高二物理《磁場》重難知識點(diǎn)解析及綜合能力精析課件

1、高二磁場重難點(diǎn)精析及綜合能力強(qiáng)化訓(xùn)練高中，物流，高一力學(xué)是基礎(chǔ)，高二電磁學(xué)是根本，高三知識綜合用，所以高二部分，往往是高考的難點(diǎn)和重點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)全面掌握這一塊的方法和內(nèi)容，綜合利用。I.重難知識點(diǎn)精析一、知識點(diǎn)回顧1、磁場（1）磁場的產(chǎn)生：磁極周圍有磁場；電流周圍有磁場（奧斯特實驗），方向由安培定則（右手螺旋定則）判斷（即對直導(dǎo)線，四指指磁感線方向；對環(huán)行電流，大拇指指中心軸線上的磁感線方向；對長直螺線管大拇指指螺線管內(nèi)部的磁感線方向）；變化的電場在周圍空間產(chǎn)生磁場（麥克斯韋）。（2）磁場的基本性質(zhì)：磁場對放入其中的磁極、電流（安培力）和運(yùn)動電荷（洛侖茲力）有力的作用（對磁極一定有力的作用；對電流

2、和運(yùn)動電荷只是可能有力的作用，當(dāng)電流、電荷的運(yùn)WWMW動方向與磁感線平行時不受磁場力作用）。2、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=；（條件：L，B,并且是勻強(qiáng)磁場中，或AL很?。┐鸥袘?yīng)強(qiáng)度B是矢量。3、磁感線用來形象地描述磁場中各點(diǎn)的磁場方向和強(qiáng)弱的曲線。磁感線上每一點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的磁場方向，也就是在該點(diǎn)小磁針靜止時N極的指向。磁感線的疏密表示磁場的強(qiáng)弱。磴感線至封園西線一（和靜電場的電場線不同）。要熟記常見的幾種磁場的磁感線地球磁場通電環(huán)行導(dǎo)線周圍磁場!*通電直導(dǎo)線周圍磁場4、安培力一一磁場對電流的作用力（1）F=BIL（只適用于B±I,并且一定有F±B,FXI,即F垂直B和I確定的平

3、面。B、I不垂直時，對B分解，取與I垂直的分量B1）（2）安培力方向的判定：用左手定則。另：只要兩導(dǎo)線不是互相垂直的，都可以用“同向電流相吸，反向電流相斥”判定相互作用的磁場力的方向；當(dāng)兩導(dǎo)線互相垂直時，用左手定則判定。5、洛侖茲力一一磁場對運(yùn)動電荷的作用力，是安培力的微觀表現(xiàn)（1）計算公式的推導(dǎo)：如圖，整個導(dǎo)線受到的安培力為F"BIL;其中I=nesv;設(shè)導(dǎo)線中共有N個自由電子N=nsL;每個電子受的磁場力為F,則F安=NF。由以上四式可得F=qvB。條件是v與B垂直。當(dāng)v與B成><yF>"F/9角時，F(xiàn)=qvBsin9。砂標(biāo)祐:徐（2）洛倫茲力方向的判

4、定：在用左手定則時，四指若為正電XXX-K-KIXXX荷運(yùn)動的方向，則拇指為洛侖茲力方向；而對負(fù)電也?言，受洛侖茲力方向與正電荷相反。（3）帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中僅受潘倫茲力而做勻速圓周運(yùn)動時，洛倫茲力充當(dāng)向心力，由此可以推導(dǎo)出該圓周運(yùn)動的半徑公式和周期公式：r_mvT_2四。由于F始終與V垂直，,BqBq所以洛侖茲力一定不做功。6、速度選擇器正交的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場組成速度選擇器。甲電粒子必須以唯一確定的速度（包括-ii.II«ii*，i.rr，-=»一,.rii*riiir，i大小、方向）才能勻速（或者說沿直線）通過速度選擇器。否則將發(fā)生XIXXXLXXIXIXXX X1

