2018年高考物理一轮复习第10章磁场微专题54带电粒子在圆形边界磁场中的运动

2018年高考物理一轮复习第10章磁场微专题54带电粒子在圆形边界磁场中的运动
2018年高考物理一轮复习第10章磁场微专题54带电粒子在圆形边界磁场中的运动

带电粒子在圆形边界磁场中的运动

[方法点拨] (1)带电粒子进入圆形边界磁场,一般需要连接磁场圆圆心与两圆交点(入射点与出射点)连线,轨迹圆圆心与两交点连线;(2)轨迹圆半径与磁场圆半径相等时会有磁聚焦现象;(3)沿磁场圆半径方向入射的粒子,将沿半径方向出射.

1.如图1所示圆形区域内,有垂直于纸面方向的匀强磁场.一束质量和电荷量都相同的带电粒子,以不同的速率,沿着相同的方向,对准圆心O 射入匀强磁场,又都从该磁场中射出.这些粒子在磁场中的运动时间有的较长,有的较短.若带电粒子在磁场中只受磁场力的作用,则在磁场中运动的带电粒子( )

图1

A .速率越大的运动时间越长

B .运动时间越长的周期越大

C .速率越小的速度方向变化的角度越小

D .运动时间越长的半径越小

2.如图2所示,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 、质量为m 的负离子沿平行于直径ab 的方向射入磁

场区域,射入点与ab 的距离为R

2.已知离子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60°,

则离子的速率为(不计重力)( )

图2

A.qBR 2m

B.qBR m

C.

3qBR

2m

D.

2qBR

m

3.如图3所示,空间有一圆柱形匀强磁场区域,O 点为圆心,磁场方向垂直于纸面向外.一带正电的粒子从A 点沿图示箭头方向以速率v 射入磁场,θ=30°,粒子在纸面内运动,经过时间t 离开磁场时速度方向与半径OA 垂直.不计粒子重力.若粒子速率变为v

2,其他条件

不变,粒子在圆柱形磁场中运动的时间为( )

图3

A.t

2 B .t C.3t 2

D .2t

4.(多选)如图4所示,圆心角为90°的扇形COD 内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场,E 点为半径OD 的中点.现有比荷大小相等的两个带电粒子a 、b (不计重力)以大小不等的速度分别从O 、E 点均沿OC 方向射入磁场,粒子a 恰从D 点射出磁场,粒子b 恰从C 点射出磁场,已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则下列说法中正确的是( )

图4

A .粒子a 带正电,粒子b 带负电

B .粒子a 、b 在磁场中运动的加速度大小之比为5∶2

C .粒子a 、b 的速率之比为2∶5

D .粒子a 、b 在磁场中运动的时间之比为180∶53

5.(多选)如图5所示,匀强磁场分布在半径为R 的1

4圆形区域MON 内,Q 为半径ON 上的一点

且OQ =

2

2

R ,P 点为边界上一点,且PQ 与OM 平行.现有两个完全相同的带电粒子以相同的速度射入磁场(不计粒子重力及粒子间的相互作用),其中粒子1从M 点正对圆心射入,恰从

N 点射出,粒子2从P 点沿PQ 射入,下列说法正确的是( )

图5

A .粒子2一定从N 点射出磁场

B .粒子2在P 、N 之间某点射出磁场

C .粒子1与粒子2在磁场中的运行时间之比为3∶2

D .粒子1与粒子2在磁场中的运行时间之比为2∶1

6.如图6所示,以O 为圆心、半径为R 的圆形区域内存在垂直圆面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场,一粒子源位于圆周上的M 点,可向磁场区域垂直磁场沿各个方向发射质量为m 、电荷量为-q 的粒子,不计粒子重力,

N 为圆周上另一点,半径OM 和ON 间的夹角θ,且满足tan θ2

=0.5. 图6

(1)若某一粒子以速率v 1=qBR

m

沿与MO 成60°角斜向上方向射入磁场,求此粒子在磁场中运动的时间;

(2)若某一粒子以速率v 2沿MO 方向射入磁场,恰能从N 点离开磁场,求此粒子的速率v 2; (3)若由M 点射入磁场各个方向的所有粒子速率均为v 2,求磁场中有粒子通过的区域面积. 7.如图7所示,在半径分别为r 和2r 的同心圆(圆心在O 点)所形成的圆环区域内,存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B .在大圆边界上A 点有一粒子源,垂直AO 向左发射一质量为m ,电荷量为+q ,速度大小为

qBr

m

的粒子.求:

图7

(1)若粒子能进入磁场发生偏转,则该粒子第一次到达磁场小圆边界时,粒子速度相对于初始方向偏转的角度;

(2)若粒子每次到达磁场大圆边界时都未从磁场中射出,那么至少经过多长时间该粒子能够回到出发点A .

答案精析 1.D

2.D [设带电离子在匀强磁场中运动轨迹的半径为r ,速率为v .根据题述,带电离子射出磁场与射入磁场时速度方向之间的夹角为60°,可知带电离子运动轨迹所对的圆心角为60°,

r sin 30°=R .由qvB =m v 2r ,解得v =2qBR

m

,选项D 正确.]

3.C [粒子以速率v 垂直OA 方向射出磁场,由几何关系可知,粒子轨迹半径为r =R =mv qB

,粒子在磁场中运动轨迹所对应的圆心角等于粒子速度的偏转角,即2π3;当粒子速率变为v

2时,

粒子轨迹半径减为R

2

,如图所示,

粒子偏转角为π,由粒子在磁场中运动时间t 与轨迹所对圆心角成正比和匀速圆周运动周期

T =

2πm

qB

可知,粒子减速后在磁场中运动时间为1.5t ,C 项正确.]

4.CD [两个粒子的运动轨迹如图所示,根据左手定则判断知粒子a 带负电,粒子b 带正电,A 错误;设扇形COD 的半径为r ,粒子a 、b 的轨道半径分别为R a 、R b ,则R a =r

2,R 2b =r 2

+? ?

???R b -r 22

,sin θ=r

R b ,

得R b =54r ,θ=53°,由qvB =m v 2

R ,得v =qB

m

R ,所以粒子a 、b 的速

率之比为v a v b =R a R b =25,C 正确;由牛顿第二定律得加速度a =qvB

m

,所以

粒子a 、b 在磁场中运动的加速度大小之比为a a a b =v a v b =2

5

,B 错误;粒子a 在磁场中运动的时间

t a =πR a v a ,粒子b 在磁场中运动的时间t b =53°

180°πR b

v b ,则t a t b =180

53

,D 正确.]

