高考物理二轮复习题型归纳与训练专题十 磁场的性质及带电粒子在磁场中的运动(含解析)

2020高考物理二轮复习题型归纳与训练

专题十磁场的性质及带电粒子在磁场中的运动

题型一、磁场的性质与安培力

【典例1】．(2019·江苏高考)(多选)如图所示，在光滑的水平桌面上，a和b是两条固定的平行长直导线，通过的电流强度相等。矩形线框位于两条导线的正中间，通有顺时针方向的电流，在a、b产生的磁场作用下静止。则a、b的电流方向可能是()

A．均向左B．均向右

C．a的向左，b的向右D．a的向右，b的向左

【答案】CD

【解析】如图1所示，若a、b中电流方向均向左，矩形线框靠近导线的两边所受安培力方向相同，使线框向导线b移动。

同理可知，若a、b中电流均向右，线框向导线a移动，故A、B不符合题意。

若a导线的电流方向向左，b导线的电流方向向右，a、b中电流I′在线框所在处产生的磁场方向如图2所示，线框靠近导线的两边所在处的磁感应强度相同，所受的安培力大小相等、方向相反，线框静止。

同理可知，若a 导线的电流方向向右，b 导线的电流方向向左，线框也静止，C 、D 符合题意。

题型二、判定安培力作用下导体的运动

【典例2】．(2019·福州高考模拟)如图所示，一根长为L 的金属细杆通有大小为I 的电流时，水平静止在倾角为θ的光滑绝缘固定斜面上。斜面处在方向竖直向上、磁感应强度大小为B 的匀强磁场中。若电流和磁场的方向均不变，电流大小变为0.5I ，磁感应强度大小变为4B ，重力加速度为g 。则此时金属细杆( )

A ．电流流向垂直纸面向外

B ．受到的安培力大小为2BIL sin θ

C ．对斜面压力大小变为原来的2倍

D ．将沿斜面向上加速运动，加速度大小为g sin θ 【答案】 D

【解析】 金属细杆水平静止时，金属细杆受到重力、斜面的支持力和安培力而平衡，故安培力水平向右，由左手定则得电流流向垂直纸面向里，A 错误；根据安培力公式可得，后来金属细杆受到的安培力大小为F 安＝4B ·1

2IL ＝2BIL ，B 错误；金属细杆水平静止于斜面上时，

根据平衡条件可得：F N cos θ＝mg ，F N sin θ＝BIL ，磁感应强度大小和电流大小改变时，根据受力分析和牛顿第二定律可得：F N ′＝mg cos θ＋2BIL sin θ＝mg (1＋sin 2θ)

cos θ＝F N (1＋sin 2θ)<2F N ，

a ＝2BIL cos θ－mg sin θm

＝g sin θ，加速度方向沿斜面向上，金属细杆将沿斜面向上运动，C 错

误，D 正确。

题型三、带电粒子在匀强磁场中运动的处理方法

【典例3】．(2019·江西高三九校3月联考)(多选)如图所示是一个半径为R 的竖直圆形磁场区域，磁感应强度大小为B ，磁感应强度方向垂直纸面向里。有一个粒子源在圆上的A 点不停地发射出速率相同的带正电的粒子，带电粒子的质量均为m ，电荷量均为q ，运动的半径为r ，在磁场中的轨迹所对应的圆心角为α。下列说法正确的是( )

A ．若r ＝2R ，则粒子在磁场中运动的最长时间为πm 6qB

B ．若r ＝2R ，粒子沿着与半径方向成45°角斜向下射入磁场，则有tan α2＝22＋1

7

C ．若r ＝R ，粒子沿着磁场的半径方向射入，则粒子在磁场中的运动时间为πm

3qB

D ．若r ＝R ，粒子沿着与半径方向成60°角斜向下射入磁场，则圆心角α为150° 【答案】 BD

【解析】 若r ＝2R ，粒子在磁场中运动时间最长时，磁场区域的直径是轨迹的弦，作出轨迹如图1所示，因为r ＝2R ，圆心角α＝60°，则粒子在磁场中运动的最长时间为t max ＝

60°

360°

T ＝16·2πm qB ＝πm 3qB ，故A 错误；若r ＝2R ，粒子沿着与半径方向成45°角斜向下射入磁场，作出轨迹

如图2所示，根据几何关系，有tan α

2＝22R r －22R ＝22R 2R －22R

＝22＋17，故B 正确；若r ＝R ，

粒子沿着磁场的半径方向射入，粒子运动轨迹如图3所示，圆心角为90°，粒子在磁场中运动的时间t ＝90°360°T ＝14·2πm qB ＝πm

2qB ，故C 错误；若r ＝R ，粒子沿着与半径方向成

60°角斜向

下射入磁场，轨迹如图4所示，图中轨迹圆心与磁场圆心以及入射点和出射点连线构成菱形，由几何知识知圆心角α为150°，故D 正确。

题型四 带电粒子在组合场、复合场中的运动

【典例4】．(2019·湖南怀化高考一模)如图所示，在平面直角坐标系xOy 中的第一象限内存在磁感应强度大小为B 、方向垂直于坐标平面向里的有界矩形匀强磁场区域(图中未画出)；在第二象限内存在沿x 轴负方向的匀强电场。一粒子源固定在x 轴上坐标为(－L,0)的A 点，粒子源沿y 轴正方向释放出速度大小为v 0的电子，电子通过y 轴上的C 点时速度方向与y 轴正方向成α＝45°角，电子经过磁场偏转后恰好垂直通过第一象限内与x 轴正方向成 β＝15°角的射线OM 。已知电子的质量为m ，电荷量为e ，不考虑粒子的重力和粒子之间的相互作用。求：

(1)匀强电场的电场强度E 的大小； (2)电子在电场和磁场中运动的总时间t ； (3)矩形磁场区域的最小面积S min 。

【答案】 (1)mv 20

2eL (2)2L v 0＋2πm 3eB (3)3??

