2017-2018學(xué)年高中物理第三章磁場(chǎng)章末分層突破學(xué)案教科版選修3-1

1、|鞏固層知識(shí)整臺(tái)第三章磁場(chǎng)章末分層突破產(chǎn)生:存在于 .或.周圄的一種將殊物質(zhì)對(duì)處衣盛屈中的 . _ _ （電淹性朋有力林用一意史;裏征的物理儘強(qiáng)度定交式;定凰福述|理象描述1磁體2電流外部方向：一內(nèi)部方向：皿-電疏險(xiǎn)場(chǎng)安堵定則大小:_唧,j抑洛論力方向:由利斷特乩格倫慈力對(duì)電荷 S 撒功E不撒功）23磁體4運(yùn)動(dòng)電荷5磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向6B=IF（B丄L）小磁針 N 極的受力方向=BS（B丄S）NHS?F=ILBsin0?B與I的夾角?左手定則?F=qvBsin0?B與v的夾角?左手定則拇升層能力強(qiáng)化帶電粒子在有界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)（2）平行邊界（不同情況下從不同邊界射出，存在臨界條件，如圖3-2 所示）

2、i.幾種常見(jiàn)情景圖 3-132 兩類(lèi)典型問(wèn)題臨界問(wèn)題： 解決此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵是找準(zhǔn)臨界點(diǎn)， 找臨界點(diǎn)的方法是以題目中的“恰 好”“最大”“至少”等詞語(yǔ)為突破點(diǎn)，挖掘隱含條件，分析可能的情況，必要時(shí)畫(huà)出幾個(gè)不同半徑的軌跡，這樣就能順利地找到臨界條件.(2)多解問(wèn)題：造成多解問(wèn)題的常見(jiàn)原因有帶電粒子電性的不確定、磁場(chǎng)方向的不確定、臨界狀態(tài)不唯一、運(yùn)動(dòng)的周期性等.解答這類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵是認(rèn)真分析物理過(guò)程，同時(shí)考慮問(wèn)題要全面，不要漏解.3.注意的問(wèn)題分析帶電粒子在有界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題應(yīng)抓住解決問(wèn)題的基本思路，即找圓心、求 半徑、確定圓心角并利用其對(duì)稱(chēng)性，結(jié)合磁場(chǎng)邊界，畫(huà)出粒子在有界磁場(chǎng)中的軌跡.(2) 帶電

3、粒子在有界磁場(chǎng)中的對(duì)稱(chēng)性或臨界情景1帶電粒子在一些有界磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)具有對(duì)稱(chēng)性，是指從某一邊界射入又從同一邊界射出時(shí)，粒子的速度方向與邊界的夾角相等，或在圓形磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，沿徑向射入的粒子，必沿徑向射出.2剛好穿出磁場(chǎng)邊界的條件是帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡與邊界相切.(3) 當(dāng)速度v一定時(shí)， 弧長(zhǎng)越長(zhǎng)， 軌道對(duì)應(yīng)的圓心角越大， 帶電粒子在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng) 的時(shí)間越長(zhǎng).例 n (多選)如圖 3-4 所示，左右邊界分別為PP、QQ的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度為d,磁 感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向里.一個(gè)質(zhì)量為m電荷量為q的微觀粒子，沿圖示方向以速度V。垂直射入磁場(chǎng).欲使粒子不能從邊界QQ射出，粒子入射速度V

4、。的最大值可能是()(a)(h)圖 3-24C 2-羽B(yǎng)qd-、mv【解析】 粒子射入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由R=，知，粒子的入射速度V0越大，RqB復(fù)合場(chǎng)一般包括重力場(chǎng)、電場(chǎng)和磁場(chǎng)三種場(chǎng)的任意兩種場(chǎng)復(fù)合或三種場(chǎng)復(fù)合.2.分析帶電粒子的受力及運(yùn)動(dòng)特征（1）帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中做什么運(yùn)動(dòng)，取決于帶電粒子所受的合外力及其初始狀態(tài)的速度，因此應(yīng)把帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況和受力情況結(jié)合起來(lái)進(jìn)行分析，當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中所受合外力為零時(shí)，做勻速直線運(yùn)動(dòng)（如速度選擇器）. 當(dāng)帶電粒子所受的重力與電場(chǎng)力等值反向、洛倫茲力提供向心力時(shí)，帶電粒子在垂4心X：aI:X X；圖 3-4A.BqdB.? + .2 BqdmD