5、XIIV乂頭偏轉(zhuǎn)。這個速度的大小可以由洛倫茲力和電場力的平衡得出：qvB=Eq,v=E。在本圖中，速度方向必須向右。B這個結(jié)論與離子帶何種電荷、電荷多少都無關(guān)。-若速度小于這一速度，電場力將大于洛倫茲力，帶電粒子向電場力方向偏轉(zhuǎn)，電場力做正功，動能將增大，洛倫茲力也將增大，粒子的軌跡既不是拋物線，也不是圓，而是一條復(fù)雜曲線；若大于這一速度，將向洛倫茲力方向偏轉(zhuǎn)，電場力將做負(fù)功，動能將減小，洛倫茲力也將減小，軌跡是一條復(fù)雜曲線。、典型題舉例1、導(dǎo)線在安培力作用下的受力分析例1.光滑導(dǎo)軌與水平面成a角，導(dǎo)軌寬L。勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。金屬桿長也為L,質(zhì)量為m,水平放在導(dǎo)軌上。當(dāng)回路總電流為Ii時

6、，金屬桿正好能靜止。求：B至少多大？這時B的方向如何？若保持B的大小不變而將B的方向改為豎直向上，應(yīng)把回路總電流I2調(diào)到多大才能使金屬桿保持靜止?解：畫出金屬桿的截面圖。由三角形定則可知，只有當(dāng)安培力方向沿導(dǎo)軌平面向上時安培力才最小，B也最小。根據(jù)左手定則，這時B應(yīng)垂直于導(dǎo)軌平面向上，大小滿足：BIiL=mgsina,B=mgsina/IiL。當(dāng)B的方向改為豎直向上時，這時安培力的方向變?yōu)樗较蛴?，沿?dǎo)軌方向合力為零，得BLcosa=mgsina,l2=Ii/cosa。（在解這類題時必須畫出截面圖，只有在截面圖上才能正確表示各力的準(zhǔn)確方向，從而弄清各矢量方向間的關(guān)系）2、帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)

7、動例2.一個帶電微粒在圖示的正交勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動。則該。若已知圓半徑為r,電場強(qiáng)度O帶電微粒必然帶,旋轉(zhuǎn)方向為為E磁感應(yīng)弓雖度為B,則線速度為解：因為必須有電場力與重力平衡，所以必為負(fù)電；由左手定則得逆時針轉(zhuǎn)動；再由-mv/口BrgEq=mg禾口r=得v=BqE3、帶電粒子在有界的勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動的問題帶電粒子進(jìn)入有界勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動時，其軌跡是一段或多段圓弧，解決問題的關(guān)鍵：根據(jù)洛侖茲力方向時刻垂直于粒子運(yùn)動方向指向軌跡圓心的特點(diǎn)，正確判定和畫出軌跡圓心的位置和所對應(yīng)的圓心角，因為圓心和圓心角一旦確定，有關(guān)圓運(yùn)動的半徑在磁場中運(yùn)動的時間等問題就可以根據(jù)已知條件迎刃而解

8、。題的分析和處理，注意粒子的周期性重復(fù)性,例3.如圖直線MN上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為注意分析粒子運(yùn)動軌跡所具有的對稱性，防止因解答結(jié)果的片面性而遺漏部分答案OB的勻強(qiáng)磁場。正、負(fù)電子同時從同一點(diǎn)簡化時問MN成30°角的同樣速度v射入磁場（電子質(zhì)量為m,電荷為e）,它們從磁場中射出時相距多遠(yuǎn)？射出的時間差是多少？解：正負(fù)電子的半徑和周期是相同的。只是偏轉(zhuǎn)方向相反。先確定圓心，畫出半徑，由對稱性知：射入、射出點(diǎn)和圓心恰好組成正三角形。所以兩個射出點(diǎn)相距2r,由圖還看出經(jīng)歷時間相差2T/3。答案為射出點(diǎn)相距s_2mv,時間差為由=駟。關(guān)鍵是Be3BqO以與找圓心、找半徑和用對稱。11 .重難知識

