2017-2018學(xué)年高中物理第三章磁場(chǎng)章末復(fù)習(xí)課練習(xí)新人教版選修3-1

1、第三章磁場(chǎng)-提綱挈領(lǐng) 復(fù)習(xí)知識(shí)-【知識(shí)體系】廣宜由運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生持在于畫本或通電導(dǎo)體周圍的-種特殊物質(zhì)I住質(zhì):對(duì)處在逾場(chǎng)中的電荷 （或通電導(dǎo)體）有力的作用大?。篎=*代Esm乩日為_與_的夾角方向，由左手宦則判斷 作用*|特點(diǎn):洛倫茲力不做功洛倫茲力 特例:沿著與雄場(chǎng)垂直的方向射入硯場(chǎng)的帶電粒子.住勻強(qiáng)毬場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)：押15=切旦” 丁二r - -應(yīng)用:質(zhì)譜慣、回握加速器總結(jié)歸納提升能力主題一安培力作用下物體的平衡1 分析安培力的方向應(yīng)牢記安培力方向既跟磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直又跟電流方向垂直.2.般是先把立體圖改畫成平面圖，并將題中的角度、電流的方向、磁場(chǎng)的方向標(biāo)注 在圖上，然后根據(jù)平衡 條件

2、列方程.【典例 1】（2015 江蘇卷）如圖所示，用天平測(cè)量勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列各選項(xiàng)所示的載流線圈匝數(shù)相同，邊長(zhǎng)NM相等，將它們分別掛在天平的右臂下方，線圈中通有大小相同的電流，天平處于平衡狀態(tài)，若磁場(chǎng)發(fā)生微小變化，天平最容易失去平衡題場(chǎng)*定蚤描述、描述意義:表征匿場(chǎng)性質(zhì)的物理量磁感應(yīng)強(qiáng)度定義式注=（E丄L）| -II方向：小磁針靜止時(shí)極所指的方向.謹(jǐn)通量期=形蒙描述:雀感哉-比肚更場(chǎng)0).粒子沿紙面以大小為v的速度從0M勺某點(diǎn)向左上方射入磁場(chǎng)，7解析：設(shè)質(zhì)子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別為m、q1, 一價(jià)正離子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)為m、q2,速度與0眥 30角.已知粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡與ON只有

3、一個(gè)交點(diǎn)，并從OMk另一點(diǎn)射出磁場(chǎng)，不計(jì)重力.粒子離開磁場(chǎng)的射點(diǎn)到兩平面交線O的距離為（mv3mv2mv4mvA.2BqB.BC.BqD.Bq解析：根據(jù)題意，粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡與ON只有一個(gè)交點(diǎn)，則軌跡與ON相切，設(shè)切點(diǎn)為C點(diǎn)，入射點(diǎn)為B點(diǎn)，出射點(diǎn)為A點(diǎn)，粒子在磁場(chǎng)中的軌跡圓心為點(diǎn)，根據(jù)幾何知識(shí)可得AB=2rsin 30=r,則三角形O AB為等邊三角形，故/O AB=60，而/MON=30 ，/OCA=90,故CO A為一條直線，所以AOC為直角三角形，故粒子離開磁場(chǎng)2roAC2rmv4mv的出射點(diǎn)到O的距離為AO=sin30 = sin3。 = 4r,而半徑公式r=Bq,故距離為Bq答

4、案：D分析考情體驗(yàn)真題統(tǒng)攬考情本章在高考中所占比重比較大.主要從兩個(gè)方面進(jìn)行考查， 一個(gè)磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力（安培力）在高考考查的頻率比較高， 主要考查安培力方向的判斷以及大小的計(jì)算，也常與力學(xué)知識(shí)結(jié)合起來進(jìn)行考查. 另一考查點(diǎn)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)和在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn) 動(dòng)也是高考?？嫉牡胤剑颂幰彩潜菊碌碾y點(diǎn).真題例析（2016 全國(guó)I卷）現(xiàn)代質(zhì)譜儀可用來分析比質(zhì)子重很多倍的離子，其示意圖如圖所示，其中加速電壓恒定.質(zhì)子在入口處從靜止開始被加速電場(chǎng)加速，經(jīng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從出口離開磁場(chǎng).若某種一價(jià)正離子在入口處從靜止開始被同一加速電場(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磁場(chǎng)，需將磁感

5、應(yīng)強(qiáng)度增加到原來的12 倍.此離子和質(zhì)子的質(zhì)量比值約為（A. 11B. 12C. 121D. 1448一12;2qU對(duì)于任意粒子，在加速電場(chǎng)中，由動(dòng)能定理得：qU=2mv 0 得v=/ .在磁場(chǎng)中應(yīng)滿足2qvB=ny，由題意，由于兩種粒子從同一入口垂直進(jìn)入磁場(chǎng)，從同一出口垂直離開磁場(chǎng)，故在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑應(yīng)相同.由上式聯(lián)立求解得勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r=，由于加速電壓不變，,r1Bam q21 一，一 ,口m1故一=三、/一 二=：,其中 B= 12B,q1=q2,可得一=不，故一價(jià)正離子與質(zhì)子的2B丫m q11m144質(zhì)量比約為 144.答案：D針對(duì)訓(xùn)練（2015 全國(guó)I卷）如圖，一長(zhǎng)

