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(物理)高三物理专题练习【磁场】

(物理)高三物理专题练习【磁场】
(物理)高三物理专题练习【磁场】

高三物理专题练习【磁场】

1.PQ为一根足够长的绝缘细直杆,处于竖直的平面内,与水平夹角为θ斜放,空间充满磁感应强度B的匀强磁场,方向水平如图所示。一个质量为m,带有负电荷的小球套在PQ 杆上,小球可沿杆滑动,球与杆之间的摩擦系数为μ(μ

(1)小球最大加速度为多少?此时小球的速度是多少?

(2)下滑过程中,小球可达到的最大速度为多大?

2.如图所示,固定的半圆弧形光滑轨道置于水平方向的匀强电场和匀强磁场中,轨道圆弧半径为R,磁感应强度为B,方向垂直于纸面向外,电场强度为E,方向水平向左。一个质量为m的小球(可视为质点)放在轨道上的C点恰好处于静止,圆弧半径OC与水平直径AD的夹角为α(sinα=0.8).

⑴求小球带何种电荷?电荷量是多少?并说明理由.

⑵如果将小球从A点由静止释放,小球在圆弧轨道上运动时,对轨道的最大压力的大小

是多少?

35题图

3.如图所示,在平面直角坐标系x o y 的第四象限有垂直纸面向里的匀强磁场,一质量为m =8100.5-?kg 、电量为C q 6100.1-?=的带电粒子,从静止开始经100=U V 的电压加速后,从P 点沿图示方向进入磁场,已知OP=30cm ,(粒子重力不计,sin 370.6= ,

cos370.8= ).

(1)求带电粒子到达P 点时速度v 的大小;

(2)若磁感应强度B =2.0T ,粒子从x 轴上的Q 点离开磁场,求QO 的距离; (3)若粒子不能进入x 轴上方,求磁感应强度B '满足的条件。

4.两极板a 、b 间存在正交的匀强电场和磁感应强度为B 的匀强磁场Ⅰ,正离子以速度v 0=3.0×107m/s 沿极板中线匀速飞出极板,进入磁感应强度也为B 的匀强磁场区域Ⅱ,如图所示。已知板长L=10cm ,板距d=30cm ,板间电压U=1800V ,离子比荷为

kg C m

q

/10212?=,不计重力,求: (1)求电场强度E 和磁感应强度B 的大小?

(2)撤去磁场Ⅰ,求离子穿过电场时偏离入射方向的距离,以及离开电场时速度的大小? (3)撤去磁场Ⅰ后,要使离子不从边界PQ 射出,求磁场Ⅱ的宽度至少为多少?

(sin370=0.6,cos370=0.8)

P Ⅱ d · · · ·

· ·

· · · ·

· · · · · ·

5.如图所示,MN 是一段在竖直平面内半径为1m 的光滑的1/4圆弧轨道,轨道上存在水平

向右的匀强电场,轨道的右侧有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B 1=0.1 T .现有一带电荷量为1C 、质量为100g 的带正电小环,小环套在滚道外,从M 点由静止开始自由下滑,恰能沿NP 方向做直线运动,并进入右侧的复合场(NP 沿复合场的中心线).已知AB 板间的电压为U BA =2V ,板间距离d =2 m ,板的长度L =3 m ,若小环恰能从板的边沿飞出,g 取10m/s 2.求:

(1)小环运动到N 点时的速度v ; (2)水平向右的匀强电场的电场强度E ; (3)复合场中的匀强磁场的磁感应强度B 2.

6.如图所示,在坐标平面的第Ⅰ象限内有水平向左的匀强电场E =1.0×103V/m ,第Ⅱ象限内有垂直纸面向外的匀强磁场B =0.4T ,一荷质比为

51.010/q

C Kg m

=?的带正电粒子,从x 轴上的P 点以初速度v 0垂直x 轴进入磁场,已知P 与原点O 之间的距离为L =0.1m ,粒子恰好到达O 点而不进入电场,不计重力。求: (1)带电粒子的初速度v 0

(2)若带电粒子的初速度方向不变,大小为原来的2倍,粒子第三次到达y 轴的位置

为N ,求粒子从P 到N 的时间t 和总路程S 。(结果取两位有效数)