9、點(diǎn)薦入12 磁場的產(chǎn)生磁體、申，流、變化的電場周圍有磁場。安培提出分子電流假說（又叫磁性起源假說），認(rèn)為磁極的磁場和電流的磁場都是由電荷胞運(yùn)現(xiàn)亡生跑M（但這并不等于說所有磁場都是由運(yùn)動電荷產(chǎn)生的，因為麥克斯韋發(fā)現(xiàn)變化的電場也能產(chǎn)生磁場。）13 磁場的基本性質(zhì)：磁場對放入其中的磁極和電流有磁場力的作用（對磁極一定有力的作用；對電流只是可能有力的作用，當(dāng)電流和磁感線平行時不受磁場力作用）。這一點(diǎn)應(yīng)該跟電場的基本性質(zhì)相比較。14 磁場方向：五種表述是等效的磁場的方向小磁針靜止時N極指向N極的受力方向磁感線某點(diǎn)的切線方向磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向15 磁感線用來形象地描述磁場中各點(diǎn)的磁場強(qiáng)弱和方向的曲線。磁感線

10、上每一點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的磁場方向，也就是在該點(diǎn)小磁針靜止時場的強(qiáng)弱。N極的指向。磁感線的疏密表示磁磁感線是封閉曲線（和靜電場的電場線不同）要熟記常見的幾種磁場的磁感線：條形磁鐵蹄形磁鐵碳感歧分布|要增定則直批電流的磁場+B地球磁場行導(dǎo)線周圍磁場通電直導(dǎo)線周圍磁場8安培定則（右手螺旋定則）：對直導(dǎo)線，四指指磁感線方向；對電里魂一人攫指指.中心軸線上的磁感線方向；對長直螺線管大拇指指螺線管內(nèi)部的磁感線方向。5 .磁感應(yīng)弓11度：B=I（條件是勻強(qiáng)磁場中，或AL很小，并且L，B）。磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量。單位是特斯拉，符號為To由磁場本身決定,和放不放入電流無關(guān)。6 .安培力（磁場對電流的作用力）（1

11、）安培力方向的判定用左手定則。用“同性相斥，異性相吸”（只適用于磁鐵之間或磁體位于螺線管外部時）用“同向電流相吸，反向電流相斥”（反映了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)）?？梢园褩l形磁鐵等效為蛇直螺線管.一（不要把長直螺線管等效為條形磁鐵）。例ij如圖所示，可以自由移動的豎直導(dǎo)線中通有向下的電流，不計通電導(dǎo)線的重力，僅在磁場力作用下，導(dǎo)線將如何移動?解：先畫出導(dǎo)線所在處的磁感線，上下兩部分導(dǎo)線所受安培力的方向相反，使導(dǎo)線從左向右看順時針轉(zhuǎn)動；同時又受到豎直向上的磁場的作用而向右移動（不要說成為緞90。后平移）。分析的關(guān)鍵是畫出相關(guān)的磁感線。例2.條形磁鐵放在粗糙水平面上，正中的正上方有一導(dǎo)線，通有圖示方向的電流

12、后，磁鐵對水平面的壓力將會（增大、減小還是不變？）。水平面對磁鐵的摩擦力大小為。解：本題有多種分析方法。畫出通電導(dǎo)線中電流的磁場中通過兩極的那條磁感線（如圖中粗虛線所示），可看出兩極受的磁場力的合力豎直向上。磁鐵對水平面的壓力減小，但不受摩擦力。畫出條形磁鐵的磁感線中通過通電導(dǎo)線的那一條（如圖中細(xì)虛線所示），可看出導(dǎo)線受到的安培力豎直向下，因此條形上方的電流是向里的，與通磁鐵受的反作用力豎直向上。把條形磁鐵等效為通電螺線管,電導(dǎo)線中的電流是同向電流，所以互相吸引。1.例3.電視機(jī)顯象管的偏轉(zhuǎn)線圈示意圖如右，即時電流方向如圖iQx所示。該時刻由里向外射出的電子流將向哪個方向偏轉(zhuǎn)？'J:解

