高三物理第一輪總復習課件磁場

高三物理第一輪總復習第八章磁場一、磁場基本概念1、磁場由什么產(chǎn)生？磁體、電流、變化的電場、運動電荷2、磁場的基本性質(zhì)是什么？對放入磁場中的磁體、通電導線、運動電荷有力的作用磁體與電流的作用電流與電流的作用磁體與磁體的作用作用本質(zhì)：磁場對磁場的作用常見的磁作用3、最早揭示磁現(xiàn)象的電本質(zhì)的科學家是誰？它提出了什么假說？安培安培分子電流假說:在原子分子等物質(zhì)微粒內(nèi)部存在著一種環(huán)形電流------分子電流,分子電流使每個物質(zhì)微粒都成為微小的磁體,它的兩側(cè)相當于兩個磁極.為什么有的物體無磁性，有的物體有磁性？如下圖，小鐵釘被吸向右側(cè)，而加熱后卻吸不住了，為什么？電流磁效應

奧斯特實驗：通電導線南北放置，與南北指向的小磁針平行，通電后，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從南北指向轉(zhuǎn)為東西指向。奧斯特1820年丹麥物理學家奧斯特發(fā)現(xiàn)電流周圍存在著磁場。奧斯特是康德哲學的信奉者，深信電與磁之間存在著聯(lián)系，終于在1820年發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，揭開了電磁本質(zhì)聯(lián)系的序幕，他是一位謙虛謹慎追求真理的探索者，他曾說過他唯一的追求是從研究中得到滿足。

