4处射出磁场。已知该粒子从射入到射出磁场所用时间为t，求Ⅰ区和Ⅱ区中磁感应强度大小（忽略粒子重力）。16/307、【解析】设粒子入射速度为v，已知粒子带正电，故它在磁场中先顺时针做圆周运动，再逆时针做圆周运动，最终从A4点射出，用B1、B2、R1、R2、T1、T2分别表示在磁场Ⅰ区、Ⅱ区磁感应强度、轨道半径和周期。则有。17/30设圆形区域半径为r，如图D3-7-5所表示，已知带电粒子过圆心且垂直于A3A4进入Ⅱ区磁场，连接A1A2，为等边三角形，A2为带电粒子在Ⅰ区磁场中运动轨迹圆心，其半径R1＝A1A2＝OA2＝r，圆心角，带电粒子在Ⅰ区磁场中运动时间;带电粒子在Ⅱ区磁场中运动轨迹圆心在OA4中点，即，在Ⅱ区磁场中运动时间为。带电粒子从射入到射出磁场所用总时间为t=t1+t2。，由以上各式可得。18/308.如图3-20所表示，一足够长矩形区域abcd内充满磁感应强度为B，方向垂直纸面向里匀强磁场。现从矩形区域ad边中点O处，垂直磁场射入一速度方向与ad边夹角为30。，大小为v0带电粒子。已知粒子质量为m，电量为q，ad边长为l，重力影响不计：（1）试求粒子能从ab边射出磁场v0值;（2）在满足粒子从ab边射出磁场条件下，粒子在磁场中运动最长时间是多少？19/30这是一道带电粒子在有界磁场中运动问题，因为磁场边界限制，粒子从ab射出磁场时速度有一定范围。当v0有最小值v1时，粒子速度恰与ab边相切；当v0有最大值时，粒子速度恰与cd边相切。轨迹示意图见图27。20/30（1）当v0有最小值v1时，有①由轨道半径公式R=mv/qB，得v1=qBl/3m当v0有最大值v2时，有②由半径公式R=mv/qB，得v2=qBl/m③所以带电粒子从磁场中ab边射出时，其速度范围应为。（2）要使粒子在磁场中运动时间最长，其轨迹对应圆心角应最大，由（1）知，当速度为v1时，粒子在磁场中运动时间最长，对应轨迹圆心角为，则21/309.图为显像管原理示意图，当没有磁场时电子束将打在荧光屏正中O点，安装在管径上偏转线圈能够产生磁场，使电子束发生偏转，设垂直纸面向里磁场方向为正方向，如果要使电子束打在荧光屏上位置由a点逐步移动到b点，以下哪种变化磁场能够使电子发生上述偏转（）。22/30变式：电视机显像管中，电子束偏转是用磁偏转技术实现，电子束经过电压为U加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，以下列图所表示。磁场方向垂直于圆面，磁场区中心为O，半径为r，当不加磁场时，电子束将经过O点而打到屏幕中心M时，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，此磁场磁感应强度B应为多少？23/30变式质量为m、电荷量为e电子被电压U加速后垂直进入宽度为d、磁感应强度为B匀强磁场（如图）若电子速度方向与磁场左边界垂直，要想使电子能穿过此磁场，电压U最少要多大？24/30三、带电粒子在复合场中运动如图示，坐标系x0y在竖直平面内，空间有沿水平方向垂直于纸面向里匀强磁场，磁感应强度大小为B，在x<0空间内还有沿x负方向匀强电场。一个质量为m、带电量为q油滴经图中M（-a,0）点（a>0），沿着水平方向成a角斜向下作直线运动，进入x>0区域，求：（1）油滴带什么电荷？油滴做匀速直线运动还是匀变速直线运动？（2）油滴在M点速度；（3）油滴进入X>0区域，若能抵达x轴上N点（在下列图中未标出），油滴在N点时速度大小25/30[解析]（1）油滴应做匀速直线运动；该油滴带正电。26/30[例2]在相互垂直匀强电场和匀强磁场中，有一倾角为θ、足够长光滑绝缘斜面，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，电场方向竖直向上，有一质量为m、带电荷量为+q小球静止在斜面顶端，这时小球对斜面正压力恰如为零，如图3-5-7所表示，若快速把电场方向反转为竖直向下，小球能在斜面上连续滑行多远？所用时间是多少？请看卷14题！27/30[思绪点拨]重力和电场力是恒力，洛伦兹力是变力，随速度增大而增大，注意临界条件确实定。[解题指导]电场反转前：mg=q