13、：畫出偏轉(zhuǎn)線圈內(nèi)側(cè)的電流，是左半線圈靠電子流的一側(cè)為向里，右半線平二圈靠電子流的一側(cè)為向外。電子流的等效曳流方同懸包里的，根據(jù)“同向電流互相吸引，反向電流互相排斥”，可判定電子流向左偏轉(zhuǎn)。（本題用其它方法判斷也行，但不如這個方法簡潔）（2）安培力大小的計算F=BLIsina（a為B、L間的夾角）高中只要求會計算a=0（不受安培力）和a=90°兩種情況。例4.如圖所示，光滑導(dǎo)軌與水平面成a角，導(dǎo)軌寬L。勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為Bo金屬桿長也為L,質(zhì)量為m,水平放在導(dǎo)軌上。當(dāng)回路總電流為Ii時，金屬桿正好能靜止。求：B至少多大？這時B的方向如何？若保持B的大小不變而將B的方向改為豎直向上，應(yīng)

14、把回路總電流I2調(diào)到多大才能使金屬桿保持靜止？解：頸出金屬狂跑破畫.缸:由三角形定則得，只有當(dāng)安培力方向沿導(dǎo)軌平面向上時安培力才最小，B也最小。根據(jù)左手定則，這日BB應(yīng)垂直于導(dǎo)軌平面向上，大小滿足：BIiL=mgsina,B=mgsina/IiL。當(dāng)B的方向改為豎直向上時，這時安培力的方向變?yōu)樗较蛴?，沿?dǎo)軌方向合力為零，得BI2LCOSa=mgsina,l2=Il/C0Sa。（在解這類題時必須畫出截面圖,只有在截面圖上才能正確表不各力的準(zhǔn)確方向，從而弄清各矢量方向間的關(guān)系）例6.如圖所示，質(zhì)量為m的銅棒搭在U形導(dǎo)線框右端，棒長和框?qū)捑鶠長,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場方向豎直向下。電鍵閉合后，在

15、磁場力作用下銅棒被平拋出去，下落h后的水平位移為s。求閉合電鍵后通過銅棒的電荷量Q。解：閉合電鍵后的極短時間內(nèi)，銅棒受安培力向右的沖量FAt=mvo而被平拋出去，其中F=BIL,而瞬時電流和時間的乘積等于電荷量Q=IAt,由平拋規(guī)律可算銅棒離開導(dǎo)線框時的初速度v0=*=s9,最終7.洛倫茲力t22hXXfXXIfIXX X十人:遇士”X X ' ：一 I <'（1）洛倫茲力運(yùn)動電荷在磁場中受到的磁場力叫洛倫茲力，它是安培力的微觀解釋。公式F=qvB。條彳是v與B垂直。（2）洛倫茲力方向的判定：在用左手定則時，四指必須指電流方向（不是速度方向），即正電荷定向移動的方向;對負(fù)