5、V2Bqd2mQQ射出，此時(shí)其入射速度V。應(yīng)為t j最 大 越大，當(dāng)粒子的徑跡和邊界QQ相切時(shí)，粒子剛好不從=R，將R=器代入上式得vo圖（b）所示（此時(shí)圓心為 O點(diǎn)），容易看出 R?+ R?cosd,將2 qB代入上式得vo=m5直于磁場(chǎng)的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).（3）當(dāng)帶電粒子所受的合外力是變力，且與初速度方向不在一條直線上時(shí)，粒子做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，這時(shí)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡既不是圓弧， 也不是拋物線.由于帶電粒子可能連續(xù)通 過(guò)幾個(gè)情況不同的復(fù)合場(chǎng)區(qū)， 因此粒子的運(yùn)動(dòng)情況也發(fā)生相應(yīng)的變化， 其運(yùn)動(dòng)過(guò)程可能由幾 種不同的運(yùn)動(dòng)階段組成.3.選用力學(xué)規(guī)律（1）當(dāng)帶電粒子（帶電體）在復(fù)合場(chǎng)中做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，

6、根據(jù)平衡條件列方程求解.（2）當(dāng)帶電粒子（帶電體）在復(fù)合場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)， 往往同時(shí)應(yīng)用牛頓第二定律和 平衡條件列方程求解.當(dāng)帶電粒子（帶電體）在復(fù)合場(chǎng)中做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，常選用動(dòng)能定理或能量守 恒定律列方程求解.4.帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的區(qū)別以初速度vo沿x方向從坐標(biāo)為（31,1）的P點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，接著進(jìn)入磁場(chǎng)后由坐標(biāo)原點(diǎn)O射【導(dǎo)學(xué)號(hào)：96322070】* * S爲(wèi)垂直電場(chǎng)線進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)（不計(jì)重力）垂直磁感線進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)（不計(jì)重力）受力情況恒力F=Eq大小、方向不變洛倫茲力F=Bqv大小不變，方向隨v而改變運(yùn)動(dòng)類(lèi)型類(lèi)似平拋運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)或其一部分運(yùn)動(dòng)軌跡拋物線圓或圓的一

7、部分求解方法處理例橫向偏移y和偏轉(zhuǎn)角0要通過(guò)類(lèi)似平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求解橫向偏移y和偏轉(zhuǎn)角0要結(jié)合圓的幾何關(guān)系通過(guò)圓周運(yùn)動(dòng)的討論求解如圖 3-5 所示，在xOy坐標(biāo)平面的第一象限內(nèi)有沿一y方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在第四象限內(nèi)有垂直于平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng).現(xiàn)有一質(zhì)量為m電荷量為+q的粒子（重力不計(jì)）出，射出時(shí)速度方向與y軸正方向夾角為45，求:6圖 3-57(1) 粒子從O點(diǎn)射出時(shí)的速度v和電場(chǎng)強(qiáng)度E；(2) 粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的過(guò)程所用的時(shí)間.【解析】 根據(jù)題意可推知：帶電粒子在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，由Q點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，最終由O點(diǎn)射出(軌跡如圖所示).(1)根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知，粒子在vcos

8、45 =V0即v= 2V0在P到Q過(guò)程中有y軸方向成 45,則有1212qEI= mv-qmv2由解得E=券粒子在Q點(diǎn)時(shí)沿一y方向的速度大小Vy=vsin 45P到Q的運(yùn)動(dòng)時(shí)間vyvyt1=a qEmP到Q沿一x方向的位移為 則OC之間的距離為OQ=3l粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑為s=Vot1粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間r，則有.、2r=OQ粒子由P到Q的過(guò)程中的總時(shí)間t=t1+t22.一mv【答案】(1) 2v0亦(2) 2+-4 -k 4 .0卜例困如圖 3-6 所示，xOy在豎直平面內(nèi).x軸下方有勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng).電場(chǎng)強(qiáng)度為E,方向豎直向下；磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里.將一個(gè)帶電小球從y軸

9、上P(0,h)點(diǎn)以初速度v0豎直向下拋出.小球穿過(guò)x軸后，恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng).不計(jì)空氣阻力, 已知重力加速度為g.求：89(1)判斷小球帶正電還是帶負(fù)電;(2)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑;【解析】(1)小球穿過(guò)x軸后恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)有qE=mg故小球帶負(fù)電. 畫(huà)出帶電小球的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示.設(shè)小球經(jīng)過(guò)0點(diǎn)時(shí)的速度為v, 從P到0,有v2=V0+ 2gh從0到A,根據(jù)牛頓第二定律2vqvB=mrgBv=vo+gti從0到A,小球第二次經(jīng)過(guò)x軸，所用時(shí)間為t2,則2nr2nm TnEv qB，22gB所以t=ti+t2=v0+ 妙vonE_+gB.【答案】(1)負(fù)電Ev0+ 2ghgBv2+2ghv+