5.AD [如图所示,粒子1从M 点正对圆心射入,恰从N 点射出,根据洛伦兹力指向圆心,和MN 的中垂线过圆心,可确定圆心为O 1,半径为R .两个完全相同的带电粒子以相同的速度射入磁场,粒子运动的半径相同.粒子2从P 点沿PQ 射入,根据洛伦兹力指向圆心,圆心

O 2应在P 点上方R 处,连接O 2P 、ON 、OP 、O 2N ,O 2PON 为菱形,O 2N 大小为R ,所以粒子2一定

从N 点射出磁场.A 正确,B 错误.

物理高考复习专题11 磁场选择题(解析版)

2020年全国大市名校高三期末一模物理试题全解全析汇编(第七期) 磁场选择题 1、(2020·福建省厦门六中高三测试三)1932年美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器,如图所示,磁感应强度为B 的匀强磁场与D 形盒面垂直,两盒间的狭缝很小,粒子穿过的时间可忽略,它们接在电压为U 、周期为T 的交流电源上,中心A 处粒子源产生的粒子飘人狭缝中由初。速度为零开始加速,最后从出口处飞出。D 形盒的半径为R ,下列说法正确的是( ) A .粒子在出口处的最大动能与加速电压U 有关 B .粒子在出口处的最大动能与D 形盒的半径无关 C .粒子在 D 形盒中运动的总时间与交流电的周期T 有关 D .粒子在D 形盒中运动的总时间与粒子的比荷无关 【答案】D 【解析】 AB .根据回旋加速器的加速原理,粒子不断加速,做圆周运动的半径不断变大,最大半径即为D 形盒的半径R ,由 2 m m v qBv m R = 得 m qBR v m =

最大动能为 222 km 2q B R E m = 故AB 错误; CD .粒子每加速一次动能增加 ΔE km =qU 粒子加速的次数为 22 km k 2E qB R N E mU ==? 粒子在D 形盒中运动的总时间 2 T t N =? ,2πm T qB = 联立得 2 π22T BR t N U =?= 故C 错误,D 正确。 故选D 。 2、(2020·福建省厦门六中高三测试三)如图所示,质量为m 、电阻为r 的“U”字形金属框abcd 置于竖直平面内,三边的长度ad =dc =bc =L ,两顶点a 、b 通过细导线与M 、N 两点间的电源相连,电源电动势为E 。内阻也为r 。匀强磁场方向垂直金属框向里,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,重力加速度为g 。下列说法正确的是( )

2019年高考物理真题同步分类解析专题11 光学(解析版)

2019年高考物理试题分类解析 专题11 光学 1.2019全国1卷34.(2)(10分)如图,一般帆船静止在湖面上,帆船的竖直桅杆顶端高出水面3 m 。距水面4 m 的湖底P 点发出的激光束,从水面出射后恰好照射到桅杆顶端,该出射光束与竖直方向的夹角为53°(取sin53°=0.8)。已知水的折射率为4 3 (i )求桅杆到P 点的水平距离; (ii )船向左行驶一段距离后停止,调整由P 点发出的激光束方向,当其与竖直方向夹角为45°时,从水面射出后仍然照射在桅杆顶端,求船行驶的距离。 【答案】[物理——选修3–4] (2)(i )设光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x 1,到P 点的水平距离为x 1;桅杆高度为h 1,P 点处水深为h 2:微光束在水中与竖直方向的夹角为θ。由几何关系有 1 1 tan 53x h =? ① 2 3 tan x h θ= ② 由折射定律有sin53° =n sin θ ③ 设桅杆到P 点的水平距离为x ,则x =x 1+x 2 ④ 联立①②③④式并代入题给数据得x =7 m ⑤ (ii )设激光束在水中与竖直方向的夹角为45°时,从水面出射的方向与竖直方向夹角为i ',由折射定律有 sin i '=n sin45° ⑥ 设船向左行驶的距离为x',此时光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x'1,到P 点的水平距离为x'2,则 1 2x x x x '''+=+ ⑦ 1 1 tan x i h ''= ⑧

2 2 tan 45x h '=? ⑨ 联立⑤⑥⑦⑧⑨式并代入题给数据得x'= 623m=5.5m -() ⑩ 2.34.(2)(10分)某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时,接通电源使光源正常发光:调整光路,使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题: (i )若想增加从目镜中观察到的条纹个数,该同学可__________; A .将单缝向双缝靠近 B .将屏向靠近双缝的方向移动 C .将屏向远离双缝的方向移动 D .使用间距更小的双缝 (ii )若双缝的间距为d ,屏与双缝间的距离为l ,测得第1条暗条纹到第n 条暗条纹之间的距离为Δx ,则单色光的波长λ=_________; (iii )某次测量时,选用的双缝的间距为0.300 mm ,测得屏与双缝间的距离为1.20 m ,第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm 。则所测单色光的波长为______________nm (结果保留3位有效数字)。 【答案】(2)(i )B (ii ) 1x d n l ??-() (iii )630

高三物理高考第一轮专题复习——电磁场(含答案详解)

高三物理第一轮专题复习——电磁场 在以坐标原点O 为圆心、半径为r 的圆形区域内,存在磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x 轴的交点A 处以速度v 沿-x 方向射入磁场,恰好从磁场边界与y 轴的交点C 处沿+y 方向飞出。 (1)请判断该粒子带何种电荷,并求出其比荷q/m ; (2)若磁场的方向和所在空间范围不变,而磁感应强度的大小变为B ’,该粒子仍从A 处以相同的速度射入磁场,但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角,求磁感应强度B ’多大?此次粒子在磁场中运动所用时间t 是多少? 电子自静止开始经M 、N 板间(两板间的电压 为U )的电场加速后从A 点垂直于磁场边界射入宽度为d 的匀强磁场中, 电子离开磁场时的位置P 偏离入射方向的距离为L ,如图所示.求匀强磁 场的磁感应强度.(已知电子的质量为m ,电量为e ) 高考)如图所示,abcd 为一正方形区域,正离子束从a 点沿ad 方向以0 =80m/s 的初速度射入,若在该区域中加上一个沿ab 方向的匀强电场,电场强度为E ,则离子束刚好从c 点射出;若撒去电场,在该区域中加上一个垂直于abcd 平面的匀强磁砀,磁感应强度为B ,则离子束刚好从bc 的中点e 射出,忽略离子束中离子间的相互作用,不计离子的重力,试判断和计算: (1)所加磁场的方向如何?(2)E 与B 的比值B E /为多少?