16、電荷，四指應(yīng)指負(fù)電荷定向移動方向的反方向。例7.磁流體發(fā)電機(jī)原理圖如右。等離子體高速從左向右噴射，兩極板間有如圖方向的勻強(qiáng)磁場。該發(fā)電機(jī)哪個極板為正極？兩板間最大電壓為多少？解：由左手定則，正、負(fù)離子受的洛倫茲力分別向上、向下。所以上極板為正。正、負(fù)極板間會產(chǎn)生電場。當(dāng)剛進(jìn)入的正負(fù)離子受的洛倫茲力與電場力等值反向時，達(dá)到最大電壓：U=Bdv。當(dāng)處電路.斷開時，這也就是電動勢E。當(dāng)外電路接通時，極板上的電荷量減小，板間場強(qiáng)減小，洛倫茲力將大于電場力，進(jìn)入的正負(fù)離子又將發(fā)生偏轉(zhuǎn)。這時電動勢仍是E=Bdv,但路端電壓將小于Bdvo在定性分析時特別需要注意的是：正負(fù)離子速度方向相同時，在同一磁場中受洛

17、倫茲力方向相反。外電路接通時，電路中有電流，洛倫茲力大于電場力，兩板間電壓將小于Bdv,但電動勢不變（和所有電源一樣，電動勢是電源本身的性質(zhì)。注意在帶電粒子偏轉(zhuǎn)聚集在極板上以后新產(chǎn)生的電場的分析。在外電路斷開時最終將達(dá)到平衡態(tài)。"（3I洛倫茲力大小的計算帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中僅受洛倫茲力而做勻速圓周運(yùn)動時，洛倫茲力充當(dāng)向心力，由此可以推導(dǎo)出該圓周運(yùn)動的半徑公式和周期公式：R=mv/qBT=2jtm/qB例8.如圖直線MN上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場。正、負(fù)電子同時從同一點(diǎn)。以與MN成30角的同樣速度v射入磁場（電子質(zhì)量為m,電荷為e）,它們從磁場中射出時相距多遠(yuǎn)？射出的時間差是多少？

18、（提示：關(guān)鍵是找圓心、找半徑和用對稱。）解：由公式知，它們的半徑和周期是相同的。只是偏轉(zhuǎn)方向相反。先確定圓心，畫出半徑，由對稱性知：射入、射出點(diǎn)和圓心恰好點(diǎn)相距把m。關(guān)鍵是找圓心、找半徑和用對稱。3Bq例9. 一個質(zhì)量為m電荷量為q的帶電粒子從x軸上的P（a, 0）點(diǎn)以速度60。的方向射入第一象限內(nèi)的勻強(qiáng)磁場中，并恰好垂直于y軸射出第一象限。求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和射出點(diǎn)的坐標(biāo)。解：由射入、射出點(diǎn)的半徑可找到圓心O/,并得出半徑為r _ 2a _mv得B _ J3mv ;射出點(diǎn)坐標(biāo)為（0, 岳）。<3 Bq 2aq4.帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的偏轉(zhuǎn)穿過矩形磁場區(qū)。一定要先畫好輔助線（半徑、

19、速度及延長線）。偏轉(zhuǎn)角由 sin 0 =L/R求出。側(cè)移由R2=L2-（R-y）2解出。經(jīng)歷時間由t=m3得出。Bq注意，這里射出速度的反向延長線與初速度延長線 的交點(diǎn)不再是寬度線段的中點(diǎn)，這點(diǎn)與帶電粒子在勻強(qiáng) 電場中的偏轉(zhuǎn)結(jié)論不同！穿過圓形磁場區(qū)。畫好輔助線（半徑、速度、軌跡圓的圓心、 連心線）。偏角可由tang=L求出。經(jīng)歷時間由t=m得出。2 RBq注意：由對稱性，射出線的反向延長線必過磁場圓的圓心。8.帶電粒子在混合場中的運(yùn)動1.速度選擇器正交的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場組成速度選擇器。帶電粒子必須以唯一確定的速度（包括 大小、方向）才能勻速（或者說沿直線）通過速度選擇器。否則將發(fā) 生偏轉(zhuǎn)。這

