第十四講磁場

第十四講磁場第1頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二【知識要點(diǎn)】（一）磁場

磁現(xiàn)象的電本質(zhì)

磁感強(qiáng)度（二）磁感線

磁通量（三）磁場力（四）洛侖茲力的應(yīng)用第2頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二（一）磁場

磁現(xiàn)象的電本質(zhì)

磁感強(qiáng)度（1）磁場是存在于磁體及運(yùn)動電荷周圍的一種特殊物質(zhì)．它的基本特點(diǎn)是對放入其中的磁極及運(yùn)動電荷有力的作用．第3頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二磁場的方向人們規(guī)定：某點(diǎn)的磁場方向就是小磁針N極在該點(diǎn)的方向（注意：人們并不把運(yùn)動的正電荷在某點(diǎn)的受力方向作為該點(diǎn)場的磁場方向）．第4頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二安培定則第5頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二（2）磁現(xiàn)象的電本質(zhì)奧斯特實驗證明了電流能夠產(chǎn)生磁場，安培分子假說揭示了磁體的磁場是由于電荷的運(yùn)動而產(chǎn)生的．無論是電流的磁場還是磁體的磁場都是由運(yùn)動電荷產(chǎn)生的．一切磁現(xiàn)象都可以歸結(jié)為運(yùn)動電荷的相互作用，此即為磁現(xiàn)象的電本質(zhì)．正因為如此，人們在處理某些問題時，可將環(huán)形電流等效為一小磁針，或者將小磁針等效為一環(huán)形電流．第6頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二奧斯特試驗第7頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二第8頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二第9頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二

（3）磁感強(qiáng)度

人們規(guī)定：某點(diǎn)的磁場方向就是小磁針N極在該點(diǎn)的方向（注意：人們并不把運(yùn)動的正電荷在某點(diǎn)的受力方向作為該點(diǎn)場的磁場方向）．磁場的強(qiáng)弱用磁感強(qiáng)度B定量描述．磁感強(qiáng)度的定義式為：

B=F/IL

該定義式中的F是指垂直置入磁場中的檢驗電流所受到的磁場力．磁感強(qiáng)度由磁場本身性質(zhì)所決定，與檢驗電流無關(guān)．第10頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二（二）磁感線

磁通量（1）磁感線是為了形象地描述磁場的強(qiáng)弱及方向而人為畫出的一組曲線．曲線上每一點(diǎn)的切線方向跟該點(diǎn)的磁場方向相同，磁感線密處磁場強(qiáng)，磁感線疏處磁場弱．磁感線是不相交、不相切的閉合曲線．電流磁場的磁場線方向與電流方向關(guān)系滿足安培定則（即右手螺旋法則）．對一些典型磁源的磁場（如條形磁鐵、直線電流、環(huán)形電流），其磁感線的分布具有空間對稱性．第11頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二典型磁場第12頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二磁體的磁場第13頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二第14頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二第15頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二第16頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二（2）磁通量表示磁場中穿過某一面積的磁感線條數(shù)．在勻強(qiáng)磁場中，計算公式為Φ=BSsinθ

其中θ是指某一面積的平面與磁感強(qiáng)度方向的夾角．根據(jù)該式，磁通量的計算公式還可表示為

示某一面積在垂直于磁場方向上的投影面積）．磁通量是有正負(fù)號的，若通過某個面積有方向相反的磁場，求磁通量，應(yīng)考慮相反方向抵消以后所剩余的磁通量，即應(yīng)求該面積各磁通量的代數(shù)和．第17頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二(3)磁通量的變化Δф磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化

ΔΦ=SΔB面積發(fā)生變化

ΔΦ=BΔS=BLvΔt平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度的夾角發(fā)生變化

ΔΦ=BS(sinθ2

–sinθ1)第18頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二(3)磁通量的變化率磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化