7.如图所示,真空中有一回旋加速器,其两金属D 形盒的半径为1.5R ,左盒接出一个水平向右的管道,管道右边紧连一垂直纸面向里、磁感应强度为B 2、半径为R 的圆形匀强磁场,距离磁场右边界0.2R 处有一长度为34.2R 的荧光屏。两盒间距较小,加入一交流加速电压;垂直于两盒向上加入一磁感应强度B 1的匀强磁场。现在盒的中心处由静止释放一比荷为

m

e

的电子,经过时间t 电子便进入水平向右的管道。已知电子在电场中的加速次数与回旋半周的次数相同,加速电子时电压的大小可视为不变。 (1)进入圆形磁场的电子获得的速度为多大? (2)此加速器的加速电压U 为多大?

(3)如果电子不能打出荧光屏之外,那么B 1必须符合什么条件?

参考答案

1.解:由θμtan <得,cos sin θμθmg mg > 故没有洛伦兹力时球下滑

(1)若小球速度较小时,球对杆的压力垂直于杆向下,沿杆的方向上由牛顿第二定律得:

ma qvB mg mg =--)cos (sin θμθ

当0cos =-qvB mg θ,即qB

m g v θ

cos max =时 最大加速度θθ

sin sin max g m

mg a =

(2)若小球速度较大时,球对杆的压力垂直于杆向上,沿杆的方向上由牛顿第二定律得:

ma mg qvB mg =--)cos (sin θμθ

当0=a 时,v 最大为qB mg v m μθμθ/)cos (sin +=

2.解:(1)小球在C 点受重力、电场力和轨道的支持力处于平衡,

电场力的方向一定是向左的,与电场方向相同, 如图所示. 因此小球带正电荷.

mg

F qE F N N ==ααsin cos

则有34mg qE = 小球带电荷量E

mg

q 43=

(2)小球从A 点释放后,沿圆弧轨道滑下,还受方向指向轨道的洛仑兹力f ,

力f 随速度增大而增大,小球通过C 点时速度(设为v )最大,力f 最大, 且qE 和mg 的合力方向沿半径OC ,因此小球对轨道的压力最大.

由动能定理得:

()ααcos 1sin 02

12

--=-qER mgR mv 通过C 点的速度v gR =

小球在重力、电场力、洛仑兹力和轨道对它的支持力作用下沿轨道做圆周运动,

有R

v m qvB qE mg F 2

cos sin =---αα

最大压力的大小等于支持力()

F E B Rg mg

E

=

+934

d

P

3.解:(1)对带电粒子的加速过程,由动能定理2

2

1

mv

qU=

代入数据得:s

m

v/

20

=

(2)带电粒子仅在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,

有:

qB

mv

R

R

mv

qvB=

=得

2

代入数据得:.

50

.0m

R=

而m

OP50

.0

53

/cos=

?

故圆心一定在x轴上,轨迹如图所示。

由几何关系可知:?

+

=53

sin

R

R

OQ,故m

OQ90

.0

=

(3)带电粒子不从x轴射出(如图),

由几何关系得:?

+

>53

cos

'

'R

R

OP①

'

'

qB

m v

R=②

由①②并代入数据得:T

T

B33

.5

3

16

'=

>

4.(1)由E=U/d (1分) 得E=6×103V/m

正离子不发生偏转,则q v0B=qE 得T

B4

10

2-

?

=

(2)设正离子通过场区偏转的距离为y,则:2

2

1

y=

因为

v

L

t=,ma

qE=

所以

2

2

2

1

v

L

m

qE

y=得y=6.7×10-2m

at

v

y

=

得=

=

mv

qEL

v

y

4×107m/s

所以离子的速率s

m

v

v

v

y

/

10

57

2

2

?