20、個速度的大小可以由洛倫茲力和電場力的平衡得出：qvB=Eq , v=E。在本圖中，速度方向必須向右。B這個結(jié)論與離子帶何種電荷、電荷多少都無關(guān)。若速度小于這一速度，電場力將大于洛倫茲力，帶電粒子向電場力方向偏轉(zhuǎn)，電場 力做正功，動能將增大，洛倫茲力也將增大，粒子的軌跡既不是拋物線，也不是圓，而是一組成正三角形。所以兩個射出點(diǎn)相距2r,由圖還可看出，經(jīng)歷時間相差2T/3。答案為射出條復(fù)雜曲線；若大于這一速度，將向洛倫茲力方向偏轉(zhuǎn)，電場力將做負(fù)功，動能將減小，洛倫茲力也將減小，軌跡是一條復(fù)雜曲線。例10.某帶電粒子從圖中速度選擇器左端由中點(diǎn)O以速度vo向右射去，從右端中心a下方的b點(diǎn)以速度vi射出

21、；若增 大磁感應(yīng)強(qiáng)度B,該粒子將打到a點(diǎn)上方的c點(diǎn)，且有ac=ab, 則該粒子帶 電；第二次射出時的速度為 。XXXXca閡劉收4b L-IIX解：B增大后向上偏，說明洛倫茲力向上，所以為帶正電。由于洛倫茲力總不做功，所以兩次都是只有電場力做功，第一次為正功，第二次為負(fù)功，但功的絕對值相同。1212_mv1 mv022121222=mvo mv2,. V2 = 2V022例11.如圖所示，一個帶電粒子兩次以同樣的垂直于場線的初速度vo分別穿越勻強(qiáng)電場區(qū)和勻強(qiáng)磁場區(qū)，場區(qū)的寬度均為L偏轉(zhuǎn)角度均為口，求E： B解：分別利用帶電粒子的偏角公式。在電場中偏轉(zhuǎn)：,在磁場中偏轉(zhuǎn)：sinct=iBq,由以上

22、兩式可得_E=紋?？梢宰C明：當(dāng)偏轉(zhuǎn)mB coset角相同時，側(cè)移必然不同（電場中側(cè)移較大）；當(dāng)側(cè)移相同時，偏轉(zhuǎn)角必然不同（磁場中偏EqL tana =2 mvo轉(zhuǎn)角較大）。2.帶電微粒在重力、電場力、磁場力共同作用下的運(yùn)動帶電微粒在三個場共同作用下做勻速圓周運(yùn)動。必然是電場力和重力平衡，而洛倫茲力充當(dāng)向心力。例12. 一個帶電微粒在圖示的正交勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動。則該帶電微粒必然帶 ,旋轉(zhuǎn)方向為 。若已知圓 半徑為r,電場強(qiáng)度為E磁感應(yīng)弓雖度為B,則線速度為 。解：因為必須有電場力與重力平衡，所以必為負(fù)電；由左手定則得逆時針轉(zhuǎn)動；再由Eq =mg 口 r =Bqiii.

23、綜合能力提升測試一、選擇題：（每小題4分，共40分，請將每小題正確答案的字母填入答卷的表格內(nèi)）1、磁體之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的。對磁場認(rèn)識正確的是A.磁感線有可能出現(xiàn)相交的情況B.磁感線總是由N極出發(fā)指向S極C.某點(diǎn)磁場的方向與放在該點(diǎn)小磁針靜止時N極所指方向一致x軸方向射出，在熒光屏D.若在某區(qū)域內(nèi)通電導(dǎo)線不受磁場力的作用，則該區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零2、右圖是電子射線管的示意圖。接通電源后，電子射線由陰極沿z軸負(fù)方向）偏轉(zhuǎn)，在下列措施中可采用的上會看到一條亮線。要使熒光屏上的亮線向下（是（填選項代號）。A.加一磁場，磁場方向沿z軸負(fù)方向B.加一磁場，磁場方向沿y軸正方向C.加一電場，