為了紀念奧斯特在電磁學上的重要貢獻，1934年召開的國際標準計量會議通過決議，用"奧斯特"命名CGS單位制中磁場強度的單位。奧斯特還是一位優(yōu)秀的物理教師，美國物理學教師協(xié)會從1937年起每年頒發(fā)一枚"奧斯特獎章"，獎給在教學上作出突出貢獻的物理學教師。地球是一個大的磁體：地球的磁場地磁南極地磁北極1、地磁場的分布大致上就像一個條形磁鐵外面的磁場，且地磁場非常弱。2、地磁場存在磁偏角三、地磁場zxx````k地球的磁場與條形磁鐵的磁場相似，其主要特點有三個(1)分布大致象條形磁鐵，地磁場的N極在地理南極附近，S極在地理北極附近(2)地磁場B的水平分量(Bx)總是從地理南極指向北極；而豎直分量(By)則南、北半球相反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下．(3)在赤道平面上，距離地球表面高度相等的各點，磁場強弱相同，且方向水平向北(4)保護地球生命，射向地球的高速帶電粒子不直接到達地球。太陽的磁場太陽黑子太陽磁暴太陽耀斑太陽風預言：2012年太陽黑子活動最強⑴磁感線是閉合曲線，磁體的外部是從N極到S極，內(nèi)部是從S極到N極；⑵磁感線的疏密表示磁場的強弱，磁感線上某點的切線方向表示該點的磁場方向；⑶磁感線是人們?yōu)榱诵蜗竺枋龃艌龆傧氲模?、磁感線1.磁感線：在磁場中畫出的一些有方向的假想曲線，使曲線上的任意一點的切線方向都跟該點的磁場方向相同，都代表磁場中該點小磁針北極受力的方向．2.磁感線的特點⑴條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁場：在磁體的外部，磁感線從N極射出進入S極，在內(nèi)部也有相同條數(shù)的磁感線(圖中未畫出)與外部磁感線銜接并組成閉合曲線．3.常見磁場的磁感線分布⑵幾種電流周圍的磁場分布①直線電流的磁場特點：無磁極、非勻強且距導線越遠處磁場越弱立體圖橫截面圖縱截面圖判定：安培定則四、電流周圍的磁場分布①安培定則：右手握住直導線，大姆指方向與電流的方向一致，則彎曲四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向．(1)直線電流的磁場立體圖縱截面圖②磁感線是以導線上各點為圓心的同心圓，③離電流越遠，磁場越弱四、電流周圍的磁場分布①安培定則：右手握住通電螺線管，四指方向跟電流方向一致，大姆指所指的方向為通電螺線管內(nèi)部的磁感線方向．(3)通電螺線管的磁場立體圖②與條形磁鐵的磁場相似，管內(nèi)為勻強磁場且磁場最強，管外為非勻強磁場，內(nèi)部磁場比管口大。勻強磁場：物理學中，把磁感線的間距相等、相互平行且指向相同的磁場叫做勻強磁場．四、電流周圍的磁場分布①安培定則：讓右手彎曲得人四指與環(huán)形電流的方向一致，伸直的拇指的方向就是環(huán)形導線軸線上磁場的方向(2)環(huán)形電流的磁場立體圖②環(huán)形電流的兩側(cè)是N極和S極縱截面圖③地磁場可能與環(huán)形電流有關(guān)②通電螺線管的磁場特點：與條形磁鐵的磁場相似，管內(nèi)為勻強磁場且磁場由S極指向N極，管外為非勻強磁場。立體圖橫截面圖縱截面圖判定：安培定則立體圖橫截面圖縱截面圖判定：安培定則③環(huán)形電流的磁場特點：環(huán)形電流的兩側(cè)是N極和S極且離圓環(huán)中心越遠磁場越弱。【例與練】如圖所示，帶負電的金屬環(huán)繞軸OO′以角速度ω勻速旋轉(zhuǎn)，在環(huán)左側(cè)軸線上的小磁針最后平衡的位置是（）A．N極豎直向上B．N極豎直向下C．N極沿軸線向左D．N極沿軸線向右【例與練】如圖所示，a、b、c三枚小磁針分別放在通電螺線管的正上方、管內(nèi)和右側(cè)．當這些小磁針靜止時，小磁針N極的指向是（）A．a(chǎn)、b、c均向左B．a(chǎn)、b、c均向右C．a(chǎn)向左，b向右，c向右D．a(chǎn)向右，b向左，c向右CC⑶定義式：三、磁感應強度、磁通量1、磁感應強度⑴物理意義：磁感應強度B是描述磁場強弱和方向的物理量．⑵定義：在磁場中垂直于磁場方向的通電導線，所受的力F跟電流I和導線長度l的乘積Il的比值叫做磁感應強度．②垂直穿過單位面積的磁感線條數(shù)等于該處的磁感應強度．磁感應強度大的地方，磁感線密，磁感應強度小的地方，磁感線疏．（磁通密度）磁感應強度B是矢量說明：①磁感應強度是用比值法定義的，其大小由磁場本身的性質(zhì)決定，與放入的直導線的電流I的大小、導線的長短l的大小無關(guān)．⑷單位：特斯拉，簡稱：特，符號為T.⑸方向：磁場中某點B的方向就是該點的磁場方向，也就是放在該點的小磁針N極受力方向．說明：由定義式計算B時，通電導線必須垂直于磁場；若通電導線平行放入磁場，則不受作用力，但不能說該處磁感應強度為零．磁感應強度的方向不是通電導線所受磁場作用力的方向，而是與作用力的方向垂直．磁感應強度B與電場強度E的比較：⑴電場強度的方向和電荷受力方向相同或相反，而磁感應強度的方向和電流元受力方向垂直．⑵電荷在電場中一定受靜電力作用，而電流在磁場中不一定受作用力．2、勻強磁場⑴定義：在磁場的某個區(qū)域內(nèi)，各點的磁感應強度大小、方向都相同的磁場；⑵磁感線特點：是一組平行且等間距的直線；⑶存在：a.兩個相距很近的異名磁極之間，b.通電長直螺線管內(nèi)部：如圖所示3、磁通量⑴定義：磁場中穿過磁場某一面積S的磁感線條數(shù)，用Φ表示；⑵計算公式：Φ＝BS；⑶單位：韋伯，符號Wb，1Wb＝1T·m2.說明：磁通量是標量，但有正負，其正負代表磁感線是正穿還是反穿，若正穿為正，則反穿為負．⑷對磁通量的理解①Φ＝B·S的含義Φ＝BS只適用于磁感應強度B與面積S垂直的情況．當S與垂直于B的平面間的夾角為θ時，則有Φ＝BScosθ.可理解為Φ＝B(Scosθ)，即Φ等于B與S在垂直于B方向上投影面積的乘積如圖所示；也可理解為Φ＝(Bcosθ)S，即Φ等于B在垂直于S方向上的分量與S的乘積．S不一定是某個線圈的真正面積，而是線圈在磁場范圍內(nèi)的面積．如圖所示，S應為線圈面積的一半．②面積S的含義：③多匝線圈的磁通量：多匝線圈內(nèi)磁通量的大小與線圈匝數(shù)無關(guān)，因為不論線圈匝數(shù)多少，穿過線圈的磁感線條數(shù)相同，而磁感線條數(shù)可表示磁通量的大小．④合磁通量求法若某個平面內(nèi)有不同方向和強弱的磁場共同存在，當計算穿過這個面的磁通量時，先規(guī)定某個方向的磁通量為正，反方向的磁通量為負，平面內(nèi)各個方向的磁通量的代數(shù)和等于這個平面內(nèi)的合磁通量．4、磁場的疊加：磁感應強度是矢量，計算時與力的計算方法相同，利用平行四邊形定則或正交分解法進行合成與分解．【例與練】如圖所示，兩個同心放置的金屬圓環(huán)，條形磁鐵穿過圓心且與兩環(huán)平面垂直，通過兩圓環(huán)的磁通量Φa、Φb