? ??eB

mv 02 【解析】 (1)电子从A 到C 的过程中，由动能定理得：

eEL ＝12mv 2C －12mv 2

0， 又有v C cos α＝v 0，

联立解得：E ＝mv 2

2eL

。

(2)电子在电场中做类平抛运动，沿电场方向有： L ＝v C sin α2t 1，

其中v C ＝v 0

cos α

，

由数学知识知电子在磁场中的速度偏向角等于圆心角：θ＝π－α－β＝2π

3，

电子在磁场中的运动时间：t 2＝θ

2πT ，

其中T ＝2πm

eB

，

电子在电场和磁场中运动的总时间t ＝t 1＋t 2， 联立解得：t ＝2L v 0＋2πm

3eB

。

(3)电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则有ev C B ＝m v 2C

r

最小矩形区域如图所示，

由数学知识得：CD ＝2r ·sin θ2，CQ ＝r －r cos θ

2，

矩形区域的最小面积：S min ＝CD ·CQ ，

联立解得：S min ＝3??

?

??eB mv 02

。 【典例5】．(2019·山东省滨州市二模)如图所示，处于竖直面内的坐标系x 轴水平、y 轴竖直，第二象限内有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，磁场方向垂直坐标平面向里。带电微粒从x 轴上M 点以某一速度射入电磁场中，速度与x 轴负半轴夹角α＝53°，微粒在第二象限做匀速圆周运动，并垂直y 轴进入第一象限。已知微粒的质量为m ，电荷量为－q ，OM 间距离为L ，重力加速度为g ，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6。求：

(1)匀强电场的电场强度E ；

(2)若微粒再次回到x 轴时动能为M 点动能的2倍，匀强磁场的磁感应强度B 为多少？ 【答案】 (1)mg q (2)8m 5q

g

L

【解析】 (1)微粒在第二象限做匀速圆周运动， 则qE ＝mg 解得：E ＝mg

q

。

(2)微粒垂直y 轴进入第一象限，则圆周运动圆心在y 轴上，由几何关系得：r sin α＝L 洛伦兹力提供向心力，有：qvB ＝m v 2

r

微粒在第一象限中运动时机械能守恒，有： mgr (1＋cos α)＝E k －1

2mv 2

又因为E k ＝2×1

2mv 2

联立以上各式解得：B ＝8m

5q

g L

。

【强化训练】

1．(2019·山东省聊城市二模)如图所示，三根相互平行的固定长直导线L 1、L 2和L 3垂直纸面放置，直导线与纸面的交点及坐标原点O 分别位于边长为a 的正方形的四个顶点。L 1与L 3中的电流均为2I 、方向均垂直纸面向里，L 2中的电流为I 、方向垂直纸面向外。已知在电流为I 的长直导线的磁场中，距导线r 处的磁感应强度B ＝kI

r ，其中k 为常数。某时刻有一电

子正好经过原点O 且速度方向垂直纸面向外，速度大小为v ，电子电量为e ，则该电子所受磁场力( )

A ．方向与y 轴正方向成45°角，大小为32kIve

2a

B ．方向与y 轴负方向成45°角，大小为52kIve

2a

C ．方向与y 轴正方向成45°角，大小为52kIve

2a

D ．方向与y 轴负方向成45°角，大小为32kIve

2a

【答案】 D

【解析】 通电直导线L 1、L 2、L 3分别在原点O 处产生磁场的磁感应强度B 1＝k 2I a 、B 2＝k I

2a 、

B 3＝k 2I a ，方向如图所示。则三电流在O 点处产生合磁场的磁感应强度B ＝2B 1－B 2＝32kI

2a ，

方向与y 轴正方向成45°角且指向第一象限。电子经过原点O 速度方向垂直纸面向外，速度

大小为v ，据左手定则知，该电子所受洛伦兹力方向与y 轴负方向成45°角，洛伦兹力的大小f ＝evB ＝32kIve

2a

，D 正确，A 、B 、C 错误。

2.(2019·常州市月考)如图所示的圆形区域里匀强磁场方向垂直于纸面向里，有一束速率各不相同的质子自A 点沿半径方向射入磁场，则质子射入磁场的运动速率越大( )

A ．其轨迹对应的圆心角越大

B ．其在磁场区域运动的路程越大

C ．其射出磁场区域时速度的偏向角越大

D ．其在磁场中的运动时间越长 【答案】B

【解析】设磁场区域半径为R ，质子轨迹圆心角为α，轨迹如图所示。

质子在磁场中运动的时间为t ＝α2π，轨迹半径r ＝R cot α2，而r ＝mv

Bq ，质子速率v 越大，则r

越大，故α越小，t 越小，故A 、C 、D 错误；质子运动的轨迹为s ＝rα＝mv

Bq α，r 增大的比α

减小的快，故速率越大，其在磁场区域运动的路程越大，故B 正确。

3.(2019·辽宁大连二模)如图所示，AC 是四分之一圆弧，O 为圆心，D 为圆弧中点，A 、D 、C 处各有一垂直纸面的通电直导线，电流大小相等，方向垂直纸面向里，整个空间还存在一个磁感应强度大小为B 的匀强磁场，O 处的磁感应强度恰好为零。如果将D 处电流反向，其他条件都不变，则O 处的磁感应强度大小为( )

A．2(2－1)B B．2(2＋1)B

C．2B D．0

【答案】A

【解析】O处的磁感应强度是A、D、C处电流分别在O处产生的磁感应强度与空间存在的匀强磁场的磁感应强度的矢量和，O处的磁感应强度恰好为零，则A、D、C处电流在O 处产生磁感应强度的矢量和一定与匀强磁场的磁感应强度等大反向，由矢量合成可得，A、

C、D处电流在O处产生的磁感应强度大小均为B O＝

B

2＋1

，所以如果将D处电流反向，

其他条件都不变，则O处的磁感应强度大小B′＝B＋B O－2B O＝2B O＝2(2－1)B，A正确。

4.如图所示为一个有界的足够大的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，一个不计重力的带正电的粒子，以某一速率v垂直磁场方向从O点进入磁场区域，粒子进入磁场时速度方向与磁场边界夹角为θ，下列有关说法正确的是()

A．若θ一定，v越大，粒子在磁场中运动时间越长

B．粒子在磁场中运动时间与v有关，与θ大小无关

C．粒子在磁场中运动时间与θ有关，与v无关

D．若v一定，θ越大，粒子在磁场中运动时间越长

【答案】C

【解析】粒子在磁场中的运动轨迹如图，

由几何知识知，粒子离开磁场时转过的圆心角一定为2π－2θ，在A 、B 、C 选项中，若θ一定，则有：t ＝2πm qB ·2π－2θ2π＝π－θπ·2πm

qB ，可见粒子在磁场中运动的时间与v 无关，与θ有关，

故A 、B 错误，C 正确；由上式可知若v 一定，θ越大，粒子在磁场中运动的时间越短，D 错误。

5.(2018·山东潍坊实验中学检测)如图所示，一束电子以大小不同的速率沿图示方向垂直飞入横截面是一正方形的匀强磁场区域，下列判断正确的是( )