10、 ngBI語(yǔ)通關(guān)(3)小球從P點(diǎn)出發(fā)，到第二次經(jīng)過(guò)x軸所用的時(shí)間.(3)從P到0,小球第一次經(jīng)過(guò)x軸，所用時(shí)間為ti,則101 電子、質(zhì)子、a 粒子等一般不計(jì)重力，帶電小球、液滴等帶電顆粒一般要考慮重 力作用2 對(duì)于粒子連續(xù)通過(guò)幾個(gè)不同場(chǎng)的問(wèn)題，要分階段進(jìn)行處理，并注意相鄰階段的關(guān) 聯(lián)量，如速度、位移、時(shí)間等；i 對(duì)于臨界問(wèn)題，要挖掘隱含條件，并列出輔助方程，再聯(lián)立其他方程求解垢展層典題鏈接1.中國(guó)宋代科學(xué)家沈括在 夢(mèng)溪筆談中最早記載了地磁偏角：“以磁石磨針?shù)h，則能指南，然常微偏東，不全南也.”進(jìn)一步研究表明，地球周?chē)卮艌?chǎng)的磁感線分布示意如圖3-7.結(jié)合上述材料，下列說(shuō)法不正確的是（）【導(dǎo)學(xué)

11、號(hào)：96322071】圖 3-7A. 地理南、北極與地磁場(chǎng)的南、北極不重合B. 地球內(nèi)部也存在磁場(chǎng)，地磁南極在地理北極附近 *C. 地球表面任意位置的地磁場(chǎng)方向都與地面平行D. 地磁場(chǎng)對(duì)射向地球赤道的帶電宇宙射線粒子有力的作用T【解析】 由“常微偏東，不全南也”和題圖知，地理南、北極與地磁場(chǎng)的南、北極不重合，地磁的南極在地理北極附近，地球是一個(gè)巨大的磁體，因此地球內(nèi)部也存在磁場(chǎng)，故 選項(xiàng) A、B 的說(shuō)法正確.從題圖中磁感線的分布可以看出，在地球表面某些位置（如南極、北極附近）磁感線不與地面平行，故選項(xiàng)C 的說(shuō)法不正確.宇宙射線粒子帶有電荷，在射向地球赤道時(shí)，運(yùn)動(dòng)方向與地磁場(chǎng)方向不平行，因此會(huì)受

12、到磁場(chǎng)力的作用， 故選項(xiàng) D 的說(shuō)法正確.【答案】 C2.一圓筒處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與筒的軸平行，筒的橫截面如圖 3-8 所示.圖中直徑MN的兩端分別開(kāi)有小孔，筒繞其中心軸以角速度3順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng).在該截面內(nèi)，一帶電粒子從小孔M射入筒內(nèi)，射入時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向與MN成 30角.當(dāng)筒賤題幣接綜含提升 4111轉(zhuǎn)過(guò) 90時(shí)，該粒子恰好從小孔N飛出圓筒.不計(jì)重力.若粒子在筒內(nèi)未與筒壁發(fā)生碰撞，12則帶電粒子的比荷為（）【答案】 A3現(xiàn)代質(zhì)譜儀可用來(lái)分析比質(zhì)子重很多倍的離子，其示意圖如圖3-9 所示，其中加速電壓恒定.質(zhì)子在入口處從靜止開(kāi)始被加速電場(chǎng)加速，經(jīng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從出口離開(kāi)磁場(chǎng).