面積發(fā)生變化

平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度的夾角發(fā)生變化

第19頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二（三）磁場力（1）安培力磁場對通電導(dǎo)線的作用力稱安培力，其大小為F=BILsinθ，其中θ表示電流方向與磁感強(qiáng)度方向的夾角．安培力的方向可用左手定則判定．由左手定則可知：安培力F一定垂直B、I所組成的平面．綜合安培定則和左手定則，可以證明兩同向電流互相吸引，兩反向電流互相排斥；因此，螺線管通電后，在軸向上有收縮趨勢；在徑向上有擴(kuò)張趨勢．注意：當(dāng)B，Ｉ方向確定時，安培力F的方向也就確定了，而當(dāng)F、B方向確定時，I的方向不是唯一的．第20頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二左手定則第21頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二磁場對電流發(fā)生作用第22頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二(2)通電線圈所受到的安培力矩第23頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二（3）洛侖茲力磁場對運(yùn)動電荷的作用力稱洛侖茲力．洛侖茲力的大小為f=Bqvsinθ，其中θ表示磁感強(qiáng)度B與電荷運(yùn)動方向v的夾角．洛侖茲力的方向可用左手定則判定，因負(fù)電荷所受的洛侖茲力方向與正電荷相反，因此，負(fù)電荷運(yùn)動時，左手的四指應(yīng)指向負(fù)電荷運(yùn)動的反方向．與安培力類似，在磁場中，當(dāng)運(yùn)動電荷的電性、B的方向、v的方向確定時，其f方向也就確定了（一定垂直于B的方向、v的方向所組成的平面）．

洛侖茲力的特點(diǎn)：洛侖茲力始終與速度垂直，不改變速度的大小，只改變速度的方向，即洛侖茲力不做功．應(yīng)當(dāng)注意，在電場、磁場等混合場中，盡管洛侖茲力不改變速度的大小，但可通過改變速度的方向，間接地使其它力改變速度的大?。?4頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二（四）洛侖茲力的應(yīng)用（1）速度選擇器如圖所示，在平行板電容器間加有正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，運(yùn)動電荷垂直于電場及磁場射入．沿直線運(yùn)動的電荷受到的電場力和洛侖茲力滿足：qBv=qE

故速率v=E/B的粒子，即使電性不同，荷質(zhì)比不同，也可沿直線穿出右側(cè)小孔．而其它速率的粒子或者上偏，或者下偏，無法穿出右孔，從而該裝置可達(dá)到選速及控速的目的．第25頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二（2）帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中作勻速圓周運(yùn)動如圖所示，帶電粒子垂直射入勻強(qiáng)磁場中因洛侖茲力始終垂直于速度，所以當(dāng)帶電粒子垂直射入勻強(qiáng)磁場時，一定作勻速圓周運(yùn)動，其向心力由洛侖茲力提供．從上式可推出，若帶電粒于在磁場中，所通過的圓弧對應(yīng)的圓心角為θ（弧度），則運(yùn)動時間即運(yùn)動的時間與粒子的初速、半徑無關(guān)．如圖所示.第26頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二（3）質(zhì)譜儀如圖所示，從離子源放出的離子初速可忽略．經(jīng)電壓為U的加速電場加速后，垂直射入一個有界的磁場（磁感強(qiáng)度為B），然后作勻速圓周運(yùn)動，落在記錄它的照相底片M上．若測出出入口的距離（直徑）為d，則可求得離子的荷質(zhì)比

第27頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二(五)帶電微粒在復(fù)合場中的運(yùn)動1.帶電微粒在電場中的運(yùn)動

(1)加速

(2)偏轉(zhuǎn)2.帶電微粒在磁場中的運(yùn)動

(1)勻速運(yùn)動

(2)勻速圓周運(yùn)動3.帶電微粒在電磁場中的運(yùn)動

(1)電場與磁場垂直帶電微粒做勻速運(yùn)動

(2)電場與磁場平行帶電微粒做勻加速直線運(yùn)動4.帶電微粒在電場.磁場與重力場的復(fù)合場中的運(yùn)動

(1)三場正交帶電微粒做勻速運(yùn)動

(2)電場與磁場平行與重力場成角度帶電微粒做勻速運(yùn)動

(3)電場力與重力平衡且與磁場垂直帶電微粒做勻速圓周運(yùn)動5.帶電體的運(yùn)動第28頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二1.帶電微粒在電場中的運(yùn)動(1)加速(2)偏轉(zhuǎn)第29頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二2.帶電微粒在磁場中的運(yùn)動(1)勻速運(yùn)動(2)勻速圓周運(yùn)動第30頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二3.帶電微粒在電磁場中的運(yùn)動(1)電場與磁場垂直帶電微粒做勻速運(yùn)動(2)電場與磁場平行帶電微粒做勻加速直線運(yùn)動第31頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二4.帶電微粒在電場.磁場與重力場的復(fù)合場中的運(yùn)動(1)三場正交帶電微粒做勻速運(yùn)動第32頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二(2)電場與磁場平行與重力場成角度帶電微粒做勻速運(yùn)動第33頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二(3)電場力與重力平衡且與磁場垂直帶電微粒做勻速圓周運(yùn)動第34頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二5.帶電體的運(yùn)動第35頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二【典型例題】例1