A ．电子在磁场中运动时间越长，其轨迹线越长

B ．电子在磁场中运动时间越长，其轨迹线所对应的圆心角越大

C ．在磁场中运动时间相同的电子，其轨迹线不一定重合

D ．电子的速率不同，它们在磁场中运动时间一定不相同 【答案】BC 【解析】

由t ＝

θ

2π

T 知，电子在磁场中运动时间与轨迹对应的圆心角成正比，所以电子在磁场中运动的时间越长，其轨迹线所对应的圆心角θ越大，电子飞入匀强磁场中做匀速圆周运动，由半径公式r ＝mv

qB 知，轨迹半径与速率成正比，则电子的速率越大，在磁场中的运动轨迹半径越

大，故A 错误，B 正确。由周期公式T ＝2πm

qB

知，周期与电子的速率无关，所以在磁场中的

运动周期相同，若它们在磁场中运动时间相同，但轨迹不一定重合，比如：轨迹4与5，它们的运动时间相同，但它们的轨迹对应的半径不同，即它们的速率不同，故C正确，D错误。

6. (2019·河南省洛阳市三模)(多选)如图所示，虚线OL与y轴的夹角为60°，在此角范围内有垂直于xOy平面向外的匀强磁场。一带正电荷的粒子从y轴上的M点沿平行于x轴的方向射入磁场，粒子离开磁场后的运动轨迹与x轴交于P点(图中未画出)。已知OP之间的距离与粒子在磁场中运动的轨道半径相等，不计粒子的重力。则下列说法正确的是()

A．粒子离开磁场时的速度方向可能垂直虚线OL

B．粒子经过x轴时的速度方向可能垂直x轴

C．粒子离开磁场时的速度方向可能和虚线OL成30°夹角

D．粒子经过x轴时的速度方向可能与x轴正方向成30°夹角

【答案】BD

【解析】如果粒子离开磁场时的速度方向垂直虚线OL，则轨迹圆心为O，可知OP＞r，A错误；如果粒子经过x轴时的速度方向垂直x轴，则粒子经过OL时速度方向竖直向下，粒子运动轨迹如图1所示，

由几何关系可得OP＝r，B正确；如果粒子离开磁场时的速度方向和虚线OL成30°夹角，则粒子运动轨迹如图2所示，

由几何知识可知，此时OP距离一定小于r，C错误；如果粒子经过x轴时的速度方向与x 轴正方向成30°夹角，轨迹如图3所示，

由几何知识知△AOC与△OAP全等，故OP＝AC＝r，D正确。

7.(2019·山东济南高三上学期期末)如图所示，两竖直平行边界内，匀强电场方向竖直(平行纸面)向下，匀强磁场方向垂直纸面向里。一带负电小球从P点以某一速度垂直边界进入，恰好沿水平方向做直线运动。若增大小球从P点进入的速度但保持方向不变，则在小球进入的一小段时间内()

A．小球的动能减小B．小球的电势能减小

C．小球的重力势能减小D．小球的机械能减小

【答案】ACD

【解析】小球在电磁场中做直线运动时，小球共受到三个力作用：重力G、电场力F、洛伦兹力f，这三个力都在竖直方向上，小球在水平直线上运动，判断可知小球受到的合力一定是零，则小球一定做匀速直线运动。小球带负电，受到的电场力向上，洛伦兹力向下，重力向下，当小球的入射速度增大时，洛伦兹力增大，而电场力和重力不变，小球将向下偏转，

电场力与重力的合力向上，则它们的合力对小球做负功，洛伦兹力不做功，小球动能减小，A 正确；除重力外，只有电场力对小球做功，且做负功，则小球的机械能减小，电势能增大，B 错误，D 正确；重力对小球做正功，重力势能减小，C 正确。

8.(2019·河南郑州一模)如图所示，边界OM 与ON 之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场，边界ON 上有一粒子源S 。某一时刻，从粒子源S 沿平行于纸面，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等，经过一段时间后有大量粒子从边界OM 射出磁场。已知△MON ＝30°，从边界OM 射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于T

2(T 为粒子在磁场中运动的周期)，则从边界OM 射出的粒子在磁

场中运动的最短时间为( )

A.T 3

B.T 4

C.T 6

D.T 8 【答案】 A

【解析】 粒子在磁场中做匀速圆周运动，入射点是S ，出射点在OM 直线上，出射点与S 点的连线为轨迹的一条弦。当从边界OM 射出的粒子在磁场中运动的时间最短时，轨迹的弦最短，根据几何知识，作ES △OM ，则ES 为最短的弦，即粒子从S 到E 的时间最短。

由题意可知，粒子运动的最长时间等于12T ，此时轨迹的弦为DS ，设OS ＝d ，则DS ＝OS tan30°

＝

33d ，粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径为：r ＝DS 2＝36

d ，由几何知识有ES ＝OS sin30°＝12d ，sin θ2＝ES 2r ＝d

43

6

d ＝32，则θ＝120°，粒子在磁场中运动的最短时间为：

t min

＝θ360°T ＝1

3

T ，A 正确。

9.(2019·江西省南昌市二模)如图所示，圆形区域内存在一垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小为B 1，P 点为磁场边界上的一点。相同的带正电荷粒子，以相同的速率从P 点射入磁场区域，速度方向沿位于纸面内的各个方向，这些粒子射出磁场区域的位置均处于磁场边界的某一段弧上，这段圆弧的弧长是磁场边界圆周长的1

6。若只将磁感应强度的大小变

为B 2，结果相应的弧长变为磁场边界圆周长的1

3，不计粒子的重力和粒子间的相互作用，则

B 2

B 1

等于( )

A.