13、若某種一價(jià)正離子在入口處從靜止開(kāi)始被同一加速電場(chǎng)加速，為使它經(jīng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后仍從同一出口離開(kāi)磁場(chǎng)，需將磁感應(yīng)強(qiáng)度增加到原來(lái)的12 倍.此離子和質(zhì)子的質(zhì)量比約為（）【導(dǎo)學(xué)號(hào)：96322073】【導(dǎo)學(xué)號(hào)：96322072】八3A.3BB3B.2BD.【解析】 如圖所示，粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓弧 ；所對(duì)應(yīng)的圓心角由幾何n知識(shí)知為 30,則=232nmqB30360，即m=3B，選項(xiàng) A 正確圖 3-8出口 13A. 11圖 3-9B.1214.由于質(zhì)子與一價(jià)正離子的電荷量相同，B : B= 1 : 12,m當(dāng)半徑相等時(shí)，解得：一 =144，選項(xiàng) D 正確.m【答案】D4.如圖 3-10 所示

14、，正六邊形abcdef區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一帶正電的粒 子從f點(diǎn)沿fd方向射入磁場(chǎng)區(qū)域，當(dāng)速度大小為Vb時(shí)，從b點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的tc，不計(jì)粒子重【解析】 如圖所示，設(shè)正六邊形的邊長(zhǎng)為I，當(dāng)帶電粒子的速度為軌道半徑-1=1，轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角“芬當(dāng)帶電粒子的速率為vc時(shí)，其圓心在。點(diǎn)（即C. 121D. 144【解析】 帶電粒子在加速電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，有qU= 并，在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)時(shí)，其半徑r=時(shí)間為tb,當(dāng)速度大小為Vc時(shí)，從c點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為力.）【導(dǎo)學(xué)號(hào)：96322074】A.vb:Vc= 1 :2，tb:tc= 2 :1B.vb:Vc= 2 : 1，tb:tc= 1

15、 : 2C.vb:Vc= 2 : 1，tb:tc= 2 : 1D.vb:Vc= 1 :2，tb:tc= 1 :2vb時(shí)，其圓心在afa、2nv2=三，根據(jù)qvB=mr，得vqBrm，cb延長(zhǎng)線的交點(diǎn)），故軌道半徑2= 2l，轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角91F V-.由于T=-n-得T=-n-，所以兩粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期相等, 2vqB9又t=2nT，tb92所以；=92=1.故選項(xiàng) A 正確，選項(xiàng) B C、D錯(cuò)誤.【答5.如圖3-11 所示，質(zhì)量為m電荷量為q的帶電粒子，以初速度v沿垂直磁場(chǎng)方向射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)不計(jì)帶電粒子所受重力.mvqB，由以上兩式整理得：r=圖

16、 3-1015圖 3-11（1）求粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R和周期T;（2）為使該粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，還需要同時(shí)存在一個(gè)與磁場(chǎng)方向垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)，求電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小.【導(dǎo)學(xué)號(hào)：96322075】【解析】（1）洛倫茲力提供向心力，有2vf=qvB=mR帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R=器勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T=n洛倫茲力f=qvB粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則qE=qvB場(chǎng)強(qiáng)E的大小E=vB.章末綜合測(cè)評(píng)（三）（時(shí)間：60 分鐘滿分：100 分）、選擇題（本大題共 10 個(gè)小題，共 60 分.在每小題所給的四個(gè)選項(xiàng)中，第17 題只有一項(xiàng)符合題目要求， 第 810 題有多項(xiàng)符合題目要求， 全部選對(duì)的得 6 分

17、，選對(duì)但不全的得 3 分，有選錯(cuò)的得 0 分.）1 在下列圖中，分別給出了導(dǎo)線中的電流方向或磁場(chǎng)中某處小磁針【解析】 由安培定則判斷 C D 正確；又因小磁針靜止時(shí) N 極所指的方向與磁場(chǎng)方向相同，A 正確，B 錯(cuò)誤.【答案】 B2如圖 1 所示，a是豎直平面P上的一點(diǎn)，P前有一條形磁鐵垂直于P,且S極朝向a點(diǎn).P后一電子在偏轉(zhuǎn)線圈和條形磁鐵的磁場(chǎng)的共同作用下，在水平面內(nèi)向右彎曲經(jīng)過(guò)a粒子受電場(chǎng)力F=qE,mv2nm【答案】(1)qB萌vBN 極的指向或磁感X X X X1誓!x x x x線方向其對(duì)應(yīng)不正確的是16點(diǎn)在電子經(jīng)過(guò)a點(diǎn)的瞬間，條形磁鐵的磁場(chǎng)對(duì)該電子的作用力的方向（ ）17A.向上