=

+

=

(3)由图可得

4

3

tan0=

=

y

v

v

α即α=370

由牛顿第二定律 R

m v qvB 2

=, 得R=0.125m

由图可得D=Rcosα+R=0.225m

5.(1)小环恰能沿NP 做直线运动,说明只能做匀速直线运动mg v qB =1

s m qB mg v /10/1== ,方向水平向右

(2)从M 到N 做圆周运动,由动能定理:2/)(2mv R qE mg =+

C N E /4=∴

(3)进入复合场后:N d qU F 1/==电,N mg G 1==

可见,小环只受洛伦兹力,所以小球在复合场中做匀速圆周运动, 第一种情况:如图从右边沿飞出,由几何关系有:222)2/(L d R R +-=

解得:m R 51=,又21/qB mv R =,所以T qR mv B 2.0/12==

第二种情况:小环从左边沿飞出,由几何关系解得:m R 5.02=,又22/qB mv R =

所以T qR mv B 2/22==

6.解:(1)粒子在磁场中做圆周运动有:2

v qvB m r

= ①

恰好到O 点,由图知:2

L r =② 由①②得:30210/2qBL

v m s m

=

=? (2)粒子速度为302410/v v m s ==?时,

由①知:粒子在磁场中圆周运动的半径为:qB

m v

r ==0.1m

粒子运动轨迹如图,粒子恰好垂直y 轴进入电场匀减速运动,再返回。设匀减速运动的加速度大小为a ,路程为l , 时间为t 1 ,则:

qE a m =③ 22v l a

= ④ 1v t a = ⑤

由③④⑤得:51 4.010t s -=? 0.02l m

= 出电场后第二次过y 轴进入磁场仍做圆周运动,轨迹为一半圆,如图所示。 由22(

)qvB m r T π=知:qB

m

T π2= ⑥ 故从P 到N 整个过程的时间s t T t 41100.224

3

-?=+= 路程3

220.514

S r l m π=

?+= ⑧

7.(1)电子加速至D 盒最外层时,根据牛顿第二定律,有:R

v m evB 5.12

1=

得进入圆形磁场的电子获得的速度为:m

R

eB v 15.1=

---------------------① (2)周期1

25.12eB m

v R T ππ=

?=

, 电子加速次数为:m

eB T t

n π12

== 根据动能定理有:2

2

1mv eU n =

? 得加速器的加速电压为:2

25.22212

R B ne m v U π== (3)电子离开磁场时其速度方向的反向延长线通过圆心, 与水平线的夹角设为θ,如右图所示, 由此可得:32.132.1tan ==R R θ

得:θ=60°

电子在磁场中运动的圆心角也为θ=60°, 圆弧的半径为R 3。

根据牛顿第二定律,有:R

v m evB 32

2=---------② ①②联立解得:5

.132

1B B = 即当5

.132

1B B ≥

,电子就不会打出荧光屏之外。

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

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

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:磁场选择题专题训练

磁场 1.如图所示,表面粗糙的水平传递带在电动机的带动下以速度v 匀速运动,在空间中边长为2L的正方形固定区域内有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B。质量为m,电阻为R,边长为L的正方形金属线圈abcd平放在传送带上,与传送带始终无相对运动,下列说法中正确的是 A.在线圈进入磁场过程与穿出磁场过程中,感应电流的方向都沿abcda方向B.在线圈穿过磁场区域的过程中,线圈始终受到水平向左的安培力 C.在线圈进入磁场过程中,线圈所受静摩擦力的功率为 23 B L R v D.在线圈穿过磁场区域的过程中,电动机多消耗的电能为 23 2B L R v 2.如图所示,甲、乙两个带等量异种电荷而质量不同的带电粒子,以相同的速率经小孔P垂直磁场边界MN,进入方向垂直纸面向外的匀强磁场,在磁场中做匀速圆周运动,并垂直磁场边界MN射出磁场,运动轨迹如图中虚线所示.不计粒子所受重力及空气阻力,下列说法正确的是() A.甲带负电荷,乙带正电荷 B.甲的质量大于乙的质量 C.洛伦兹力对甲做正功 D.甲在磁场中运动的时间等于乙在磁场中运动的时间