6、為 10 cm 的金屬棒ab用兩個(gè)完全相同的彈簧水平地懸掛在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中；磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.1 T,方向垂直于紙面向里；彈簧上端固定，下端與金屬棒絕緣，金屬棒通過開關(guān)與一電動(dòng)勢(shì)為12 V 的電池相連，電路總電阻為2Q.已知開關(guān)斷開時(shí)兩彈簧的伸長(zhǎng)量均為0.5 cm ;閉合開關(guān)，系統(tǒng)重新平衡后，兩彈簧的伸長(zhǎng)量與開關(guān)斷開時(shí)相比均改變了0.3 cm，重力加速度大小取10 m/s2.判斷開關(guān)閉合后金屬棒所受安培力的方向，并求出金屬棒的質(zhì)量.、U12V解析：金屬棒通電后，閉合回路電流I= = 6 A.R2Q導(dǎo)體棒受到安培力F=BIL= 0.06 N.根據(jù)安培定則可判斷金屬棒受到安培力方向豎直向下._

7、2開關(guān)閉合前 2xkx0.5x10 mi=mg開關(guān)閉合后 2xkx（0.5 + 0.3）x10 m=m葉F.m= 0.01 kg.- 章末集訓(xùn)迎戰(zhàn)兩考-1.（2016 全國(guó)H卷）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，筒的橫截面如圖所示.圖中直徑MN勺兩端分別開有小孔，筒繞其中心軸以角速度順時(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 304-:弟ASTJXXXXXX9角當(dāng)筒轉(zhuǎn)過 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10軌道半徑變大，根據(jù)角速度3=R可判斷角速度變小，選項(xiàng) D 正確.答案：D4.（2015 上海卷）如

8、圖，兩根通電長(zhǎng)直導(dǎo)線a、b平行放置，a、b中的電流強(qiáng)度分別為I和 2I，此時(shí)a受到的磁場(chǎng)力為F,若以該磁場(chǎng)力的方向?yàn)檎瑒tb受到的磁場(chǎng)力為 _發(fā)生碰撞，貝帰電粒子的比荷為3A.3B3B.2B答案：A2. (2015全國(guó)n卷）（多選）有兩個(gè)勻強(qiáng) 磁場(chǎng)區(qū)域I和n,i中的磁感應(yīng)強(qiáng)度是n中的k倍，兩個(gè)速率相同的電子分別在兩磁場(chǎng)區(qū)域做圓周運(yùn)動(dòng)與I中運(yùn)動(dòng)的電子相比，n中的電子（）A. 運(yùn)答案：AC3. （2015 全國(guó)I卷）兩相鄰勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不同、方向平行.一速度 方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直的帶電粒子（不計(jì)重力），從較強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域進(jìn)入較弱磁場(chǎng)區(qū)域后，粒子的（）A. 軌道半徑減小，角速度增大B.

9、 軌道半徑減小，角速度減小C. 軌道半徑增大，角速度增大D. 軌道半徑增大，角速度減小2解析：由于磁場(chǎng)方向與速度方向垂直，粒子只受到洛倫茲力作用，即qvB=nVR,軌道半mv徑R=qB，洛倫茲力不做功，從較強(qiáng)到較弱速度大小不變，但磁感應(yīng)強(qiáng)度變小,( )11a、b的正中間再放置一根與a、b平行共面的通電長(zhǎng)直導(dǎo)線c后，a受到的磁場(chǎng)力大小變?yōu)?F,則此時(shí)b受到的磁場(chǎng)力為 _ .解析：物體間力的作用是相互的，物體間的相互作用力大小相等，方向相反，a受到的磁場(chǎng)力為F,則b受到的磁場(chǎng)力也為一F.當(dāng)加入勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，a受到的磁場(chǎng)力為 2F,可能新 加入的磁場(chǎng)對(duì)a產(chǎn)生的力F,對(duì)b產(chǎn)生的便為 2Fi.對(duì)a：Fi可

10、能等于F且與F同向；也可能 為 3F與F反向?qū):磁場(chǎng)力的合力：3F或 5F.答案：F 3F或 5F5.(2016 海南卷)如圖，A、C兩點(diǎn)分別位于x軸和y軸上，/OC/V30,OA勺長(zhǎng)度為L(zhǎng).在厶OCA區(qū)域內(nèi)有垂直于xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng). 質(zhì)量為m電荷量為q的帶正電粒子， 以平行于y軸的方向從OA邊射入磁場(chǎng).已知粒子從某點(diǎn)射入時(shí)，恰好垂直于OC邊射出磁場(chǎng)， 且粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為to,不計(jì)重力.(1) 求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小；(2) 若粒子先后從兩不同點(diǎn)以相同的速度射入磁場(chǎng)，恰好從OC邊上的同一點(diǎn)射出磁場(chǎng)，求該粒子這兩次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之和；5(3) 若粒子從某點(diǎn)射入磁場(chǎng)后，其運(yùn)

11、動(dòng)軌跡與AC邊相切，且在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為-to,求粒子此次入射速度的大小.解析：(1)粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在時(shí)間to內(nèi)其速度方向改變了 90,故其周期T= 4t0.設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,粒子速度為v,圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r.由洛倫茲力公式和牛頓定律得2vqvB=m.rQr勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度滿足v=二.聯(lián)立式得B=m2qt012設(shè)粒子從OA邊兩個(gè)不同位置射入磁場(chǎng)，能從OG邊上的同一點(diǎn)P射出磁場(chǎng)，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖(a)所示.設(shè)兩軌跡所對(duì)應(yīng)的圓心角分別為0i和02.由幾何關(guān)系有0i=180 - 02.粒子兩次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為tl與t2，則tl+t2=T= 2t0.(3)如圖(b),