33

B.33

C.12

D.21

【答案】 B

【解析】当磁感应强度为B 2时，从P 点射入的粒子与磁场边界的最远交点是轨迹上直径与磁场边界圆的交点，如图所示，

故△POM ＝120°。所以粒子做圆周运动的半径r 2＝R sin60°＝mv qB 2，同理可知r 1＝R sin30°＝mv

qB 1，

解得B 2B 1＝3

3

，B 正确，A 、C 、D 错误。

10.(2019·贵州毕节二模)如图所示，空间存在方向垂直于纸面向里的分界磁场，其中在MN 左侧区域的磁感应强度大小为B ，在MN 右侧区域的磁感应强度大小为3B 。一质量为m 、电荷量为q 、重力不计的带电粒子以平行纸面的速度v 从MN 上的O 点垂直MN 射入磁场，此时开始计时，当粒子的速度方向再次与入射方向相同时，下列说法正确的是( )

A ．粒子运动的时间是4πm

3qB

B ．粒子运动的时间是2πm

3qB

C ．粒子与O 点间的距离为

4mv

3qB D ．粒子与O 点间的距离为mv 3qB

【答案】 AC

【解析】 粒子在MN 右侧运动半个周期后回到MN 左侧，再运动半个周期后的速度方向与入射方向相同，在MN 右侧运动的时间t 1＝12T 1＝12×2πm 3Bq ＝πm 3Bq ，在MN 左侧运动的时间t 2＝

12T 2＝12×2πm Bq ＝πm Bq ，因此粒子的速度方向再次与入射方向相同时的运动时间为t ＝t 1＋t 2＝4πm

3Bq ，

故A 正确，B 错误；在MN 右侧粒子运动的距离为L 1＝2R 1＝2mv 3Bq ，在MN 左侧粒子运动的

距离为L 2＝2R 2＝2mv Bq ，粒子与O 点间的距离L ＝L 2－L 1＝4mv

3Bq ，故C 正确，D 错误。

11.(2019·浙江宁波高三上学期期末十校联考)如图甲所示，在y ≥0的区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，其磁感应强度B 随时间t 变化的规律如图乙所示；与x 轴平行的虚线MN 下方有沿＋y 方向的匀强电场，电场强度E ＝8

π×103 N/C 。在y 轴上放置一足够大的挡板。t ＝0时

刻，一个带正电粒子从P 点以v ＝2×104 m/s 的速度沿＋x 方向射入磁场。已知电场边界MN 到x 轴的距离为π－210 m ，P 点到坐标原点O 的距离为1.1 m ，粒子的比荷q

m ＝106 C/kg ，不

计粒子的重力。求粒子：

(1)在磁场中运动时距x 轴的最大距离； (2)连续两次通过电场边界MN 所需的时间； (3)最终打在挡板上的位置到坐标原点O 的距离。 【答案】 (1)0.4 m (2)π2×10－5 s 或4π×10－

5 s(3)0.37 m

【解析】 (1)粒子在磁场中做匀速圆周运动，有 qvB ＝m v 2

R

，

解得半径R ＝0.2 m ，

粒子做匀速圆周运动的周期T ＝2πm qB ＝2π×10－

5 s ，由图乙可知粒子运动34圆周后磁感应强度

发生变化，在0～3π2×10－5 s 内，粒子做匀速圆周运动的时长为t 1＝3π2

×10－

5 s 。

由磁场变化规律可知，粒子在0～3π2×10－

5 s 时间内做匀速圆周运动至A 点，接着沿－y 方向

做匀速直线运动直至电场边界上的C 点，如图1所示，设电场边界MN 到x 轴的距离为y 0，用时t 2＝R ＋y 0v ＝π2×10－5 s ＝T 4

。

进入电场后做匀减速运动至D 点，由牛顿第二定律得粒子的加速度： a ＝qE m ＝8

π

×109 m/s 2，

粒子从C 点减速至D 再反向加速至C 所需的时间

t 3＝2v a ＝2×2×1048π

×109 s ＝π2×10－

5 s ＝T 4

。

接下来，粒子沿＋y 轴方向匀速运动至A 所需时间仍为t 2，磁感应强度刚好变为0.1 T ，粒子将在洛伦兹力的作用下从A 点开始做匀速圆周运动，再经3π2×10－

5 s 时间，粒子将运动到F

点，此后将重复前面的运动过程。

因此粒子在磁场中运动时，到x 轴的最大距离y m ＝2R ＝0.4 m 。

(2)由(1)中结论可知，粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期T ＝2π×10－

5 s 粒子连续两次通过电场边界MN 有两种可能情况，以图1所示过程为例，

第一种可能是，由C 点先沿－y 方向到D 再返回经过C ，所需时间为t ＝t 3＝π2×10－

5 s 。

第二种可能是，由C 点先沿＋y 方向运动至A 点，做匀速圆周运动一圈半后，从G 点沿－y 方向做匀速直线运动至MN ，所需时间为t ′＝t 2＋

3T 2

＋t 2＝2T ＝4π×10－

5 s 。 (3)由(1)可知，粒子每完成一次周期性的运动，将向－x 方向平移2R (即图1中所示从P 点移到F 点)，OP ＝1.1 m ＝5.5R ，故粒子打在挡板前的前运动轨迹如图2所示，其中I 是粒子开始做圆周运动的起点，J 是粒子打在挡板上的位置，K 是最后一段圆周运动的圆心，Q 是I 点与K 点连线与y 轴的交点。

由题意知，QI ＝OP －5R ＝0.1 m ，KQ ＝R －QI ＝0.1 m ＝R

2

，

则JQ ＝R 2－(KQ )2＝

32

R ， J 点到O 的距离JO ＝R ＋

32R ＝2＋310

m≈0.37 m 。

12.(2019·岳阳模拟)如图所示，真空中的矩形abcd 区域内存在竖直向下的匀强电场，半径为R 的圆形区域内同时存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B ，圆形边界分别相切于ad 、bc 边的中点e 、f 。一带电粒子以初速度v 0沿着ef 方向射入该区域后能做直线运动；当撤去磁场并保留电场时，粒子以相同的初速度沿着ef 方向射入恰能从c 点飞离该区域。已知ad ＝bc ＝43

3

R ，忽略粒子的重力。求：

(1)带电粒子的电荷量q 与质量m 的比值q

m

；

(2)若撤去电场保留磁场，粒子离开矩形区域时的位置。 【答案】 (1)

3v 03BR (2)ab 边上距b 点R 3

处 【解析】 (1)设匀强电场场强为E ，当电场和磁场同时存在时，粒子沿ef 方向做直线运动，有qv 0B ＝qE

当撤去磁场，保留电场时，带电粒子做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，由题知，粒子恰能从c 点飞出，则水平方向有2R ＝v 0t 竖直方向有12bc ＝1