3. 对磁现象的研究中有一种“磁荷观点”。人们假定,在N 极上聚集着正磁荷,在 S 极上聚集着负磁荷。由此可以将磁现象与电现象类比,得出一系列相似的定律,引入相似的概念。例如磁的库仑定律、磁场强度、磁偶极矩等。在磁荷观点中磁场强度定义为:其大小等于点磁荷在该处所受磁场力与点磁荷所带磁荷量的比值,其方向与正磁荷在该处所受磁场力方向相同。则一个磁荷量为6Nm/A (磁荷量的单位是“牛米每安”)的磁荷在磁场强度为3A/m (磁场强度的单位是“安每米”)的磁场中受到的磁场力为: A .18N B .0.5N C .2N D .3N 4. 如图所示为一种自动跳闸的闸刀开关示意图,O 是转动轴,A 是绝缘手柄,C 是闸刀卡 口,M 、N 接电源线。闸刀处于垂直纸面向里B =0.1 T 的匀强磁场中,CO 间距离10 cm 。当磁场力为0.2 N 时,闸刀开关会自动跳开。则要使闸刀开关能跳开,通过绝缘手柄CO 中的电流的大小和方向为 A .电流大小为20A ,电流方向O →C B .电流大小为20 A ,电流方向 C →O C .电流大小为2 A ,电流方向O →C D .电流大小为2 A ,电流方向C →O 5. 环形对撞机是研究高能粒子的重要装置,如图所示正、负粒子由静止经过电压为U 的直线加速器加速后,沿圆环切线方向注入对撞机的真空环状空腔内,空腔内存在与圆环平面垂直的匀强磁场,调节磁感应强度的大小可使两种带电粒子被局限在环状空腔内,沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动,并在碰撞区内迎面 甲 乙 P B M N o o

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

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

高中物理磁场专题(2020年九月整理).doc

磁场 一.知识点梳理 考试要点 基本概念 一、磁场和磁感线(三合一) 1、磁场的来源:磁铁和电流、变化的电场 2、磁场的基本性质:对放入其中的磁铁和电流有力的作用 3、磁场的方向(矢量) 方向的规定:磁针北极的受力方向,磁针静止时N极指向。

4、磁感线:切线~~磁针北极~~磁场方向 5、典型磁场——磁铁磁场和电流磁场(安培定则(右手螺旋定则)) 6、磁感线特点:① 客观不存在、②外部N极出发到S,内部S极到N极③闭合、不相交、④描述磁场的方向和强弱 二.磁通量(Φ 韦伯Wb 标量) 通过磁场中某一面积的磁感线的条数,称为磁通量,或磁通 二.磁通密度(磁感应强度B 特斯拉T 矢量) 大小:通过垂直于磁感线方向的单位面积的磁感线的条数叫磁通密度。 S B Φ = 1 T = 1 Wb / m2 方向:B的方向即为磁感线的切线方向 意义:1、描述磁场的方向和强弱 2、由场的本身性质决定 三.匀强磁场 1、定义:B的大小和方向处处相同,磁感线平行、等距、同向 2、来源:①距离很近的异名磁极之间 ②通电螺线管或条形磁铁的内部,边缘除外 四.了解一些磁场的强弱 永磁铁―10-3 T,电机和变压器的铁芯中―0.8~1.4 T 超导材料的电流产生的磁场―1000T,地球表面附近―3×10-5~7×10-5 T 比较两个面的磁通的大小关系。如果将底面绕轴L旋转,则磁通量如何 变化? 地球磁场通电直导线周围磁场通电环行导 N S L

Ⅱ 磁场对电流的作用——安培力 一.安培力的方向 ——(左手定则)伸开左手,使大拇指与四指在同一个平面内,并跟四指垂直,让磁感线穿入手心,使四指指向电流的流向,这时大拇指的方向就是导线所受安培力的方向。(向里和向外的表示方法(类比射箭)) 规律: ,F I ,F 垂直于B 和I 所决定的平面。但B 900时,力最大,夹角为00时,力=0 B ⊥时,F = B I L 在匀强磁场中,当通电导线与磁场方向垂直时,电流所受的安培力等于磁感应将度B 、电流I 和导线的长度L 三者的乘积 在非匀强磁场中,公式F =BIL 近似适用于很短的一段通电导线 三.磁感应强度的另一种定义 匀强磁场,当B ⊥ I 时,IL F B 练习 有磁场就有安培力(×) 磁场强的地方安培力一定大(×) 磁感线越密的地方,安培力越大(×) 判断安培力的方向 Ⅲ电流间的相互作用和等效长度 一.电流间的相互作用 总结:通电导线有转向电流同向的趋势 二.等效长度 推导: I 不受力 F 同向吸引 F F 转向同向, 同 时靠近