制D 型金属扁盒组成,两个D 形盒正中间开有一条窄缝。两个D 型盒处在匀强磁场中并接有高频交变电压。图乙为俯视图,在D 型盒上半面中心S 处有一正离子源,它发出的正离子,经狭缝电压加速后,进入D 型盒中。在磁场力的作用下运动半周,再经狭缝电压加速。如此周而复始,最后到达D 型盒的边缘,获得最大速度,由导出装置导出。已知正离子的电荷量为q ,质量为m ,加速时电极间电压大小为U ,磁场的磁感应强度为B ,D 型盒的半径为R 。每次加速的时间很短,可以忽略不计。正离子从离子源出发时的初速度为零。 (1)为了使正离子每经过窄缝都被加速,求交变电压的频率; (2)求离子能获得的最大动能; (3)求离子第1次与第n 次在下半盒中运动的轨道半径之比。 如图甲所示,图的右侧MN 为一竖直放置的荧光屏,O 为它的中点,OO’与荧光屏垂直,且长度为l 。在MN 的左侧空间内存在着方向水平向里的匀强电场,场强大小为E 。乙图是从甲图的左边去看荧光屏得到的平面图,在荧光屏上以O 为原点建立如图的直角坐标系。一细束质量为m 、电荷为q 的带电粒子以相同的初速度 v 0从O’点沿O’O 方向射入电场区域。粒子的重力和粒子间的相互作用都可忽略不计。 (1)若再在MN 左侧空间加一个匀强磁场,使得荧光屏上的亮点恰好位于原点O 处,求这个磁场的磁感强度的大小和方向。 (2)如果磁感强度的大小保持不变,但把方向变为与电场方向相同,则荧光屏上的亮点位于图中A 点处,已知A 点的纵坐标 l y 3 3 ,求它的横坐标的数值。 E 、方向水平向右,电场宽度为L ;中间区域匀强磁场的磁感应强度大小为B ,方向垂直纸面向里。一个质量为m 、电量为q 、不计重力的带正电的粒子从电场的左边缘的O 点由静止开始运动,穿过中间磁场区域进入右侧磁场区域后,又回到O 点,然后重复上述运动过程。求: (1)中间磁场区域的宽度d ; (2)带电粒子从O 点开始运动到第一次回到O 点所用时间t 。 如下图所示,PR 是一块长为L= 4m 的绝缘平板,固定在水平地面上,整个空间有一个平行 B B l O 甲 乙

2019年高考物理一轮复习试题

.精品文档. 2019年高考物理一轮复习试题 测量速度和加速度的方法 【纲要导引】 此专题作为力学实验的重要基础,高考中有时可以单独出题,16年和17年连续两年新课标1卷均考察打点计时器算速度和加速度问题;有时算出速度和加速度验证牛二或动能定理等。此专题是力学实验的核心基础,需要同学们熟练掌握。 【点拨练习】 考点一打点计时器 利用打点计时器测加速度时常考两种方法: (1)逐差法 纸带上存在污点导致点间距不全已知:(10年重庆) 点的间距全部已知直接用公式:,减少偶然误差的影响(奇数段时舍去距离最小偶然误差最大的间隔) (2)平均速度法 ,两边同时除以t,,做图,斜率二倍是加速度,纵轴截距是 开始计时点0的初速。

1. 【10年重庆】某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度,电频率f=50Hz在线带上打出的点中,选 出零点,每隔4个点取1个计数点,因保存不当,纸带被污染,如是22图1所示,A B、、D是依次排列的4个计数点,仅能读出其中3个计数点到零点的距离: =16.6=126.5=624.5 若无法再做实验,可由以上信息推知: ①相信两计数点的时间间隔为___________ S ②打点时物体的速度大小为_____________ /s(取2位有效数字) ③物体的加速度大小为__________ (用、、和f表示) 【答案】①0.1s②2.5③ 【解析】①打点计时器打出的纸带每隔4个点选择一个计数点,则相邻两计数点的时间间隔为T=0.1s . ②根据间的平均速度等于点的速度得v==2.5/s . ③利用逐差法:,两式相加得,由于,,所以就有了,化简即得答案。 2. 【15年江苏】(10分)某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运

高考物理磁场知识点

2019高考物理磁场知识点 2019高考物理磁场知识点 1.磁场 (1)磁场:磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围的一种物质。永磁体和电流都能在空间产生磁场。变化的电场也能产生磁场。 (2)磁场的基本特点:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用。 (3)磁现象的电本质:一切磁现象都可归结为运动电荷(或电流) 之间通过磁场而发生的相互作用。 (4)安培分子电流假说------在原子、分子等物质微粒内部,存在着一种环形电流即分子电流,分子电流使每个物质微粒成为微小的磁体。 (5)磁场的方向:规定在磁场中任一点小磁针N极受力的方向(或者小磁针静止时N极的指向)就是那一点的磁场方向。 2.磁感线 (1)在磁场中人为地画出一系列曲线,曲线的切线方向表示该位置的磁场方向,曲线的疏密能定性地表示磁场的弱强,这一系列曲线称为磁感线。 (2)磁铁外部的磁感线,都从磁铁N极出来,进入S极,在内部,由S极到N极,磁感线是闭合曲线;磁感线不相交。 (3)几种典型磁场的磁感线的分布: ①直线电流的磁场:同心圆、非匀强、距导线越远处磁场越弱。

②通电螺线管的磁场:两端分别是N极和S极,管内可看作匀强磁场,管外是非匀强磁场。 ③环形电流的磁场:两侧是N极和S极,离圆环中心越远,磁场越弱。 ④匀强磁场:磁感应强度的大小处处相等、方向处处相同。匀强磁场中的磁感线是分布均匀、方向相同的平行直线。 3.磁感应强度 (1)定义:磁感应强度是表示磁场强弱的物理量,在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,受到的磁场力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值,叫做通电导线所在处的磁感应强度,定义式B=F/IL。单位T,1T=1N/(A·m)。 (2)磁感应强度是矢量,磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向,即通过该点的磁感线的切线方向。 (3)磁场中某位置的磁感应强度的大小及方向是客观存在的,与放入的电流强度I的大小、导线的长短L的大小无关,与电流受到的力也无关,即使不放入载流导体,它的磁感应强度也照样存在,因此不能说B与F成正比,或B与IL成反比。 (4)磁感应强度B是矢量,遵守矢量分解合成的平行四边形定则,注意磁感应强度的方向就是该处的磁场方向,并不是在该处的电流的受力方向。 4.地磁场:地球的磁场与条形磁体的磁场相似,其主要特点有三个:

专题3.16 圆形边界磁场问题(提高篇)(解析版)

2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练(选修3-1) 第三部分 磁场 专题3.16 圆形边界磁场问题(提高篇) 一.选择题 1、(2020高考精优预测山东卷2)如图所示,半径为r 的圆刚好与正方形abcd 的四个边相切,在圆形区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场,一带负电粒子从ad 边的中点以某一初速度沿纸面且垂直ad 边方向射入磁场,一段时间后粒子从圆形磁场区域飞出并恰好通过正方形的d 点.设该粒子在磁场中运动的轨迹半径为R ,运动时间为t ,若粒子在磁场中做圆周运动的周期为T ,粒子重力不计.下列关系正确的是( ) A.2R r = B.(21)R r =- C.1 8t T = D.38 t T = 【参考答案】 BD 【名师解析】本题考查带电粒子在有界磁场中做匀速圆周运动的基本规律.由题意可知粒子从Bd 方向射出磁场,由下图可知在OBd 中,2R r R =-,得(21)R r =-,A 错误,B 正确;粒子轨迹圆心角为3π 4 ,所以运动时间3 π 342π8 T t T ==,C 错误,D 正确.

2.(2020安徽阜阳期末)如图所示,一带电粒子从y轴上的a点以某一速度平行 于x轴射入圆形匀强磁场区域,该区域内的磁场方向垂直纸面向外、磁感应强度 大小为B0,粒子从x轴上b点射出磁场时,速度方向与x轴正方向夹角为60°, 坐标原点O在圆形匀强磁场区域的边界上,不计粒子重力,若只把匀强磁场的磁 感应强度大小改为某一确定值,使粒子经过Ob的中点后射出磁场,则改变后的 磁感应强度大小为() A. B0 B. B0 C. 2B0 D. 4B0 【参考答案】B 【名师解析】设Ob长度为2L。粒子从x轴上b点射出磁场时,画出粒子运动的轨迹如图, 由几何知识:R==,由洛伦兹力提供向心力,得:qB0v=m 所以:B0=;根据图中几何关系可得Oa=R-R cos60°= 若只把匀强磁场的磁感应强度大小改为某一确定值,使粒子经过Ob的中点后射出磁场,如图所示; 根据几何关系可得r2=(Oa-r)2+L2,解得:r= 由洛伦兹力提供向心力,得:qBv=m,所以:B= 由=,得B=B0,故B正确、ACD错误。 【关键点拨】 画出运动的轨迹,根据几何关系求解半径,粒子在磁场中做圆周运动,根据洛伦兹力提供向心力,即可求得磁感应强度的大小。该题考查带电粒子在磁场中的运动,正确地画出粒子运动的轨迹,根据几何关系找

高考物理一轮复习磁场专题

第十一章、磁场 一、磁场: 1、基本性质:对放入其中的磁极、电流有力的作用。 磁极间、电流间的作用通过磁场产生,磁场是客观存在的一种特殊形态的物质。 2、方向:放入其中小磁针N极的受力方向(静止时N极的指向) 放入其中小磁针S极的受力的反方向(静止时S极的反指向) 3、磁感线:形象描述磁场强弱和方向的假想的曲线。 磁体外部:N极到S极;磁体内部:S极到N极。 磁感线上某点的切线方向为该点的磁场方向;磁感线的疏密表示磁场的强弱。 4、安培定则:(右手四指为环绕方向,大拇指为单独走向) 二、安培力: 1、定义:磁场对电流的作用力。 2、计算公式:F=ILBsinθ=I⊥LB式中:θ是I与B的夹角。 电流与磁场平行时,电流在磁场中不受安培力;电流与磁场垂直时,电流在磁场中受安培力最大:F=ILB 0≤F≤ILB 3、安培力的方向:左手定则——左手掌放入磁场中,磁感线穿过掌心,四指指向电流方向,大拇指指向为通电导线所受安培力的方向。 三、磁感应强度B: 1、定义:放入磁场中的电流元与磁场垂直时,所受安培力F跟电流元IL的比值。

qB m v r =2、公式: 磁感应强度B是磁场的一种特性,与F、I、L等无关。 注:匀强磁场中,B与I垂直时,L为导线的长度; 非匀强磁场中,B与I垂直时,L为短导线长度。 3、国际单位:特斯拉(T)。 4、磁感应强度B是矢量,方向即磁场方向。 磁感线方向为B方向,疏密表示B的强弱。 5、匀强磁场:磁感应强度B的大小和方向处处相同的磁场。磁感线是分布均匀的平行直线。例:靠近的两个异名磁极之间的部分磁场;通电螺线管内的磁场。 四、电流表(辐向式磁场) 线圈所受力矩:M=NBIS ∥=k θ 五、磁场对运动电荷的作用: 1、洛伦兹力:运动电荷在磁场中所受的力。 2、方向:用左手定则判断——磁感线穿过掌心,四指所指为正电荷运动方向(负电荷运动的反方向),大拇指所指方向为洛伦兹力方向。 3、大小:F=qv ⊥B 4、洛伦兹力始终与电荷运动方向垂直,只改变电荷的运动方向,不对电荷做功。 5、电荷垂直进入磁场时,运动轨迹是一个圆。 IL F B =

2019年高考物理专题复习:力学题专题

力学题的深入研究 最近辅导学生的过程中,发现几道力学题虽然不是特别难,但容易错,并且辅导书对这几道题或语焉不详,或似是而非,或浅尝辄止,本文对其深入研究,以飨读者。 【题1】(1)某同学利用图甲所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)。从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图1所示。打点计时器电源的频率为50Hz 。 ○ 1通过分析纸带数据,可判断物块在相邻计数点 和 之间某时刻开始减速。 ○ 2计数点5对应的速度大小为 m/s ,计数点6对应的速度大小为 m/s 。(保留三位有效数字)。 ○3物块减速运动过程中加速度的大小为a = m/s 2,若用a g 来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g 为重力加速度),则计算结果比动摩擦因数的真实值 (填“偏大”或“偏小”)。 【原解析】一般的辅导书是这样解的: ①和②一起研究:根据T s s v n n n 21++=,其中s T 1.050 15=?=,得