的關(guān)系為()A．Φa＞ΦbB．Φa

＜ΦbC．Φa

＝ΦbD．不能確定A【例與練】有一小段通電導線，長為1cm，電流強度5A，把它置于磁場中，受到的磁場力為0.1N，則該處的磁感應強度B一定是()A.B=2TB.B≤2TC.B≥2TD.以上情況均可能C4.(2011年鎮(zhèn)江模擬)如圖所示，若一束電子沿y軸正方向移動，則在z軸上某點A的磁場方向應該是()A．沿x軸的正向B．沿x軸的負向C．沿z軸的正向D．沿z軸的負向B5.如圖所示，兩個完全相同的通電圓環(huán)A、B，圓心O重合、圓面相互垂直的放置，通電電流相同，電流方向如圖所示，設每個圓環(huán)在其圓心O處獨立產(chǎn)生的磁感應強度都為B0，則O處的磁感應強度大小為()C【例與練】在等邊三角形的三個頂點a、b、c處，各有一條長直導線垂直穿過紙面，導線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖。過c點的導線所受安培力的方向()A.與ab邊平行，豎直向上B.與ab邊平行，豎直向下C.與ab邊垂直，指向左邊D.與ab邊垂直，指向右邊C磁場對電流的作用一．安培力的大小和方向1、定義：磁場對電流的作用力稱為安培力．2、安培力的大?、臚＝BIlsinθ⑵磁場和電流方向垂直時：Fmax＝BIl.⑶磁場和電流方向平行時：Fmin=0注意：F不僅與B、I、l

有關(guān)，還與夾角θ有關(guān)；l是有效長度，不一定是導線的實際長度．彎曲導線的有效長度l等于兩端點所連直線的長度，所以任意形狀的閉合線圈的有效長度l＝0.IBIB注意：安培力的方向垂直于磁感應強度B和電流I所決定的平面，但磁感應強度B與電流I不一定垂直．B與I垂直時產(chǎn)生的安培力最大．⑴用左手定則判定：伸開左手，讓拇指與其余四指垂直，并與手掌在同一平面內(nèi)．讓磁感線垂直穿過手心，四指指向電流方向，那么，拇指所指方向即為通電直導線在磁場中的受力方向．3、安培力的方向⑵安培力的方向特點：F⊥B，F(xiàn)⊥I，即F垂直于B和I決定的平面．【例與練】判斷下面各圖F、B、I三個中未知的一個FB乙B甲IF（F垂直紙面向外）丙丙圖中磁場B的方向大致向左，具體不能確定。FI【例與練】畫出圖中通電導線棒所受安培力的方向?！罛.B×BFF將立體圖形轉(zhuǎn)換成平面圖形4、電流間的相互作用IIII①同向電流相互吸引⑴電流間的相互作用是電流在彼此形成的磁場中受到磁場力的作用。②反向電流相互排斥⑵結(jié)論：判定安培力作用下導體運動情況的常用方法【例與練】如圖所示，用兩條一樣的彈簧秤吊著一根銅棒，銅棒所在的虛線框范圍內(nèi)有垂直紙面的勻強磁場，棒中通入自左向右的電流。當棒靜止時，彈簧秤示數(shù)為F1；若將棒中電流反向，當棒靜止時，彈簧秤的示數(shù)為F2，且F2＞F1，根據(jù)上面所給的信息，可以確定（）