24、電場方向沿z軸負(fù)方向D,加一電場，電場方向沿y軸正方向3、如圖，用兩根相同的細(xì)繩水平懸掛一段均勻載流直導(dǎo)線MN,電流I方向從M到N,繩子的拉力均為F。為使F=0,可能達(dá)到要求的方法是9A.加水平向右的磁場B.加水平向左的磁場C.加垂直紙面向里的磁場D.加垂直紙面向外的磁場4、如圖，在陰極射管正下方平行放置一根通有足夠強(qiáng)直流電流的長直導(dǎo)線，且導(dǎo)線中電流方向水平向右，則陰極射線將會A.向上偏轉(zhuǎn)B.向下偏轉(zhuǎn)C.向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)D.向紙外偏轉(zhuǎn)5、取兩個完全相同的長導(dǎo)線，用其中一根繞成如圖（a）所示的螺線管，當(dāng)該螺線管中通以電流強(qiáng)度為I的電流時，測得螺線管內(nèi)中部的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,若將另一根長導(dǎo)線對折后繞成

25、如圖（b）所示的螺線管，并通以電流強(qiáng)度也為I的電流時，則在螺線管內(nèi)中部的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為A.0C.BB.0.5BD.2B6、方向相反的速度粒子甲的質(zhì)量與電荷量分別是粒子乙的倍與2倍，兩粒子均帶正電，讓它們在勻強(qiáng)磁場中同一點(diǎn)以大小相等、ABCD如圖所示7adbaOeBCOd邊射人的粒子aO邊射人的粒子Od邊射入的粒子AB為直徑的半圓內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場（邊界上無磁場）長方形abcd長ad=0.6m一群不計重力、質(zhì)量粒子以速度v=5Xl0出射點(diǎn)全部分布在Oa邊出射點(diǎn)全部分布在ab邊出射點(diǎn)分布在Oa邊和ab邊ab=0.3m,m=3X10-7kg、電荷量q=+2X10O、e分別是ad、bc的中點(diǎn)

26、，以,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.25T33c的帶電已知磁場方向垂直紙面向里。以下四個圖中,能正確表示兩粒子子運(yùn)動軌跡xxXXXXcd開始運(yùn)動。的是xx142aBC.3vD.2aB2aBD.從aO邊射人的粒子，出射點(diǎn)分布在ab邊和bc邊8、如圖所示，在x軸上方存在著垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場。一個不計重力的帶電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O處以速度v進(jìn)入磁場，粒子進(jìn)入磁場時的速度方向垂直于磁場且與x軸正方向成120°角，若粒子穿過y軸正半軸后在磁場中到x軸的最大距離為a,則該粒子的比荷和所帶電荷的正負(fù)是B.2aB9、下列說法中正確的有A.只要帶電粒子在磁場中運(yùn)動，就會受到洛侖茲力的作用B.帶電

27、粒子在空間定向運(yùn)動，其周圍空間一定形成磁場C.帶電粒子垂直射入磁場中，必做圓周運(yùn)動D.洛侖茲力總是不做功10、如圖所示，一帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)在固定的正的點(diǎn)電荷作用下繞該正電荷做勻速圓周運(yùn)動，周期為To,軌道平面位于紙面內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的速度方向如圖中箭頭所示。現(xiàn)加一垂直于軌道平面的勻強(qiáng)磁場，已知軌道半徑并不因此而改變，則xA.若磁場方向指向紙里，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的周期將大于ToJB.若磁場方向指向紙里，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的周期將小于To；©；C.若磁場方向指向紙外，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的周期將大于To/D.若磁場方向指向紙外，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的周期將小于To'、一、，二.填空題：（每空3分，共18分）11、磁場對放入其中的長為