空間直角坐標(biāo)Oxyz，如圖所示．三角形通電直導(dǎo)線abc與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)a、b、c的坐標(biāo)分別為a（3m，0，0）、b（0，4m，0）、c（0，0，5m），導(dǎo)線中通以大小為I=0.4A的逆時針方向電流．空間有沿x軸正方向的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，試求：（1）穿過三角形abc面積的磁通量Φ．（2）三段通電直導(dǎo)線ab、bc、ca所受磁場力的大?。?/p>

第36頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二分析：三角形abc的平面與磁感線不垂直，可以取垂直于磁感線B的平面射影面積，作為求磁通量的有效面積，由圖3-1可看出，△abc在垂直于B方向的射影面積即為yOz平面上的△bOc，用此面積與磁感應(yīng)強(qiáng)度相乘即為穿過△abc的磁通量．當(dāng)通電直導(dǎo)線與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向不垂直時，可以取導(dǎo)線在垂直于B方向的射影長度作為通電直導(dǎo)線的有效長度計算安培力．由圖3-1可見，ab、bc、ca三段通電直導(dǎo)線在垂直于B方向的有效射影長度分別為Ob、bc、cO，用此三段長度計算安培力即可．第37頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二說明：（1）當(dāng)磁感線與平面abc不垂直或磁感線與通電導(dǎo)線ab、ca不垂直時，可以把磁感應(yīng)強(qiáng)度B正交分解、求出垂直于平面abc或垂量或安培力．這樣求出來的結(jié)果與本題取面積或?qū)Ь€長度的射影求出來的結(jié)果完全相同．（2）磁場力的方向垂直于磁場方向與電流方向所決定的平面，按左手定則確定．第38頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二例2

平行光滑導(dǎo)軌寬度為L，導(dǎo)線平面與水平面夾α角，在導(dǎo)軌回路中有電動勢為ε、內(nèi)阻為r的電池，回路其他電阻均集中在R，如圖（1）所示．一根質(zhì)量為m、長為L的金屬棒ab水平置于導(dǎo)軌平面上，在磁場作用下保持靜止．試求：

第39頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二分析：金屬棒ab能靜止在導(dǎo)軌平面上，必然是ab的重力G、導(dǎo)軌第40頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二說明：通電直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場中所受安培力的方向總是在由I和B組成的平面的垂線方向．第41頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二例3

垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場僅限于寬度為d的條形區(qū)域內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．一個質(zhì)量為m、電量為q的粒子以一定的速度垂直于磁場邊界方向從α點(diǎn)垂直飛入磁場區(qū)，如圖（1）所示，當(dāng)它飛離磁場區(qū)時，運(yùn)動方向偏轉(zhuǎn)θ角．試求粒子的運(yùn)動速度v以及在磁場中運(yùn)動的時間t．第42頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二分析：運(yùn)動帶電粒子以一定速度垂直于磁感線方向飛入勻強(qiáng)磁場后，洛侖茲力提供粒子做勻速率圓周運(yùn)動所需要的向心力，因而粒子在磁場中的運(yùn)動軌跡不是整圓時，可以通過作輔助線——半徑找到圓心，從而求解．其運(yùn)動周期為第43頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二解：通過a、b兩點(diǎn)作即時速度的垂線交于O，則aO=bO即為運(yùn)動粒子軌跡的圓半徑R，圓弧ab所對的圓心角∠aOb等于其運(yùn)動方向的偏轉(zhuǎn)角θ，如圖（2）所示．粒子在磁場中運(yùn)動時間為第44頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二例4

一帶電質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量為m，電量為q，以平行于x軸的速度v從y軸上的a點(diǎn)射入圖（1）中第一象限所示的區(qū)域，為了使該質(zhì)點(diǎn)能從x軸上的b點(diǎn)以垂直于x軸的速度v射出，可在適當(dāng)?shù)牡胤郊右粋€垂直于xy平面、磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場．若此磁場僅分布在一個圓形區(qū)域內(nèi)，試求這圓形磁場區(qū)域的最小半徑．重力忽略不計．第45頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二分析