1.0210)01.1100.9(25??+=-v =s m /00.1,1 .0210)28.1201.11(2 6??+=-v =s m /16.1, 1 .0210)06.1028.12(2 7??+=-v =s m /14.1,因为56v v >,67v v <,所以可判断物块在两相邻计数点6和7之间某时刻开始减速。 这样解是有错误的。其中5v 是正确的,6v 、7v 是错误的。因为公式T s s v n n n 21++=是匀变速运动的公式,而在6、7之间不是匀变速运动了。 第一问应该这样解析: ①物块在两相邻计数点6和7之间某时刻开始减速。 根据1到6之间的cm 00.2s =?,如果继续做匀加速运动的话,则6、7之间的距离应该为01.1300.201.11s 5667=+=?+=s s ,但图中cm s 28.1267=,所以是在6和7之间开始减速。 第二问应该这样解析: ②根据1到6之间的cm 00.2s =?,加速度s m s m T s a /00.2/1 .01000.222 2=?=?=- 所以s m aT v v /20.11.000.200.156=?+=+=。 因为s m T s s v /964.01 .0210)61.866.10(22 988=??+=+=- aT v v -=87=s m /16.11.0)2(964.0=?--。 ③ 首先求相邻两个相等时间间隔的位移差,从第7点开始依次为,cm s 99.161.860.101=-=?,cm s 01.260.661.82=-=?, cm s 00.260.460.63=-=?,求平均值cm s s s s 00.2)(3 1321=?+?+?=?,所以加速度222 2/.1 .01000.2s m T s a -?=?==2/00.2s m 根据ma =mg μ,得g a μ=这是加速度的理论值,实际上'ma f mg =+μ(此式中f 为纸带与打点计时器的摩擦力),得m f g a + =μ',这是加速度的理论值。因为a a >'所以g a =μ的测量值偏大。

高考物理:专题9-磁场(附答案)

专题9 磁场 1.(15江苏卷)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NM 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 答案:A 解析:因为在磁场中受安培力的导体的有效长度(A)最大,所以选A. 2.(15海南卷)如图,a 是竖直平面P 上的一点,P 前有一条形磁铁垂直于P ,且S 极朝向a 点,P 后一电子在偏转线圈和条形磁铁的磁场的共同作用下,在水平面内向右弯曲经过a 点.在电子经过a 点的瞬间.条形磁铁的磁场对该电子的作用力的方向() A .向上 B.向下 C.向左 D.向右 答案:A 解析:条形磁铁的磁感线方向在a 点为垂直P 向外,粒子在条形磁铁的磁场中向右运动,所以根据左手定则可得电子受到的洛伦兹力方向向上,A 正确. 3.(15重庆卷)题1图中曲线a 、b 、c 、d 为气泡室中某放射物质发生衰变放出的部分粒子的经迹,气泡室中磁感应强度方向垂直纸面向里.以下判断可能正确的是 A.a 、b 为粒子的经迹 B. a 、b 为粒子的经迹 C. c 、d 为粒子的经迹 D. c 、d 为粒子的经迹 答案:D 解析:射线是不带电的光子流,在磁场中不偏转,故选项B 错误.粒子为氦核带正电,由左手定则知受到向上的洛伦兹力向上偏转,故选项A 、C 错误;粒子是带负电的电子流,应向下偏转,选项D 正确. 4.(15重庆卷)音圈电机是一种应用于硬盘、光驱等系统的特殊电动机.题7图是某音圈电机的原理示意图,它由一对正对的磁极和一个正方形刚性线圈构成,线圈边长为,匝数为,磁极正对区域内的磁感应强度方向垂直于线圈平面竖直向下,大小为,区域外的磁场忽略不计.线圈左边始终在磁场外,右边始终在磁场内,前后两边在磁场内的长度始终相等.某时刻线圈中电流从P 流向Q,大小为. βγαβγαβL n B I

圆形磁场区域问题

圆形磁场区域问题延伸 1.在xOy 平面内有许多电子(质量为m ,电荷量为e )从坐标原点O 不断以相同大小的速度v 0沿不同的方向射入第一象限,如图所示.现加上一个垂直于xOy 平面向里的磁感应强度为B 的匀强磁场,要求这些电子穿过该磁场后都能平行于x 轴向x 轴正方向运动,试求出符合条件的磁场的最小面积. 解析:所有电子在所求的匀强磁场中均做匀速圆周运动, 由e v 0B =m v 20 R ,得半径为R =m v 0eB . 设与x 轴正向成α 角入射的电子从坐标为(x ,y )的P 点射出磁场, 则有 x 2+(R -y )2=R 2 ① ①式即为电子离开磁场的下边界b 的表达式,当α=90°时,电子的运动轨迹为磁场的上边界a ,其表达式为: (R -x )2+y 2=R 2 ② 由①②式所确定的面积就是磁场的最小范围,如图所示,其面积为 S =2????πR 2 4-R 2 2=π-22????m v 0eB 2 . 【分析】电子在磁场中运动轨迹是圆弧,且不同方向射出的电子的圆形轨迹的半径相同(r=mv0/Be).假如磁场区域足够大,画出所有可能的轨迹如图3-6所示,其中圆O1和圆O2为从圆点射出,经第一象限的所有圆中的最低和最高位置的两个圆,若要使电子飞出磁场时平行于x 轴,这些圆的最高点应是区域的下边界,可由几何知识证明,此下边界为一段圆弧将这些圆心连线(图中虚线O1O2)向上平移一段长度为r=mv0eB 的距离即图3-7中的弧ocb 就是这些圆的最高点的连线, 应是磁场区域的下边界.;圆O2的y 轴正方向的半个圆应是磁场的上边界,两边界之间图形的面积即为所求 图3-7中的阴影区域面积,即为磁场区域面积 S= 【解题回顾】数学方法与物理知识相结合是解决物理问题的一种有效途径.本题还可以用下述方法求出下边界.设P(x,y)为磁场下边界上的一点,经过该点的电子初速度与x 轴夹角为,则由图3-8可知:x=rsin θ, y=r-rcos θ 得: x2+(y-r)2=r2 所以磁场区域的下边界也是半径为r ,圆心为(0,r)的圆弧 222 2022 (1)12()422m v r r e B ππ-- =