18、C.向左圖 1B.向下D.向右【解析】 由題意知，磁鐵在a點(diǎn)磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪庇赑向前，電子在a點(diǎn)的瞬時(shí)速度方向向右.根據(jù)左手定則，可以判斷出洛倫茲力方向向上，A 正確.【答案】 A3.用同一回旋加速器分別對(duì)質(zhì)子(1H)和氘核(泊)加速后，貝 U ()A. 質(zhì)子獲得的動(dòng)能大B. 氘核獲得的動(dòng)能大C. 兩種粒子獲得的動(dòng)能一樣大D. 無(wú)法確定2【解析】 因qvB= nV-又E= *mV2 2 2 2q B rq故Ek=，所以Ek*，故 A2mm【答案】 A4.長(zhǎng)直導(dǎo)線AB附近，有一帶正電的小球,(用絕緣絲線懸掛在M點(diǎn)，當(dāng)導(dǎo)線AB通以如圖 2 所示的恒定電流時(shí)，下列說(shuō)法正確的是A|A.B.C.D.小球受

19、磁場(chǎng)力作用，方向與導(dǎo)線小球受磁場(chǎng)力作用，方向與導(dǎo)線小球受磁場(chǎng)力作用，方向與導(dǎo)線小球不受磁場(chǎng)力作用【解析】 電場(chǎng)對(duì)在其中的靜止電荷、,wAB垂直且指向紙里AB垂直且指向紙外AB垂直向左運(yùn)動(dòng)電荷都有力的作用， 而磁場(chǎng)只對(duì)在其中的運(yùn)動(dòng)電荷才有力的作用，且運(yùn)動(dòng)方向不能與磁場(chǎng)方向平行，所以D選項(xiàng)正確.【答案】D18195如圖 3 是某離子速度選擇器的原理示意圖，在一半徑R= 10 cm 的圓柱形筒內(nèi)有B=1X10-4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向平行于軸線在圓柱形筒上某一直徑兩端開(kāi)有小孔a、b分別作為入射孔和出射孔.現(xiàn)有一束比荷為m=2X1011C/kg 的正離子，以不同角度a入射，最后有不同速度的離子束射出.其中

20、入射角的速度v大小是（）【導(dǎo)學(xué)號(hào)：96322186】5B. 2X10 m/sD. 2X106m/s【解析】 離子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，設(shè)軌跡半徑為r，由幾何知識(shí)可得r= 2R= 20 cm,2,mv口6由qvB=，可得v=4X10 m/s.r【答案】 C6.如圖 4 所示，一根有質(zhì)量的金屬棒MN兩端用細(xì)軟導(dǎo)線連接后懸于a,b兩點(diǎn)，棒的屮部處于方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)屮，棒屮通有電流，方向從M流向N,此時(shí)懸線上有拉力，為了使拉力等于零，可以（）ab丨【導(dǎo)學(xué)號(hào)：96322187】X XJWX X圖 4A.適當(dāng)減小磁感應(yīng)強(qiáng)度B.使磁場(chǎng)反向a= 30,則不經(jīng)碰撞而直接從出射孔射出的離子5A. 4X10

21、m/sC. 4X106m/s20C.適當(dāng)增大電流D.使電流反向【解析】 首先對(duì)MN進(jìn)行受力分析，受豎直向下的重力G ,受 兩 根 軟 導(dǎo) 線 豎 直 向 上 的21拉力和安培力.處于平衡時(shí) 2F+ILB=mg重力mg恒定不變，欲使拉力F減小到 0,應(yīng)增大 安培力ILB，所以可增大磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B或增大通過(guò)金屬棒中的電流I，或二者同時(shí)增 大，故選項(xiàng) C 正確.【答案】C7質(zhì)譜儀的兩大重要組成部分是加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)如圖所示為質(zhì)譜儀的原理圖，加速后垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中，帶電粒子打在底片上的在圖中能正確反映x與U之間的函數(shù)關(guān)系的是【答案】&電磁軌道炮的工作原理如圖6 所示.待

22、發(fā)射彈體可在兩平行軌道之間自由移動(dòng)，并與軌道保持良好接觸. 電流I從一條軌道流入，通過(guò)導(dǎo)電彈體后從另一條軌道流回.軌道電流可形成在彈體處垂直于軌道面的磁場(chǎng)（可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)），磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與I成正比.通電的彈體在軌道上受到安培力的作用而高速射出.的 2 倍，理論上可采用的辦法是（）【導(dǎo)學(xué)號(hào)：96322189】設(shè)想有一個(gè)靜止的質(zhì)量為m帶電荷量為q的帶電粒子（不計(jì)重力）,經(jīng)電壓為U的加速電場(chǎng)設(shè)OP= x,則現(xiàn)欲使彈體的出射速度增加至原來(lái)【解供向心力，即B22A. 只將軌道長(zhǎng)度L變?yōu)樵瓉?lái)的 2 倍B. 只將電流I增加至原來(lái)的 2 倍23C. 只將彈體質(zhì)量減至原來(lái)的一半D.將彈體質(zhì)量減至原來(lái)的一半，