2at 2

因为qE ＝ma 解得q m ＝3v 0

3BR

。

(2)若撤去电场保留磁场，粒子将在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力有qv 0B ＝m v 20

r

得r ＝mv 0

qB

＝3R

轨迹如图所示，

由图中几何关系得r ＝R tan θ

得θ＝60°，故粒子离开矩形区域时在ab 边上的位置g 与b 的距离为x ＝R －12bc ·1

tan θ

解得x ＝R

3。

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（ ）

带电粒子在磁场中运动的六类高考题型 归类解析

带电粒子在磁场中运动的六类高考题型归类解析 一、带电粒子在匀强磁场中匀速圆周运动基本问题 定圆心、画轨迹、找几何关系是解题的基础。 带电粒子垂直于磁场进入一匀强磁场后在洛伦兹力作用下必作匀速圆周运动，抓住运动中的任两点处的速度，分别作出各速度的垂线，则二垂线的交点必为圆心；或者用垂径定理及一处速度的垂线也可找出圆心；再利用数学知识求出圆周运动的半径及粒子经过的圆心角从而解答物理问题。 （04天津）钍核发生衰变生成镭核并放出一个粒子。 设该粒子的质量为、电荷量为q，它进入电势差为U的带窄缝的平行 平板电极和间电场时，其速度为，经电场加速后，沿方向进 入磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的有界匀强磁场，垂直平板电 极，当粒子从点离开磁场时，其速度方向与方位的夹角 ，如图所示，整个装置处于真空中。 （1）写出钍核衰变方程； （2）求粒子在磁场中沿圆弧运动的轨道半径R； （3）求粒子在磁场中运动所用时间。 解析:（1）钍核衰变方程① （2）设粒子离开电场时速度为，对加速过程有 ② 粒子在磁场中有③ 由②、③得④ （3）粒子做圆周运动的回旋周期 ⑤ 粒子在磁场中运动时间⑥ 由⑤、⑥得⑦ 二、带电粒子在磁场中轨道半径变化问题 导致轨道半径变化的原因有： ①带电粒子速度变化导致半径变化。 如带电粒子穿过极板速度变化；带电粒子使空气电离导致速度变化；回旋加速器加速带电粒子等。 ②磁场变化导致半径变化。如通电导线周围磁场，不同区域的匀强磁场不同；磁场随时间变化。 ③动量变化导致半径变化。如粒子裂变，或者与别的粒子碰撞； ④电量变化导致半径变化。如吸收电荷等。

总之，由看m、v、q、B中某个量或某两个量的乘积或比值的变化就会导致带电粒子的轨道半径变化。 （06年全国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，磁场方向垂直于纸面向里，且B1＞B2。一个带负电的粒子从坐标原点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，B1与B2的比值应满足 什么条件？ 解析：粒子在整个过程中的速度大小恒为v，交替地在xy平面内B1与 B2磁场区域中做匀速圆周运动，轨迹都是半个圆周。设粒子的质量和电荷量的 大小分别为m和q，圆周运动的半径分别为和r2，有 r1＝①r2＝② 分析粒子运动的轨迹。如图所示，在xy平面内，粒子先沿半径为r1的半圆C1 运动至y轴上离O点距离为2 r1的A点，接着沿半径为2 r2的半圆D1运动至y轴的 O1点，O1O距离 d＝2（r2－r1）③ 此后，粒子每经历一次“回旋”（即从y轴出发沿半径r1的半圆和半径为r2的半圆回到原点下方y轴），粒子y 坐标就减小d。 设粒子经过n次回旋后与y轴交于O n点。若OO n即nd满足nd＝2r1④ 则粒子再经过半圆C n+1就能够经过原点，式中n＝1，2，3，……为回旋次数。 由③④式解得⑤ 由①②⑤式可得B1、B2应满足的条件 n＝1，2，3，……⑥ 三、带电粒子在磁场中运动的临界问题和带电粒子在多磁场中运动问题 带电粒子在磁场中运动的临界问题的原因有： 粒子运动范围的空间临界问题； 磁场所占据范围的空间临界问题， 运动电荷相遇的时空临界问题等。 审题时应注意恰好，最大、最多、至少等关键字 （07全国1）两平面荧光屏互相垂直放置，在两屏内分别取垂直于两屏交线的直线为x轴和y轴，交点O为原点，如图所示。在y>0，00，x>a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点处有一小孔，一束质量为m、带电量为q（q>0）的 粒子沿x轴经小孔射入磁场，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0a的区域中运动的时 间之比为2：5，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的匀强磁场中作圆周运动的周期。试求两个荧光屏上亮线 的范围（不计重力的影响）。

高三物理电磁场测试题

高三物理电磁场测试题 一、本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分． 1．如图1所示，两根相互平行放置的长直导线a 和b 通有大小相等、方向相反的电流，a 受到磁场力的大小为F 1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a 受到的磁场力大小变为F 2.则此时b 受到的磁场力大小为（ ） A ．F 2 B ．F 1－F 2 C ．F 1+F 2 D ．2F 1－F 2 2．如图2所示，某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，已知一离子在电场力和磁场力作用下， 从静止开始沿曲线acb 运动，到达b 点时速度为 零，c 为运动的最低点.则 （ ） A ．离子必带负电 B ．a 、b 两点位于同一高度 C ．离子在c 点速度最大 D ．离子到达b 点后将沿原曲线返回 3．如图3所示，带负电的橡胶环绕轴OO ′以角速 a I I 图 图3 图2

度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是（） A．N极竖直向下 B．N极竖直向上 C．N极沿轴线向左 D．N极沿轴线向右 4．每时每刻都有大量带电的宇宙射线向地球 射来，幸好地球磁场可以有效地改变这些 宇宙射线中大多数射线粒子的运动方向， 使它们不能到达地面，这对地球上的生命 有十分重要的意义。假设有一个带正电的 宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来（如图4，地球由西向东转，虚线表示地球自转轴，上方为地理北极），在地球磁场的作用下，它将向什么方向偏转？（）A．向东B．向南C．向西D．向北 5．如图5所示，甲是一个带正电的小物块，乙是一个不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起静置于粗糙的水平 地板上，地板上方空间有水平方向的匀强磁 场。现用水平恒力拉乙物块，使甲、乙无相 对滑动地一起水平向左加速运动， 在加速运动阶段（）图5 图4