10_2013高考物理真题分类汇编 专题十 磁场

专题十磁场 1.(2013高考上海物理第13题)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像是 答案:C 解析:通电螺线管外部中间处的磁感应强度最小,所以用磁传感器测量ab 上各点的磁感应强度B,在计算机屏幕上显示的大致图像是C。 2.(2013高考安徽理综第15题)图中a,b,c,d为四根与纸面垂直的长直导线,其横截面位于正方形的四个顶点上,导线中通有大小相同的电流,方向如图所示。一带正电的粒 子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动,它所受洛 伦兹力的方向是 A.向上B.向下C.向左 D.向右 【答案】B 【解析】在O点处,各电流产生的磁场的磁感应强度在O点叠加。d、b电流在O点产生的磁场抵消,a、c电流在O点产生的磁场合矢量方向向左,带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动,由左手定则可判断出它所受洛伦兹力的方向是向下,B选项正确。 3. (2013全国新课标理综II第17题)空间有一圆柱形匀强磁场区域,该区域的横截面的半径为R,磁场方向垂直于横截面。一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子以速率v0沿横截面的某直径射入磁场,离开磁场时速度方向偏离入射方向60°。不计重力。该磁场的

磁感应强度大小为 A B .qR m v 0 C .qR mv 03 D .qR m v 03 答案.A 【解题思路】画出带电粒子运动轨迹示意图,如图所示。设带电粒子 在匀强磁场中运动轨迹的半径为r ,根据洛伦兹力公式和牛顿第二定律, qv 0B=m 2 v r ,解得r=mv 0/qB 。由图中几何关系可得:tan30°=R/r。联立解 得:该磁场的磁感应强度B= 3qR ,选项A 正确。 4. (2013全国新课标理综1第18题)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) A . m qBR 2 B .m qBR C .m qBR 23 D .m qBR 2 答案:B 解析:画出粒子运动轨迹,由图中几何关系可知,粒子运动的轨迹半径等于R ,由qvB=mv 2 /R 可得:v= m qBR ,选项B 正确。 5.(2013高考广东理综第21题)如图9,两个初速度大小相同的同种离子a 和b ,从O 点沿垂直磁场方向进入匀强磁场,最后打到屏P 上,不计重力,下列说法正确的有 A.a ,b 均带正电 B.a 在磁场中飞行的时间比b 的短 C. a 在磁场中飞行的路程比b 的短 D.a 在P 上的落点与O 点的距离比b 的近 5.考点:运动电荷在磁场中的运动,圆周运动,洛伦兹力,

高中物理磁场知识点汇总

高中物理磁场知识点汇总 一、磁场 磁体是通过磁场对铁一类物质发生作用的,磁场和电场一样,是物质存在的另一种形式,是客观存在。小磁针的指南指北表明地球是一个大磁体。磁体周围空间存在磁场;电流周围空间也存在磁场。电流周围空间存在磁场,电流是大量运动电荷形成的,所以运动电荷周围空间也有磁场。静止电荷周围空间没有磁场。磁场存在于磁体、电流、运动电荷周围的空间。磁场是物质存在的一种形式。磁场对磁体、电流都有磁力作用。与用检验电荷检验电场存在一样,可以用小磁针来检验磁场的存在。如图所示为证明通电导线周围有磁场存在? ?奥斯特实验,以及磁场对电流有力的作用实验。 1.地磁场地球本身是一个磁体,附近存在的磁场叫地磁场,地磁的南极在地球北极附近,地磁的北极在地球的南极附近。 2.地磁体周围的磁场分布与条形磁铁周围的磁场分布情况相似。 3.指南针放在地球周围的指南针静止时能够指南北,就是受到了地磁场作用的结果。 4.磁偏角地球的地理两极与地磁两极并不重合,磁针并非准确地指南或指北,其间有一个交角,叫地磁偏角,简称磁偏角。说明:①地球上不同点的磁偏角的数值是不同的。 ②磁偏角随地球磁极缓慢移动而缓慢变化。③地磁轴和地球自转轴的夹角约为11°。 二、磁场的方向 在电场中,电场方向是人们规定的,同理,人们也规定了磁场的方向。规定:在磁场中的任意一点小磁针北极受力的方向就是那一点的磁场方向。确定磁场方向的方法是:将一不受外力的小磁针放入磁场中需测定的位置,当小磁针在该位置静止时,小磁针 N 极的指向即为该点的磁场方向。磁体磁场:可以利用同名磁极相斥,异名磁极相吸的方法来判定磁场方向。 电流磁场:利用安培定则(也叫右手螺旋定则)判定磁场方向。 三、磁感线

带电粒子在圆形磁场中运动的规律

带电粒子在磁场中的运动 例1.如图所示,在宽度为d 磁感应强度为B 、水平向外的匀强磁场矩形区域内,一带电粒子以初速度v 入射,粒子飞出时偏离原方向60°,利用以上数据可求出下列物理量中的哪几个 A.带电粒子的比荷 B.带电粒子在磁场中运动的周期 C.带电粒子的质量 D.带电粒子在磁场中运动的半径 变式.若带电粒子以初速度v 从A 点沿直径入射至磁感应强度为B ,半径为R 的圆形磁场,粒子飞出时偏离原方向60°,利用以上数据可求出下列物理量中的哪几个 应用1、如图所示,长方形 abcd 长 ad = 0.6m ,宽 ab = 0.3m , O 、e 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 ×10-7 kg 、电荷量 q =+2×10- 3C 的带电粒子以速度v =5×l02m/s 沿垂直 ad 方向且垂直于磁场射入磁场区域 ( ) A .从 Od 边射入的粒子,出射点全部分布在 Oa 边 B .从 aO 边射入的粒子,出射点全部分布在 ab 边 C .从Od 边射入的粒子,出射点分布在Oa 边和 ab 边 D .从aO 边射入的粒子,出射点分布在ab 边和bc 边 应用2.在以坐标原点O 为圆心、半径为r 的圆形区域内,存在磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图10所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x 轴的交点A 处以速度v 沿-x 方向射入磁场,恰好从磁场边界与y 轴的交点C 处沿+y 方向飞出。 (1)请判断该粒子带何种电荷,并求出其比荷q/m ; (2)若磁场的方向和所在空间范围不变,而磁感应强度的大小变为B ′,该粒子仍从A 处以相同的速度射入磁场,但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角,求磁感应强度B ′多大?此次粒子在磁场中运动所用时间t 是多少? 例2.如图所示,一束电子流以不同速率,由边界为圆形的匀强磁场的边界上一点A ,沿直径方向射入磁场,已知磁感应强度方向垂直圆平面,则电子在磁场中运动时:( ) A 轨迹长的运动时间长 B 速率大的运动时间长 C 偏转角大的运动时间长 D 速率为某一值时不能穿出该磁场 变式.如右图所示,直角三角形ABC 中存在一匀强磁场,比荷相同的两个粒子沿AB 方向射入磁场,分别从AC 边上的P 、Q 两点射出,则 A.从P 射出的粒子速度大 B.从Q 射出的粒子速度大 C.从P 射出的粒子,在磁场中运动的时间长 D.两粒子在磁场中运动的时间一样长 例3.如右图所示,在半径为R 的圆形区域内充满磁感应强度为B 的匀强磁场,MN 是一竖直放置的感光板.从圆形磁场最高点P 垂直磁场射入大量的带正电、电荷量为q 、质量为m 、速度为v 的粒子,不考虑粒子间的相互作用力,关于这些粒子的运动以下说法正确的是 A.只要对着圆心入射,出射后均可垂直打在MN 上 B.对着圆心入射的粒子,其出射方向的反向延长线不一定过圆心 C.对着圆心入射的粒子,速度越大在磁场中通过的弧长越长,时间也越长 D.只要速度满足m qBR v / ,沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN 上(出射速度有什么关系?)若相同速率平行经过p 点的直径进入磁场,出射点又有什么规律?