23、軌道長(zhǎng)度L變?yōu)樵瓉?lái)的 2 倍，其他量不變【解析】由題意可知B=kI,F=Bld=kI2d.B D 正確，A、C 錯(cuò).【答案】 BD速后，垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B方向垂直紙面向里、有一定寬度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，如 圖 7 所示，已知離子 P*在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)0= 30后從磁場(chǎng)右邊界射出.在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng) 時(shí)，離子 P*和 P3+( )，+U-：J1圖 7【解析】應(yīng)用動(dòng)能定理和圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析兩種離子的速度關(guān)系及在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半 徑關(guān)系，結(jié)合幾何知識(shí)分析兩離子在有界磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)角.磷離子 P 與P電荷量之比q1:q2= 1 : 3，質(zhì)量相等，在電場(chǎng)中加速度a= m，由此可mv12知，a1:a2= 1

24、: 3，選項(xiàng) A 錯(cuò)誤；離子進(jìn)入磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r=qB,又qU=2mv,故有r=B q，即r1:2=寸 3 : 1,選項(xiàng) B 正確；設(shè)離子P在磁場(chǎng)中偏角為a，則 sindda= ，sin0=(d為磁場(chǎng)寬度)，故有 sin0: sina= 1 :3，已知0= 30，故ar2r1=60，選項(xiàng) C 正確；全過(guò)程中只有電場(chǎng)力做功，W=qU,故離開(kāi)電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的動(dòng)能之比即為電場(chǎng)力做功之比，所以氐:氐=W：W= 1 : 3,選項(xiàng) D 正確.【答案】BCD10如圖 8 所示，光滑絕緣軌道ABP豎直放置，其軌道末端切線水平，在其右側(cè)有一正由動(dòng)能定理可得：F- L= fmV,vo2kl dLm，vo19在

25、半導(dǎo)體離子注入工藝中，初速度可忽略的磷離子P 和 P，經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加A.在電場(chǎng)中的加速度之比為B. 在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑之比為C. 在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)的角度之比為D. 離開(kāi)電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的動(dòng)能之比為dL要使Vo加倍，則m24交的勻強(qiáng)電場(chǎng)、磁場(chǎng)區(qū)域，電場(chǎng)豎直向上，磁場(chǎng)垂直紙面向里，一帶電小球從軌道上的 點(diǎn)由靜止滑下，經(jīng)P點(diǎn)進(jìn)入場(chǎng)區(qū)后，恰好沿水平方向做直線運(yùn)動(dòng).【導(dǎo)學(xué)號(hào)：96322190】【解析】 小球從P點(diǎn)進(jìn)入場(chǎng)區(qū)后沿水平方向做直線運(yùn)動(dòng), 力平衡知小球一定帶正電，且qE+qvB=mg若從B點(diǎn)靜止滑下，由動(dòng)能定理可求得小球進(jìn) 磁場(chǎng)區(qū)時(shí)vvv；則qE+qvBmg故向下偏，B、D 正確.【答案】 BD二、計(jì)算

26、題（本大題共 3 個(gè)小題，共 40 分按題目要求作答）（12分）如圖9所示，平行金屬導(dǎo)軌PQ與MN都與水平面成0角,相距為l.一根質(zhì)量為m的金屬棒ab在導(dǎo)軌上，并保持水平方向，ab棒內(nèi)通有恒定電流，電流大小為I，方向從a到b.空間存在著方向與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，ab棒在磁場(chǎng)力的作用下保持靜止，根據(jù)力的平衡條件可知:F安=mgsin0而F安=BIl可得B=詈嚴(yán)由左手定則可知，B的方向垂直導(dǎo)軌平面向下.則可判定A. 小球帶B.小球帶C.D.XXX X1XXXXXXXXXXXXXXXXX史X冥若小球從B點(diǎn)由靜止滑下，進(jìn)入場(chǎng)區(qū)后將立即向上偏若小球從B點(diǎn)由靜止滑下，進(jìn)入場(chǎng)區(qū)后將立即向下偏則小球一定受力平衡，由受【解金屬棒受力如圖所示，圖 8并且棒與導(dǎo)軌間沒(méi)