質(zhì)點(diǎn)在磁場中作半徑為R的四周運(yùn)動，如下圖（2）所示．根據(jù)題意，質(zhì)點(diǎn)在磁場區(qū)域中的軌道是半經(jīng)等于R的圓上的1/4圓周，這段圓弧應(yīng)于入射方向的速度、出射方向的速度相切，過a點(diǎn)作平行于x軸的直線，過b點(diǎn)作平行于y軸的直線，則與這兩直線均相距R的O′點(diǎn)就是圓周的圓心，質(zhì)點(diǎn)在磁場區(qū)域中的軌道就是以O(shè)′為圓心，R為半徑的圓（圖中虛線圓）上的圓弧MN，M點(diǎn)和N點(diǎn)應(yīng)在所求圓形磁場區(qū)域的邊界上．在通過M，N兩點(diǎn)的不同圓周中，最小的一個是以MN連線為直第46頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二說明：該題是典型的帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中作勻速圓周運(yùn)動的問題．求解該類題的一般思路是；①找圓心，方法是任選兩點(diǎn)（一般是臨界點(diǎn)），畫出此兩點(diǎn)所受的洛侖茲力方向，此即為該兩點(diǎn)的半徑方向，兩半徑的交點(diǎn)即為圓心．②利用有關(guān)圓的幾何知識建立幾何聯(lián)系方程．③第47頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二

例5

一塊金屬立方體三邊長度分別為a、b、c，將它連在直流電路中，電流表A的示數(shù)為I，如圖所示．現(xiàn)于空間加上方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，并于金屬塊前后兩表面之間連接一個直流電壓表V，其示數(shù)為U．試求：（1）電壓表接線柱m、n中哪一個是正接線柱？哪一個是負(fù)接線柱？（2）金屬中的載流子（自由電子）的定向運(yùn)動速率v多大？（3）金屬中的載流子密度（單位體積內(nèi)自由電子個數(shù)）N多大？第48頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二在圖中，當(dāng)自由電子由金屬塊的右側(cè)向左側(cè)定向運(yùn)動時，由于受到洛侖茲力的作用而向金屬塊的內(nèi)側(cè)偏轉(zhuǎn)（由于金屬塊始終保持電中性，因此在金屬塊的外側(cè)累積了相應(yīng)的正電荷），在金屬塊中形成了由外向里的勻強(qiáng)電場，在后續(xù)向左做定向運(yùn)動的自由電子受到指向內(nèi)側(cè)的洛侖茲力的同時，又受到指向外側(cè)的電場力．隨著自由電子向內(nèi)側(cè)的累積增多，電場逐漸增強(qiáng)，向左做定向運(yùn)動的自由電子所受電場力也逐漸增大．當(dāng)此電場力與洛侖茲力達(dá)到平衡時，自由電子向內(nèi)側(cè)偏轉(zhuǎn)累積的過程結(jié)束，所有自由電子都只做向左的定向運(yùn)動，電路中的電流I達(dá)到恒定．分析：金屬導(dǎo)體中的自由電子在電場作用下定向運(yùn)動形成電流，其電流的大小I為I=NevS式中，N為自由電子密度，v為自由電子定向運(yùn)動速率，S為導(dǎo)體的橫截面積．第49頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二解：當(dāng)自由電子的v向左做定向運(yùn)動時，在垂直于v的方向洛侖茲力f（向里）與電場力F（向外）達(dá)到二力平衡，即將自由電子定向運(yùn)動速率代入恒定電流I=NevS，可得自以電子密度為第50頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二

由于自由電子在洛侖茲力作用下集中到金屬塊的內(nèi)側(cè)，因此金屬塊的內(nèi)側(cè)是低電勢，外側(cè)是高電勢，所以電壓表的下接線柱n應(yīng)是正接線柱，上接線柱m應(yīng)是負(fù)接線柱．答：電壓表的左接線柱m是負(fù)接線柱，右接線柱n是正接線柱．金屬塊中自由電子的定向運(yùn)動速度為U/（Ba）．金屬塊中自由電子密度為BI/（eUc）．說明：上述現(xiàn)象（載流子在做定向運(yùn)動形成電流的同時受洛侖茲力而偏轉(zhuǎn)）稱為“霍耳效應(yīng)”，所形成的電壓U稱為“霍耳電壓”．第51頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二例6