2019年高考物理专题复习:力学题专题(含答案)

力学题的深入研究 最近辅导学生的过程中,发现几道力学题虽然不是特别难,但容易错,并且辅导书对这几道题或语焉不详,或似是而非,或浅尝辄止,本文对其深入研究,以飨读者。 【题1】(1)某同学利用图甲所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)。从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图1所示。打点计时器电源的频率为50Hz 。 通过分析纸带数据,可判断物块在相邻计数点 和 之间○1某时刻开始减速。 计数点5对应的速度大小为 m/s ,计数点6对应的速度大小○2为 m/s 。(保留三位有效数字)。 物块减速运动过程中加速度的大小为= m/s 2,若用来计算物○3a a g 块与桌面间的动摩擦因数(g 为重力加速度),则计算结果比动摩擦 因数的真实值 (填“偏大”或“偏小”)。【原解析】一般的辅导书是这样解的: ①和②一起研究:根据,其中,得T s s v n n n 21++=s T 1.05015=?=

=,=, 1.0210)01.1100.9(25??+=-v s m /00.11 .0210)28.1201.11(2 6??+=-v s m /16.1=,因为,,所以可判断物1 .0210)06.1028.12(2 7??+=-v s m /14.156v v >67v v <块在两相邻计数点6和7之间某时刻开始减速。 这样解是有错误的。其中是正确的,、是错误的。因为公式 5v 6v 7v 是匀变速运动的公式,而在6、7之间不是匀变速运动了。T s s v n n n 21++=第一问应该这样解析: ①物块在两相邻计数点6和7之间某时刻开始减速。 根据1到6之间的,如果继续做匀加速运动的话,则6、7之cm 00.2s =?间的距离应该为,但图中,01.1300.201.11s 5667=+=?+=s s cm s 28.1267=所以是在6和7之间开始减速。 第二问应该这样解析: ②根据1到6之间的,加速度 cm 00.2s =?s m s m T s a /00.2/1 .01000.222 2=?=?=-所以。 s m aT v v /20.11.000.200.156=?+=+=因为s m T s s v /964.01 .0210)61.866.10(22 988=??+=+=-=。 aT v v -=87s m /16.11.0)2(964.0=?--③ 首先求相邻两个相等时间间隔的位移差,从第7点开始依次为,,, cm s 99.161.860.101=-=?cm s 01.260.661.82=-=?,求平均值,所cm s 00.260.460.63=-=?cm s s s s 00.2)(3 1321=?+?+?=?以加速度=222 2/.1 .01000.2s m T s a -?=?=2/00.2s m 根据,得这是加速度的理论值,实际上 ma =mg μg a μ=(此式中为纸带与打点计时器的摩擦力),得,'ma f mg =+μf m f g a +=μ'这是加速度的理论值。因为所以的测量值偏大。a a >'g a =μ

(完整)高考物理磁场经典题型及其解题基本思路

高考物理系列讲座——-带电粒子在场中的运动 【专题分析】 带电粒子在某种场(重力场、电场、磁场或复合场)中的运动问题,本质还是物体的动力学问题 电场力、磁场力、重力的性质和特点:匀强场中重力和电场力均为恒力,可能做功;洛伦兹力总不做功;电场力和磁场力都与电荷正负、场的方向有关,磁场力还受粒子的速度影响,反过来影响粒子的速度变化. 【知识归纳】一、安培力 1.安培力:通电导线在磁场中受到的作用力叫安培力. 【说明】磁场对通电导线中定向移动的电荷有力的作用,磁场对这些定向移动电荷作用力的宏观表现即为安培力. 2.安培力的计算公式:F=BILsinθ;通电导线与磁场方向垂直时,即θ = 900,此时安培力有最大值;通电导线与磁场方向平行时,即θ=00,此时安培力有最小值,F min=0N;0°<θ<90°时,安培力F介于0和最大值之间. 3.安培力公式的适用条件; ①一般只适用于匀强磁场;②导线垂直于磁场; ③L为导线的有效长度,即导线两端点所连直线的长度,相应的电流方向沿L由始端流向末端; ④安培力的作用点为磁场中通电导体的几何中心; ⑤根据力的相互作用原理,如果是磁体对通电导体有力的作用,则通电导体对磁体有反作用力. 【说明】安培力的计算只限于导线与B垂直和平行的两种情况. 二、左手定则 1.通电导线所受的安培力方向和磁场B的方向、电流方向之间的关系,可以用左手定则来判定. 2.用左手定则判定安培力方向的方法:伸开左手,使拇指跟其余的四指垂直且与手掌都在同一平面内,让磁感线垂直穿入手心,并使四指指向电流方向,这时手掌所在平面跟磁感线和导线所在平面垂直,大拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向. 3.安培力F的方向既与磁场方向垂直,又与通电导线方向垂直,即F总是垂直于磁场与导线所决定的平面.但B与I的方向不一定垂直. 4.安培力F、磁感应强度B、电流I三者的关系 ①已知I、B的方向,可惟一确定F的方向; ②已知F、B的方向,且导线的位置确定时,可惟一确定I的方向; ③已知F、I的方向时,磁感应强度B的方向不能惟一确定. 三、洛伦兹力:磁场对运动电荷的作用力. 1.洛伦兹力的公式:F=qvBsinθ; 2.当带电粒子的运动方向与磁场方向互相平行时,F=0; 3.当带电粒子的运动方向与磁场方向互相垂直时,F=qvB; 4.只有运动电荷在磁场中才有可能受到洛伦兹力作用,静止电荷在磁场中受到的磁场对电荷的作用力一定为0; 四、洛伦兹力的方向 1.运动电荷在磁场中受力方向可用左手定则来判定; 2.洛伦兹力f的方向既垂直于磁场B的方向,又垂直于运动电荷的速度v的方向,即f