物理高考专题训练题及答案解析(珍藏版):磁场(测)

专题测试 【满分:100分时间:90分钟】 一、选择题(本题共包括10小题,每小题5分,共50分) 1.(2020·江西临川一中高三调研)如图所示,三根通电长直导线P、Q、R均垂直纸面放置,ab为直导线P、Q连线的中垂线,P、Q中电流强度的大小相等、方向均垂直纸面向里,R中电流的方向垂直纸面向外,则R受到的磁场力可能是() A.F1B.F2C.F3D.F4 2.(2020·福建泉州二中模拟)如图,光滑斜面上放置一根通有恒定电流的导体棒,空间有垂直斜面向上的匀强磁场B,导体棒处于静止状态。现将匀强磁场的方向沿图示方向缓慢旋转到水平方向,为了使导体棒始终保持静止状态,匀强磁场的磁感应强度应同步()

A.增大B.减小 C.先增大,后减小D.先减小,后增大 3.(2020·辽宁大连质检)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 4.(2020·河南郑州模拟)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 5.(2020·重庆巴蜀中学一诊)如图所示,两根平行固定放置的长直导线a 和b 载有大小、方向均相同的电流,a 受到的磁场力大小为F ,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2F ,则此时b 受到的磁场力大小可能为( ) A .4F B .3F C .2F D .0 6.(2020·江西南昌调研)如图所示,三条长直导线a 、b 、c 都通以垂直纸面的电流,其中a 、b 两条导线中的电流方向垂直纸面向外。O 点与a 、b 、c 三条导线距离相等,且Oc ⊥ab 。现在O 点垂直纸面放置一

(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

高三物理有界磁场专题复习

高三物理有界磁场专题复习 一、带电粒子在圆形磁场中的运动 例1、圆心为O 、半径为r 的圆形区域中有一个磁感强度为B 、方向为垂直于纸面向里的匀强磁场,与区域边缘的最短距离为L 的O '处有一竖直放置的荧屏MN ,今有一质量 为m 的电子以速率v 从左侧沿OO'方向垂直射入磁场,越出磁场后打在荧光屏上之P 点,如图1所示,求O 'P 的长度和电子通过磁场所用的时间. 解析 :电子所受重力不计。它在磁场中做匀速圆周运 动,圆心为O ″,半径为R 。圆弧段轨迹AB 所对的圆心角为θ,电子越出磁场后做速率仍为v 的匀速直线运动, 如图 2所示,连结OB ,∵△OAO ″≌△OBO ″,又OA ⊥O ″A ,故 OB ⊥O ″B ,由于原有BP ⊥O ″B ,可见O 、B 、P 在同一直线上,且∠O 'OP =∠AO ″B =θ,在直角 三角形OO'P 中,O 'P =(L +r )tan θ,而) 2 (t a n 1) 2 t a n ( 2t a n 2 θ θ θ-= , R r =)2tan(θ ,所以求得R 后就可以求出O 'P 了,电子经过磁 场的时间可用t =V R V AB θ= 来求得。 由R V m BeV 2 =得R=θtan )(.r L OP eB mV += mV eBr R r = =)2tan(θ , 2 222222) 2 (tan 1) 2tan(2tan r B e V m eBrmV -=-=θθ θ 2 222 2,)(2tan )(r B e V m eBrmV r L r L P O -+=+=θ, )2arctan(2 2222r B e V m eBrmV -=θ )2arctan(2 2222r B e V m eBrmV eB m V R t -==θ 例2、如图2,半径为cm r 10=的匀强磁场区域边界跟y 轴相切于坐标原点O ,磁感强度 T B 332.0=,方向垂直纸面向里.在O 处有一放射源S ,可向纸面各个 方向射出速度为s m v /102.36 ?=的粒子.已知α粒子质量 kg m 271064.6-?=,电量C q 19102.3-?=,试画出α粒子通过磁场空 间做圆周运动的圆心轨道,求出α粒子通过磁场空间的最大偏角. M N O , 图1 M N O , 图2