設(shè)在地面上方的真空室內(nèi)，存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，已知電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是相同的，電場強(qiáng)度的大小E=4.0V/m，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=0.15T．今有一個帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)以v=20m/s的速度在的區(qū)域內(nèi)沿垂直場強(qiáng)方向做勻速直線運(yùn)動，求此帶電質(zhì)點(diǎn)的電量與質(zhì)量之比q/m以及磁場的所有可能方向（角度可用反三角函數(shù)表示）．第52頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二

分析：帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)在同時具有勻強(qiáng)電場、勻強(qiáng)磁場和重力場中做勻速直線運(yùn)動，表明帶電質(zhì)點(diǎn)受重力mg、電場力qE和洛侖茲力qvB的作用處于平衡狀態(tài)．因重力方向豎直向下，3個力合力為零，要求這3個力同在一豎直平面內(nèi)，且電場力和洛侖茲力的合力方向應(yīng)豎直向上．

由此推知，帶電質(zhì)點(diǎn)的受力圖，如圖所示；再運(yùn)用力學(xué)知識就可求解．第53頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二解：帶電質(zhì)點(diǎn)受3個力（重力、電場力、洛侖茲力）作用．根據(jù)題意及平衡條件可得質(zhì)點(diǎn)受力圖，如圖所示（質(zhì)點(diǎn)的速度垂直紙面向外）所以第54頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二

即磁場是沿著與重力方向夾角θ=37?，且斜向下方的一切方向．答：帶電質(zhì)點(diǎn)的荷質(zhì)比q/m等于1.96C/kg，磁場的所有可能方向是與重力方向夾角θ=37?的斜向下方的一切方向．第55頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二說明：解這類同時具有重力和電場、磁場力的力學(xué)問題，首先要注意重力的方向是豎直向下的．本題設(shè)若把帶電質(zhì)點(diǎn)改為帶正電，其他題設(shè)和要求不變，結(jié)果將怎樣？若將本題題設(shè)改為“電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向和重力方向相同，帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)在此區(qū)域內(nèi)沿垂直于場強(qiáng)方向運(yùn)動”，其他題設(shè)數(shù)據(jù)相同，那么，帶電質(zhì)點(diǎn)的荷質(zhì)比為多少？質(zhì)點(diǎn)做的是什么運(yùn)動？（這些問題由讀者自行分析思考）第56頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二【反饋練習(xí)】1．如圖所示，有兩條互相絕緣的、垂直放置的導(dǎo)線a和b，a中通有豎直向下的電流，b中通有水平向右的電流，導(dǎo)線a固定，導(dǎo)線b可自由運(yùn)動，那么正確說法是A．導(dǎo)線b順時針轉(zhuǎn)動同時向a靠攏B．導(dǎo)線b逆時針轉(zhuǎn)動同時向a靠攏C．導(dǎo)線b順時針轉(zhuǎn)動同時遠(yuǎn)離aD．導(dǎo)線b逆時針轉(zhuǎn)動同時遠(yuǎn)離a答案:A第57頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二

2．有關(guān)磁現(xiàn)象及其電本質(zhì)的判斷，正確的是：

A．同向電流間的吸引力是通過磁場來實現(xiàn)的

B．安培分子電流假設(shè)揭示了磁體的磁場也是一種特殊的運(yùn)動電荷（分子電流）所激發(fā)的

C．安培分子電流假設(shè)是用來解釋通電導(dǎo)線產(chǎn)生磁場的原因的

D．安培分子電流假設(shè)是用來解釋通電導(dǎo)線間有相互作用力的原因的答案:AB

第58頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二3．在圖中，各圖已標(biāo)明電流（或運(yùn)動電荷速度）、磁感強(qiáng)度B、和安培力（或洛侖茲力）這三個物理量的方向，其中正確的是答案:D

第59頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二4．在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B中，有一個垂直磁感線的環(huán)形線圈，通有順時針電流I，如圖所示，則下列敘述中正確的是A．環(huán)形線圈所受的磁力的合力為零，且所受的磁力矩也為零B．環(huán)形線圈所受的磁力的合力不為零，磁力矩也不為零C．環(huán)形線圈有收縮的趨勢D．環(huán)形線圈有擴(kuò)張的趨勢答案:AD