2019年高考物理真题同步分类解析专题06 磁场(解析版)

2019年高考物理试题分类解析 专题06 磁场 1. (2019全国1卷17)如图,等边三角形线框LMN 由三根相同的导体棒连接而成,固定于匀强磁场中,线框平面与磁感应强度方向垂直,线框顶点M 、N 与直流电源两端相接,已如导体棒MN 受到的安培力大小为F ,则线框LMN 受到的安培力的大小为( ) A .2F B .1.5F C .0.5F D .0 【答案】B 【解析】设导体棒MN 的电流为I ,则MLN 的电流为 2I ,根据BIL F =,所以ML 和LN 受安培力为2F ,根据力的合成,线框LMN 受到的安培力的大小为F +F F 5.130sin 2 20 =? 2. (2019全国1卷24)(12分)如图,在直角三角形OPN 区域内存在匀强磁场,磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向外。一带正电的粒子从静止开始经电压U 加速后,沿平行于x 轴的方向射入磁场;一段时间后,该粒子在OP 边上某点以垂直于x 轴的方向射出。已知O 点为坐标原点,N 点在y 轴上,OP 与x 轴的夹角为30°,粒子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为d ,不计重力。求 (1)带电粒子的比荷; (2)带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间。 【答案】 (1)设带电粒子的质量为m ,电荷量为q ,加速后的速度大小为v 。由动能定理有2 12 qU mv =① 设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r ,由洛伦兹力公式和牛领第二定律有2 v qvB m r =②

由几何关系知d ③ 联立①②③式得 224q U m B d =④ (2)由几何关系知,带电粒子射入磁场后运动到x 轴所经过的路程为 πtan302 r s r = +?⑤ 带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间为 s t v = ⑥ 联立②④⑤⑥式得 2π(42Bd t U =⑦ 【解析】另外解法(2)设粒子在磁场中运动时间为t 1,则U Bd qB m T t 8241412 1ππ=? ==(将比荷代入) 设粒子在磁场外运动时间为t 2,则U Bd qU md qU m d v t 1236326y 2 22= ?=?== 带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间为21t t t +=,代入t 1和t 2得2π(42Bd t U =. 3. (全国2卷17)如图,边长为l 的正方形abcd 内存在匀强磁场,磁感应强度大小为B ,方向垂直于纸面(abcd 所在平面)向外。ab 边中点有一电子源O ,可向磁场内沿垂直于ab 边的方向发射电子。已知电子的比荷为k 。则从a 、d 两点射出的电子的速度大小分别为( ) A .14kBl B .14kBl ,5 4 kBl

高考物理电磁学知识点之磁场真题汇编附解析

高考物理电磁学知识点之磁场真题汇编附解析一、选择题 1.我国探月工程的重要项目之一是探测月球3 2He含量。如图所示,3 2 He(2个质子和1个 中子组成)和4 2 He(2个质子和2个中子组成)组成的粒子束经电场加速后,进入速度选择器,再经过狭缝P进入平板S下方的匀强磁场,沿半圆弧轨迹抵达照相底片,并留下痕迹M、N。下列说法正确的是() A.速度选择器内部的磁场垂直纸面向外B.平板S下方的磁场垂直纸面向里 C.经过狭缝P时,两种粒子的速度不同D.痕迹N是3 2 He抵达照相底片上时留下的2.质量和电荷量都相等的带电粒子M和N,以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹分别如图中的两支虚线所示,下列表述正确的是() A.M带正电,N带负电 B.M的速率大于N的速率 C.洛伦磁力对M、N做正功 D.M的运行时间大于N的运行时间 3.如图所示,匀强磁场的方向垂直纸面向里,一带电微粒从磁场边界d点垂直于磁场方向射入,沿曲线dpa打到屏MN上的a点,通过pa段用时为t.若该微粒经过P点时,与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒,最终打到屏MN上.若两个微粒所受重力均忽略,则新微粒运动的 ( ) A.轨迹为pb,至屏幕的时间将小于t B.轨迹为pc,至屏幕的时间将大于t C.轨迹为pa,至屏幕的时间将大于t

D.轨迹为pb,至屏幕的时间将等于t 4.对磁感应强度的理解,下列说法错误的是() A.磁感应强度与磁场力F成正比,与检验电流元IL成反比 B.磁感应强度的方向也就是该处磁感线的切线方向 C.磁场中各点磁感应强度的大小和方向是一定的,与检验电流I无关 D.磁感线越密,磁感应强度越大 5.下列关于教材中四幅插图的说法正确的是() A.图甲是通电导线周围存在磁场的实验。这一现象是物理学家法拉第通过实验首先发现B.图乙是真空冶炼炉,当炉外线圈通入高频交流电时,线圈产生大量热量,从而冶炼金属C.图丙是李辉用多用电表的欧姆挡测量变压器线圈的电阻刘伟手握线圈裸露的两端协助测量,李辉把表笔与线圈断开瞬间,刘伟觉得有电击说明欧姆挡内电池电动势很高 D.图丁是微安表的表头,在运输时要把两个接线柱连在一起,这是为了保护电表指针,利用了电磁阻尼原理 6.如图所示,两平行直导线cd和ef竖直放置,通以方向相反大小相等的电流,a、b两点位于两导线所在的平面内.则 A.b点的磁感应强度为零 B.ef导线在a点产生的磁场方向垂直纸面向里 C.cd导线受到的安培力方向向右 D.同时改变了导线的电流方向,cd导线受到的安培力方向不变 7.如图所示,某种带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后,射人水平放置,电势差为U2的两导体板间的匀强电场中,带电粒子沿平行于两板方向从两板正中间射入,穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中,则粒子入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U1和U2的变化情况为(不计重力,不考虑边缘效应)()

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