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

带电粒子在磁场中做匀速圆周运动题型归类

带电粒子在磁场中做匀速圆周运动题型归类（2009、5） 带电粒子在有界磁场中运动的分析方法： 1．圆心的确定 因为洛伦兹力F 指向圆心，根据F ⊥v ，画出粒子运 动轨迹中任意两点（一般是射入和射出磁场两点），先作 出切线找出v 的方向再确定F 的方向，沿两个洛伦兹力F 的方向画其延长线，两延长线的交点即为圆心，或利用圆 心位置必定在圆中一根弦的中垂线上，作出圆心位置，如 图1所示。 2．半径的确定和计算 利用平面几何关系，求出该圆的可能半径（或圆心角），并注意以下 两个重要的几何特点： ①粒子速度的偏向角?等于转过的圆心角α，并等于AB 弦与切线的夹角（弦切角）θ的2倍，如图2所示，即?=α=2θ。 ②相对的弦切角θ相等，与相邻的弦切角θ′互补，即θ+θ′=180°。 3．粒子在磁场中运动时间的确定 若要计算转过任一段圆弧所用的时间，则必须确定粒子转过的圆弧所 对的圆心角，利用圆心角α与弦切角的关系，或者利用四边形内角和等于360°计算出圆心角α的大小，并由表达式，即Bq m t α=，确定通过该段圆弧所用的时间，其中T 即 为该粒子做圆周运动的周期，转过的圆心角越大，所用时间t 越长，注意t 与运动轨迹的长短无关。 4．注意圆周运动的对称性与特殊性 （1）从一直线边界射入的粒子从同一直线边界射出时，速度与边界的夹角相等； （2）在圆形磁场区域内，粒子射入时的速度方向过圆心，射出时的速度方向也过圆心； （3）圆形磁场区域的半径与粒子轨道半径相等时，出射方向一定垂直入射点与磁场圆心的连线。（此结论解题很难想到，也较难证明，利用几何知识。） 问题一：磁场边界问题 有界磁场的两种典型模型： 1．穿过矩形磁场区：如图3所示，一定要先画好辅助线（半径、速度及延长线）。 （1）带电粒子在穿过磁场时的偏向角由sin θ=L /R 求出；（θ、L 和R 见图标） （2）带电粒子的侧移由R 2=L 2-（R-y ）2 解出；（y 见所图标） （3）带电粒子在磁场中经历的时间由得出。 ②穿过圆形磁场区：如图4所示，画好辅助线（半径、速度、轨迹圆 的圆心、连心线）。

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：

全国高中物理磁场大题(超全)

高中物理磁场大题 一．解答题（共30小题） 1．如图甲所示，建立Oxy坐标系，两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称，极板长度和板间距均为l，第一四象限有磁场，方向垂直于Oxy平面向里．位于极板左侧的粒子源沿x轴间右连续发射质量为m、电量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子在0～3t0时间内两板间加上如图乙所示的电压（不考虑极边缘的影响）．已知t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t0时刻经极板边缘射入磁场．上述m、q、l、t0、B为已知量．（不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况） （1）求电压U0的大小． （2）求t0时进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径． （3）何时射入两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短？求此最短时间．2．如图所示，在xOy平面内，0＜x＜2L的区域内有一方向竖直向上的匀强电场，2L＜x＜3L的区域内有一方向竖直向下的匀强电场，两电场强度大小相等．x＞3L 的区域内有一方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场．某时刻，一带正电的粒子从坐标原点以沿x轴正方向的初速度v0进入电场；之后的另一时刻，一带负电粒子以同样的初速度从坐标原点进入电场．正、负粒子从电场进入磁场时速度方向与电场和磁场边界的夹角分别为60°和30°，两粒子在磁场中分别运动半周后在某点相遇．已经两粒子的重力以及两粒子之间的相互作用都可忽略不计，两粒子带电量大小相等．求： （1）正、负粒子的质量之比m1：m2； （2）两粒子相遇的位置P点的坐标；

（3）两粒子先后进入电场的时间差． 3．如图所示，相距为R的两块平行金属板M、N正对着放置，s1、s2分别为M、N板上的小孔，s1、s2、O三点共线，它们的连线垂直M、N，且s2O=R．以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场．D为收集板，板上各点到O点的距离以及板两端点的距离都为2R，板两端点的连线垂直M、N板．质量为m、带电量为+q的粒子，经s1进入M、N间的电场后，通过s2进入磁场．粒子在s1处的速度和粒子所受的重力均不计． （1）当M、N间的电压为U时，求粒子进入磁场时速度的大小υ； （2）若粒子恰好打在收集板D的中点上，求M、N间的电压值U0； （3）当M、N间的电压不同时，粒子从s1到打在D上经历的时间t会不同，求t的最小值． 4．如图所示，直角坐标系xoy位于竖直平面内，在?m≤x≤0的区域内有磁感应强度大小B=4.0×10﹣4T、方向垂直于纸面向里的条形匀强磁场，其左边界与x轴交于P点；在x＞0的区域内有电场强度大小E=4N/C、方向沿y轴正方向的条形匀强电场，其宽度d=2m．一质量m=6.4×10﹣27kg、电荷量q=﹣3.2×10?19C 的带电粒子从P点以速度v=4×104m/s，沿与x轴正方向成α=60°角射入磁场，经电场偏转最终通过x轴上的Q点（图中未标出），不计粒子重力．求：

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 =

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

高三物理磁场大题

1．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600 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 ． 12 t ? B ．2t ? C ．13 t ? D ．3t ? 2．半径为a 右端开小口的导体圆环和长为2a 的导体直杆，单位长度电阻均为R 0。圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B 。杆在圆环上以速度v 平行于直径CD 向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O 开始，杆的位置由θ确定，如图所示。则 A ．θ=0时，杆产生的电动势为2Bav B ．3π θ=3Bav C ．θ=0时，杆受的安培力大小为20 3(2)R B av π+ D ．3π θ=时，杆受的安培力大小为203(53)R B av π+