28、L、電流強(qiáng)度為I、方向與磁場垂直的通電導(dǎo)線有力F的作用，可以用磁感應(yīng)強(qiáng)度B描述磁場的力的性質(zhì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=,在物理學(xué)中，用類似方法描述物質(zhì)基本性質(zhì)的物理量還有等。12、在磁感應(yīng)強(qiáng)度B的勻強(qiáng)磁場中，垂直于磁場放入一段通電導(dǎo)線。若強(qiáng)二1任意時刻該導(dǎo)線中有N個以速度v做定向移動的電荷，每個電荷的電量""Ix為q。則每個電荷所受的洛倫茲力f=，該段導(dǎo)線所受的安,培力為F=。*xx13、邊長為a的正方形，處于有界磁場，如圖所示，一束電子以小水平J射入磁場后，分別從A處和C處射出，則va：vc=;所經(jīng)歷的時間之比tA：tB=。三.計算與簡答：（14、15、16小題10分，17小

29、題12分共42分。解答時要求寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟）14、據(jù)報道，最近已研制出一種可以投入使用的電磁軌道炮，其原理如圖所示。炮彈（可視為長方形導(dǎo)體）置于兩固定的平行導(dǎo)軌之間，并與軌道壁密接。開始時炮彈在軌道的一端，通以電流后炮彈會被磁力加速，最后從位于導(dǎo)軌另一端的出口高速射出。設(shè)兩導(dǎo)軌之間的距離w=0.10m,導(dǎo)軌長L=5.0m,炮彈質(zhì)I量m=0.30kg。導(dǎo)軌上的電流I的方向如圖中箭頭所示?？烧J(rèn)為，炮*I彈在軌道內(nèi)運(yùn)動時，它所在處磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度始終為B=2.0T,Jj）方向垂直于紙面向里。若炮彈出口速度為v=2.0X103m/s,求通過導(dǎo)軌的電流I。忽略摩擦力與重力的影

30、響。15、磁譜儀是測量“能譜的重要儀器。磁譜儀的工作原理如圖所示，放射源S發(fā)出質(zhì)量為m、電量為q的a粒子沿垂直磁場方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，被限束光欄Q限制在2。的小角度內(nèi)，a粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后打到與束光欄平行的感光片P上。（重力影響不計）若能量在EE+正（正>0,且E|_E）范圍內(nèi)的a粒子均垂直于限束光欄的方向進(jìn)入磁場。試求這些a粒子打在膠片上的范圍Axio實際上，限束光欄有一定的寬度，a粒子將在2。角內(nèi)進(jìn)入磁場。試求能量均為E的a粒子打到感光膠片上的范圍AX2應(yīng)強(qiáng)度為B。一質(zhì)量為m,帶有電量q的粒子以一定的速度沿垂直于半圓直徑AD方向經(jīng)P點(diǎn)（AP = d）射入磁場（不計重力影響

31、）如果粒子恰好從 A點(diǎn)射出磁場，求入射粒子的速度。如果粒子經(jīng)紙面內(nèi) Q點(diǎn)從磁場中射出，出射方向與半圓在Q點(diǎn)切線方向的夾角為。（如圖）。求入射粒子的速度。16、在半彳仝為R的半圓形區(qū)域中有一勻強(qiáng)磁場，磁場的方向垂直于紙面，磁感17、兩平面熒光屏互相垂直放置，在兩屏內(nèi)分別取垂直于兩屏交線的直線為x軸和y軸，交點(diǎn)。為原點(diǎn)，如圖所示，在y>0,0Vxva的區(qū)域有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，在y>0,x>a的區(qū)域有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，兩區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。在。點(diǎn)有一處小孔，一束質(zhì)量為m、帶電量為q（q>0）的粒子沿x軸經(jīng)小孔射入磁場，最后扎在豎直和水平熒光屏上，使熒光屏發(fā)亮。入射粒子的速度可取從零到某一最大值之間的各種數(shù)值。已知速度最大的粒子在0vxva的區(qū)域中運(yùn)動的時間與在x>a的區(qū)域中運(yùn)動的時間之比為2：5,在磁場中運(yùn)動的總時間為7T/12,其中