2019年高考理科综合物理电磁场压轴专项练习集

2019年高考理科综合物理电磁场压轴专项练习集(一) 1.如图所示,平面直角坐标系的第二象限内存在水平向左的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场,一质量为 、带电荷量为的小球以速度沿直线AO运动,AO与轴负方向成角。在轴与MN之间的区域Ⅰ内加一电场强度最小的匀强电场后,可使小球继续做直线运动到MN上的C点,MN与PQ之间区域Ⅱ内存在宽度为的竖直向上匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,小球在区域Ⅱ内做匀速圆周运动并恰好不能从右边界飞出,已知小球在C点的速度大小为,重力加速度为,,,求: (1)第二象限内电场强度的大小和磁感应强度的大小; (2)区域Ⅰ内最小电场强度的大小和方向; (3)区域Ⅱ内电场强度的大小和磁感应强度的大小。 2.电视机中显像管(抽成真空玻璃管)的成像原理主要是靠电子枪产生高速电子束,并在变化的磁场作用下发生 偏转,打在荧光屏不同位置上发出荧光而形成像。显像管的原理示意图(俯视图)如图甲所示, 在电子枪右侧的偏转线圈可以产生使电子束沿纸面发生偏转的磁场,偏转的磁场可简化为由通电螺线管产生的与纸面垂直的磁场,该磁场分布的区域为圆形(如图乙所示),其磁感应强度,式中为磁常量,为螺线管线圈的匝数,为线圈中电流的大小。由于电子的速度极大,同一电子穿过磁场过程中可认为磁场没有变化,是稳定的匀强磁场。已知电子质量为,电荷量为,电子枪加速电压为,磁常量为,螺线管线圈的匝数,偏转磁场区域的半径为,其圆心为O点。当没有磁场时,电子束通过O点,打在荧光屏正中的M点,O 点到荧光屏中心的距离。若电子被加速前的初速度和所受的重力、电子间的相互作用力以及地磁场对电子束的影响均可忽略不计,不考虑相对论效应及磁场变化所激发的电场对电子 束的作用。 (1)求电子束经偏转磁场后打到荧光屏上P点时的速率; (2)若电子束经偏转磁场后速度的偏转角,求此种情况下电子穿过磁场时,螺线管线圈中电流的大小; (3)当线圈中通入如图丙所示的电流,其最大值为第(2)问中电流的倍。求电子束打在荧光屏上发光所形成“亮线”的长度。

最新高考物理磁场知识总结

最新高考物理磁场知识总结 高考物理磁场知识总结如下: 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:

2019年高考物理二轮复习专题10磁场测(含解析)

磁场 【满分:110分时间:90分钟】 一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分。在每小题给出的四个选项中, 1~8题只有一项符合题目要求; 9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)1.关于磁感的磁感线,下列说法正确的是() A.条形磁铁的磁感线从磁铁的N极出发,终止于磁铁的S极 B.磁感线的疏密表示磁场的强弱,磁感线疏的地方磁场弱,磁感线密的地方磁场强 C.磁感线是客观存在的物质,没画磁感线的地方就表示磁场不存在 D.通电长直导线周围的磁感线是以导线为圆心的均匀分布的同心圆 【答案】 B 2.有一长直螺线管通有正弦交流电(i=I m sinωt),当电子沿螺线管轴线射入后,若不计电子重力,则电子的运动情况是 A.变速直线运动 B.匀速直线运动 C.匀速圆周运动 D.沿轴线来回往复 【答案】 B 【解析】试题分析:由于长通电螺线管中产生的磁场方向平行于螺线管的中心轴线,与电子的运动方向平行,则电子在磁场中不受洛伦兹力,电子重力又不计,则电子做匀速直线运动.故B正确,ACD错误。 (3)用左手定则判断负电荷在磁场中运动所受的洛伦兹力方向时,要注意判断结果与正电荷恰好相反. (4)洛伦兹力对运动电荷(或带电体)不做功,不改变速度的大小,但它可改变运动电荷(或带电体)速度的方