3．如图，质量分别为m A 和m B 的两小球带有同种电荷，电荷最分别为q A 和q B ，用绝缘细线悬挂在天花板上。平衡时，两小球恰处于同一水平位置，细线与竖直方向间夹角分别为θ1与θ2（θ1＞θ2）。两小球突然失去各自所带电荷后开始摆动，最大速度分别v A 和v B ，最大动能分别为E kA 和E kB 。则 （ ） （A ）m A 一定小于m B （B ）q A 一定大于q B （C ）v A 一定大于v B （D ）E kA 一定大于E kB 4．如图，理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1，两个标有“12V ，6W ”的小灯泡并联在副线圈的两端。当两灯泡都正常工作时，原线圈中电压表和电流表（可视为理想的）的示数分别是 A ．120V ，0.10A B ．240V ，0.025A C ．120V ，0.05A D ．240V ，0.05A 5．如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为B 0.使该线框从静止开始绕过圆心O 、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，在线框中产生感应电流。现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率t B ??的大小应为 A.πω0 4B B.πω0 2B C.πω0B D.π ω20B

“导体棒切割磁感线”题型与归类

“导体棒切割磁感线”问题的题型与归类 问题一：电磁感应现象中的图象 在电磁感应现象中，回路产生的感应电动势、感应电流及磁场对导线的作用力随时间的变化规律，也可用图象直观地表示出来．此问题可分为两类(1)由给定的电磁感应过程选出或画出相应的物理量的函数图像;(2)由给定的有关图像分析电磁感应过程,确定相关的物理量. 1．判断函数图象 如果是导体切割之动生电动势问题，通常由公式：E=BLv确定感应电动势的大小随时间的变化规律，由右手定则或楞次定律判断感应电流的方向；如果是感生电动势，则由法拉弟电磁感应定律确定E的大小，由楞次定律判断感应电流的方向。 题型1-1-1：例1、如图甲所示，由均匀电阻丝做成的正方形线框abcd的电阻为R1,ab=bc=cd=da=l,现将线框以与ab垂直的速度v匀速穿过一宽度为2l、磁感应强度为B的匀强磁场区域，整个过程中ab、cd两边始终保持与边界平行．令线框的cd边刚与磁场左边界重合时t=O，电流沿abcda流动的方向为正． (1)在图乙中画出线框中感应电流随时间变化的图象． (2)在图丙中画出线框中a、b两点间电势差Uab随时间t变化的图象． 分析：本题是电磁感应知识与电路规律的综合应用，要求我们运用电磁感应中的楞次定律、法拉第电磁感应定律及画出等效电路图用电路规律来求解，是一种常见的题型。 解答：(1)令I0=Blv／R，画出的图像分为三段(如下图所示) t=0～l/v,i=-I0 t= l/v～2l/v,i=0 t=2l/v～3l/v,i=-I0 (2)令U ab=Blv，面出的图像分为三段(如上图所示)

小结：要求我们分析题中所描述的物理情景,了解已知和所求的，然后将整个过程分成几个小的阶段,每个阶段中物理量间的变化关系分析明确,最后规定正方向建立直角坐标系准确的画出图形 例2、如图所示，一个边长为a ，电阻为R 的等边三角形，在外力作用下以速度v 匀速的穿过宽度均为a 的两个匀强磁场，这两个磁场的磁感应强度大小均为B ，方向相反，线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直，取逆时针方向为电流的正方向，试通过计算，画出从图示位置开始，线框中产生的感应电流I 与沿运动方向的位移x 之间的函数图象 分析：本题研究电流随位移的变化规律，涉及到有效长度问题. 解答：线框进入第一个磁场时，切割磁感线的有效长度在均匀变化.在位移由0到a/2过程中，切割有效长度由0增到2 3a ；在位移由a/ 2到 a 的过程中，切割有效长度由23a 减到 0．在x=a/2时，，I=R avB 23，电流为正．线框穿越两磁场边界时，线框在两磁场中切割 磁感线产生的感应电动势相等且同向，切割的有效长度也在均匀变化．在位移由a 到3a/2 过程中，切割有效长度由O 增到23a 。 ；在位移由3a/2到2a 过程中，切割有效长度由 2 3a 减到0.在x=3a/2时，I=R avB 3电流为负．线框移出第二个磁场时的情况与进入第 一个磁场相似,I 一x 图象如右图所示． 1、长度相等、电阻均为r 的三根金属棒AB 、CD 、EF 用导线相连，如图所示，不考虑导线电阻，此装置匀速进入匀强磁场的过程（匀强磁场垂直纸面向里，宽度大于AE 间距离），AB 两端电势差u 随时间变化的图像可能是：（ ） A C E

高考物理 法拉第电磁感应定律 推断题综合题附详细答案

一、法拉第电磁感应定律 1．如图所示，在倾角30o θ=的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小相等、方向分别 垂直斜面向上和垂直斜面向下的匀强磁场，两磁场宽度均为L 。一质量为m 、边长为L 的正方形线框距磁场上边界L 处由静止沿斜面下滑，ab 边刚进入上侧磁场时，线框恰好做匀速直线运动。ab 边进入下侧磁场运动一段时间后也做匀速度直线运动。重力加速度为g 。求： （1）线框ab 边刚越过两磁场的分界线ff′时受到的安培力； （2）线框穿过上侧磁场的过程中产生的热量Q 和所用的时间t 。 【答案】(1)安培力大小2mg ，方向沿斜面向上(2)4732mgL Q = 7 2L t g = 【解析】 【详解】 (1）线框开始时沿斜面做匀加速运动，根据机械能守恒有 2 1sin 302 mgL mv ?= ， 则线框进入磁场时的速度 2sin30v g L gL =?= 线框ab 边进入磁场时产生的电动势E =BLv 线框中电流 E I R = ab 边受到的安培力 22B L v F BIL R == 线框匀速进入磁场，则有 22sin 30B L v mg R ?= ab 边刚越过ff '时，cd 也同时越过了ee '，则线框上产生的电动势E '=2BLv

线框所受的安培力变为 22422B L v F BI L mg R ==''= 方向沿斜面向上 （2）设线框再次做匀速运动时速度为v '，则 224sin 30B L v mg R ?= ' 解得 4v v = '=根据能量守恒定律有 2211 sin 30222 mg L mv mv Q ?'?+=+ 解得4732 mgL Q = 线框ab 边在上侧磁扬中运动的过程所用的时间1L t v = 设线框ab 通过ff '后开始做匀速时到gg '的距离为0x ，由动量定理可知： 22sin 302mg t BLIt mv mv ?-='- 其中 ()022BL L x I t R -= 联立以上两式解得 ()02432L x v t v g -= - 线框ab 在下侧磁场匀速运动的过程中，有 00 34x x t v v ='= 所以线框穿过上侧磁场所用的总时间为 123t t t t =++= 2．如图()a ，平行长直导轨MN 、PQ 水平放置，两导轨间距0.5L m =，导轨左端MP 间接有一阻值为0.2R =Ω的定值电阻，导体棒ab 质量0.1m kg =，与导轨间的动摩擦因数 0.1μ=，导体棒垂直于导轨放在距离左端 1.0d m =处，导轨和导体棒电阻均忽略不计.整 个装置处在范围足够大的匀强磁场中，0t =时刻，磁场方向竖直向下，此后，磁感应强度B 随时间t 的变化如图()b 所示，不计感应电流磁场的影响.当3t s =时，突然使ab 棒获得