第60頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二5．關(guān)于帶電粒子在磁場中的運(yùn)動（不考慮其他作用力，僅受磁場作用力），下列說法中正確的是A．在一定條件下，可能做勻速直線運(yùn)動B．在一定條件下，可能做勻速率圓周運(yùn)動C．在一定條件下，可能做勻變速直線運(yùn)動D．在一定條件下，可能做螺旋線運(yùn)動答案:ABD第61頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二6．顯像管的磁偏轉(zhuǎn)線圈由兩個半圓鐵芯上繞以導(dǎo)線制成，如圖所示．當(dāng)線圈中通以圖示電流，并在圓環(huán)中心（顯像管的軸線方向）有垂直紙面向外的陰極電子束運(yùn)動時，這些電子將A．向左偏轉(zhuǎn)B．向右偏轉(zhuǎn)C．向下偏轉(zhuǎn)D．向上偏轉(zhuǎn)答案:D

第62頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二7．一個質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子，以速度v垂直飛入磁感應(yīng)量增量的大小為

A．mvC．2mvD．條件不足，無法確定答案:B

第63頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二8．如圖，質(zhì)量為m，電量為q的帶電小球，恰好能在電容器內(nèi)的豎直平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動，運(yùn)動的半徑為r，磁場的方向垂直紙面向里，磁感強(qiáng)度為B，電容器兩板間距離為d，則A．該小球一定帶負(fù)電B．該小球一定沿順時針方向作勻速圓周運(yùn)動C．電源的電動勢為ε=mgd/qD．粒子繞行的線速度大小v=Bqr/m答案:ABCD

第64頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二9．如圖，兩平行的金屬板中間有正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，一個帶電粒子從垂直于電場和磁場的方向射入兩板間（不計重力），射進(jìn)時帶電粒子的動能減少了．若要使帶電粒子的動能增加，以下方法可行的是A．使粒子帶電性質(zhì)與原來相反B．使粒子的帶電量增加C．增大兩金屬板間的電勢差D．增大兩板間磁場的磁感強(qiáng)度答案:C

第65頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二

10．帶有等量異種電荷的平行金屬板a、b間存在沿紙面向下的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E，兩板間還有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，如圖所示．在此正交電磁場的左側(cè)有電量、質(zhì)量、速度都不相等的各種正、負(fù)離子沿平行板方向垂直飛入正交電磁場區(qū)，下列說法中正確的是答案:ABCA．只有速度為E/B的各種離子能直線穿過正交電磁場區(qū)B．入射速度v＞E/B的離子經(jīng)過正交電磁場區(qū)后，速度都減小C．入射速度v＜E/B的正離子經(jīng)過正交電磁場區(qū)后，向b板偏轉(zhuǎn)；入射速度v＜E/B的負(fù)離子經(jīng)過正交電磁場區(qū)后，向a板偏轉(zhuǎn)D．速度大小等于E/B的電子從a、b兩板的右側(cè)垂直飛入正交電磁場區(qū)時，也能直線穿過正交電磁場區(qū)第66頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二答案:1．A2．AB3．D4．AD5．ABD6．D7．B8．ABCD9．C10．ABC第67頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二【課后練習(xí)】1．兩個粒子，帶電量相等，在同一勻強(qiáng)磁場中只受磁場力而作勻速圓周運(yùn)動．A．若速率相等，則半徑必相等B．若質(zhì)量相等，則周期必相等C．若動量大小相等，則半徑必相等D．若動能相等，則周期必相等答案:BC．第68頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二

2．如圖所示，質(zhì)量為m，帶電量為+q的粒子，從兩平行電極板正中央垂直電場線和磁感線以速度v飛入．已知兩板間距為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，這時粒子恰能直線穿過電場和磁場區(qū)域（重力不計）．今將磁感應(yīng)強(qiáng)度增大到某值，則粒子將落到極板上，當(dāng)粒子落到極板上時的動能為______．第69頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二3．如圖所示，在光滑水平桌面上，有兩根彎成直角的相同金屬棒，它們的一端均可繞固定轉(zhuǎn)動軸O自由轉(zhuǎn)動，另一端b相互接觸，組成一個正方形線框，正方形每邊長度均為l，勻強(qiáng)磁場的方向垂直桌面向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．當(dāng)線框中通以圖示方向的電流時，兩金屬棒在b點(diǎn)的相互作用力為f，則此時線框中的電流大小為______．（不計電流產(chǎn)生的磁場）第70頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二4．勻強(qiáng)磁場方向水平向右，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T，矩形線圈abcd恒定電流I=0.5A，線圈平面處于水平位置，如圖所示，求：第71頁，共78頁，2023年，2月20日，星期二5．圖中的