向,影响带电体所受其他力的大小,影响带电体的运动时间等. 6.一束带电粒子以同一速度v0从同一位置进入匀强磁场,在磁场中它们的轨迹如图所示。若粒子A的轨迹半径为r1,粒子B的轨迹半径为r2,且r2=2r1,q1、q2分别是它们的带电荷量,m1、m2分别是它们的质量。则下列分析正确的是 A.A带负电、B带正电,荷质比之比为 B.A带正电、B带负电,荷质比之比为 C.A带正电、B带负电,荷质比之比为 D.A带负电、B带正电,荷质比之比为 【答案】 C 点睛:解决本题的关键掌握左手定则判断磁场方向、电荷的运动方向以及洛伦兹力方向的关键,以及掌握 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径公式 mv r qB =。 7.如图所示,一带电液滴在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中刚好做匀速圆周运动,其轨道半径为R,已知该电场的电场强度为E,方向竖直向下;该磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,不计空气阻力,设重力加速度为g,则( )

最新高三物理磁场大题培训资料

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 2 t? 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R0。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 2 3 (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

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

全国通用2019高考物理一轮复习精炼:第九章磁场微专题67磁场对带电物体的作用力含答案

67 磁场对带电物体的作用力 [方法点拨] 洛伦兹力大小与速度大小有关,物体做变速率运动时,洛伦兹力大小相应变化,从而引起物体受力变化. 1.(多选)(2018·黑龙江齐齐哈尔模拟)如图1所示,质量为m、带电荷量为+q的三个相同的带电小球A、B、C,从同一高度以初速度v0水平抛出,B球处于竖直向下的匀强磁场中,C球处于垂直纸面向里的匀强电场中,它们落地的时间分别为t A、t B、t C,落地时的速度大小分别为v A、v B、v C,则以下判断正确的是( ) 图1 A.t A=t B=t C B.t B

高中物理磁场万能公式

高中物理磁场万能公式 高中物理磁场公式 1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量,单位T,1T=1N/Am2.安培力F=BIL;(注:L⊥B) {B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m)}3.洛仑兹力f=qVB(注V⊥B);质谱仪{f:洛仑兹力(N),q:带电粒子电量(C),V:带电粒子速度(m/s)}4.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种):(1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V=V0(2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下(a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下);(c)解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角(=二倍弦切角)。 强调:(1)安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定,只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负;(2)磁感线的特点及其常见磁场的磁感线分布要掌握;(3)其它相关内容:地磁场/磁电式电表原理、回旋加速器、磁性材料高中物理磁场知识点一、磁场磁极和磁极之间的相互作用是通过磁场发生的。 电流在周围空间产生磁场,小磁针在该磁场中受到力的作用。 磁极和电流之间的相互作用也是通过磁场发生的。 电流和电流之间的相互作用也是通过磁场产生的磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围空间的一种特殊形态的物质,磁极或电流在

自己的周围空间产生磁场,而磁场的基本性质就是对放入其中的磁极或电流有力的作用。 二、磁现象的电本质1.罗兰实验正电荷随绝缘橡胶圆盘高速旋转,发现小磁针发生偏转,说明运动的电荷产生了磁场,小磁针受到磁场力的作用而发生偏转。 2.安培分子电流假说法国学者安培提出,在原子、分子等物质微粒内部,存在一种环形电流-分子电流,分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极。 安培是最早揭示磁现象的电本质的。 一根未被磁化的铁棒,各分子电流的取向是杂乱无章的,它们的磁场互相抵消,对外不显磁性;当铁棒被磁化后各分子电流的取向大致相同,两端对外显示较强的磁性,形成磁极;注意,当磁体受到高温或猛烈敲击会失去磁性。 3.磁现象的电本质运动的电荷(电流)产生磁场,磁场对运动电荷(电流)有磁场力的作用,所有的磁现象都可以归结为运动电荷(电流)通过磁场而发生相互作用。 三、磁场的方向规定:在磁场中任意一点小磁针北极受力的方向亦即小磁针静止时北极所指的方向就是那一点的磁场方向。 四、磁感线1.磁感线的概念:在磁场中画出一系列有方向的曲线,在这些曲线上,每一点切线方向都跟该点磁场方向一致。 2.磁感线的特点(1)在磁体外部磁感线由N极到S极,在磁体内部

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