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，

带电粒子在磁场中运动高考题型归类解析

带电粒子在磁场中运动高考题型归类解析 1、带电粒子在匀强磁场中匀速圆周运动基本问题 找圆心、画轨迹是解题的基础。带电粒子垂直于磁场进入一匀强磁场后在洛伦兹力作用下必作匀速圆周运动，抓住运动中的任两点处的速度，分别作出各速度的垂线，则二垂线的交点必为圆心；或者用垂径定理及一处速度的垂线也可找出圆心；再利用数学知识求出圆周运动的半径及粒子经过的圆心角从而解答物理问题。 （04）钍核Th 23090发生衰变生成镭核Ra 22688并放出一个粒子。设该粒子的质量为m 、电荷量为q ，它进入 电势差为U 的带窄缝的平行平板电极1S 和2S 间电场时，其速度为0v ，经电场加速后，沿ox 方向进入磁感应强度为B 、方向垂直纸面向外的有界匀强磁场，ox 垂直平板电极2S ，当粒子从p 点离开磁场时，其速度方向与ox 方位的夹角?=60θ，如图所示，整个装置处于真空中。 （1）写出钍核衰变方程； （2）求粒子在磁场中沿圆弧运动的轨道半径R ； （3）求粒子在磁场中运动所用时间t 。 （1）钍核衰变方程Ra He Th 226884223090+→ ① （2）设粒子离开电场时速度为v ，对加速过程有 2022121mv mv qU -= ② 粒子在磁场中有R v m qvB 2 = ③ 由②、③得202v m qU qB m R += ④ （3）粒子做圆周运动的回旋周期 qB m v R T ππ22== ⑤

粒子在磁场中运动时间T t 61= ⑥ 由⑤、⑥得qB m t 3π= ⑦ 2、带电粒子在磁场中轨道半径变化问题。 导致轨道半径变化的原因有：①带电粒子速度变化导致半径变化。如带电粒子穿过极板速度变化；带电粒子使空气电离导致速度变化；回旋加速器加速带电粒子等。②磁场变化导致半径变化。如通电导线周围磁场，不同区域的匀强磁场不同；磁场随时间变化。③动量变化导致半径变化。如粒子裂变，或者与别的粒子碰撞；④电量变化导致半径变化。如吸收电荷等。总之，由qB mv r =看m 、v 、q 、B 中某个量或某两个量的乘积或比值的变化就会导致带电粒子的轨道半径变化。 （06年全国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B 1与B 2的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，且B 1＞B 2。一个带负电的粒子从坐标原点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，B 1与B 2的比值应满足什么条件？ 解析：粒子在整个过程中的速度大小恒为v ，交替地在xy 平面B 1与B 2磁场区域中做匀速圆周运动，轨迹都是半个圆周。设粒子的质量 和电荷量的大小分别为m 和q ，圆周运动的半径分别为和r 2，有 r 1＝1mv qB ……① r 2＝2mv qB ……② 分析粒子运动的轨迹。如图所示，在xy 平面，粒子先沿半径为r 1 的半圆C 1运动至y 轴上离O 点距离为2 r 1的A 点，接着沿半径为2 r 2 的半圆D 1运动至y 轴的O 1点，O 1O 距离 d ＝2（r 2－r 1）……③ 此后，粒子每经历一次“回旋”（即从y 轴出发沿半径r 1的半圆和半径 为r 2的半圆回到原点下方y 轴），粒子y 坐标就减小d 。 设粒子经过n 次回旋后与y 轴交于O n 点。若OO n 即nd 满足 nd ＝2r 1 ④ 则粒子再经过半圆C n +1就能够经过原点，式中n ＝1，2，3，……为回 旋次数。 由③④式解得 11 n r n r n =+ ⑤由①②⑤式可得B 1、B 2应满足的条件 211 B n B n =+ n ＝1，2，3，……⑥ 3、带电粒子在磁场中运动的临界问题和带电粒子在多磁场中运动问题 带电粒子在磁场中运动的临界问题的原因有：粒子运动围的空间临界问题；磁场所占据围的空间临界问题，运动电荷相遇的时空临界问题等。审题时应注意恰好，最大、最多、至少等关键字。 x y B 2 B 1 O v

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

高三物理磁场大题知识讲解

高三物理磁场大题

1．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600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 ．1 2t ? B ．2t ? C ．1 3 t ? D ．3t ? 2．半径为a 右端开小口的导体圆环和长为2a 的导体直杆，单位长度电阻均为R 0。圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B 。杆在圆环上以速度v 平行于直径CD 向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O 开始，杆的位置由θ确定，如图所示。则 A ．θ=0时，杆产生的电动势为2Bav B ．3 π θ= 3Bav C ．θ=0时，杆受的安培力大小为23(2)R B av π+

D． 3 π θ=时，杆受的安培力大小为 2 3 (53)R B av π+ 3．如图，质量分别为m A 和m B 的两小球带有同种电荷，电荷最分别为q A 和 q B ，用绝缘细线悬挂在天花板上。平衡时，两小球恰处于同一水平位置，细线与竖直方向间夹角分别为θ1与θ2（θ1＞θ2）。两小球突然失去各自所带电荷后开始摆动，最大速度分别v A和v B ，最大动能分别为E kA 和E kB 。则（） （A）m A一定小于m B （B）q A一定大于q B （C）v A一定大于v B （D）E kA一定大于E kB 4．如图，理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1，两个标有“12V，6W”的小灯泡并联在副线圈的两端。当两灯泡都正常工作时，原线圈中电压表和电流表（可视为理想的）的示数分别是 A．120V，0.10A B．240V，0.025A C．120V，0.05A D．240V，0.05A 5．如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为B0.使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，在线框中产生感应电流。现使线框保持图中所示位置，磁感应强度

(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