A．磁場的方向

B．磁感應強度的大小

C．安培力的大小

D．銅棒的重力ACD通電導體（線圈）在安培力作用下運動方向的判斷

1、電流元分析法：把整段電流分成很多小段直線電流，其中每一小段就是一個電流元。先用左手定則判斷出其中每小段電流元受到的安培力的方向，再判斷整段電流所受安培力的方向，從而確定導體的運動方向。例：如圖把輕質(zhì)導線圈掛在磁鐵N極附近，磁鐵的軸線穿過線圈的圓心且垂直于線圈平面。當線圈內(nèi)通入如圖方向的電流后，判斷線圈如何運動？NS解析法一電流元法．首先將圓形線圈分成很多小段，每一段可看作一直線電流元，取其中上、下兩小段分析，其截面圖和受安培力情況如右圖所示．根據(jù)對稱性可知，線圈所受安培力的合力水平向左，故線圈向左運動．法二等效法．將環(huán)形電流等效成小磁針，如右圖所示，據(jù)異名磁極相吸引知，線圈將向左運動，選A.也可將左側(cè)條形磁鐵等效成環(huán)形電流，根據(jù)結(jié)論“同向電流相吸引，異向電流相排斥”，也可判斷出線圈向左運動。

2、等效分析法：環(huán)形電流可等效為小磁針，條形磁鐵或小磁針也可以等效為環(huán)形電流，通電螺線管可等效為多個環(huán)形電流或條形磁鐵。例：如圖在條形磁鐵N極處懸掛一個線圈，當線圈中通有逆時針方向的電流時，線圈將向哪個方向偏轉(zhuǎn)？NS正視：逆時針并向左3、結(jié)論法：⑴兩電流平行時無轉(zhuǎn)動趨勢，同向電流相互吸引，反向電流相互排斥。⑵兩電流不平行相互作用時，有轉(zhuǎn)到相互平行且電流方向相同且靠近的趨勢。例：

4、特殊位置法：根據(jù)通電導體在特殊位置所受安培力的方向，判斷其運動方向，然后推廣到一般位置。例：如圖所示，蹄形磁鐵固定，通電直導線AB可自由運動，當導線中通以圖示方向的電流時，俯視導體，導體AB將（AB的重力不計）A、逆時針轉(zhuǎn)動，同時向下運動B、順時針轉(zhuǎn)動，同時向下運動C、順時針轉(zhuǎn)動，同時向上運動D、逆時針轉(zhuǎn)動，同時向上運動NSIA5、轉(zhuǎn)換研究對象法：對于定性分析磁體在電流磁場作用下如何運動的問題，可先分析電流在磁體磁場中所受的安培力，然后由牛頓第三定律確定磁體所受電流磁場的作用力，從而確定磁體所受合力及運動方向。例：如圖所示，條形磁鐵平放于水平桌面上。在它的正中央上方偏右固定一根直導線，導線與磁鐵垂直?，F(xiàn)給導線中通以垂直紙面向內(nèi)的電流，磁鐵保持靜止，那么磁鐵受到的支持力和摩擦力如何變化？NS支持力：變大摩擦力：水平向右【例與練】如圖所示，臺秤上放一光滑平板，其左邊固定一擋板，一輕質(zhì)彈簧將擋板和一條形磁鐵連接起來，此時臺秤讀數(shù)為F1，現(xiàn)在磁鐵上方中心偏左位置固定一通電導線，電流方向如圖，當通上電流后，臺秤讀數(shù)為F2，則以下說法正確的是()A.F1>F2，彈簧長度將變長B.F1>F2，彈簧長度將變短C.F1<F2，彈簧長度將變長D.F1<F2，彈簧長度將變短B如圖8－1－10所示條形磁鐵放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根長直導線，導線與磁鐵垂直，給導線通以垂直紙面向里的電流，用F表示圖8－1－10磁鐵對桌面的壓力，用f表示桌面對磁鐵的摩擦力，導線中通電后與通電前相比較 (

)．A．F減小，f＝0 B．F減小，f≠0C．F增大，f＝0 D．F增大，f≠0解析

(轉(zhuǎn)換研究對象法)如圖所示，畫出一條通電電流為I的導線所在處的磁鐵的磁感線，電流I處的磁場方向水平向左，由左手定則知，電流I受安培力方向豎直向上．根據(jù)牛頓第三定律可知，電流對磁鐵的反作用力方向豎直向下，所以磁鐵對桌面壓力增大，而桌面對磁鐵無摩擦力作用，故正確選項為C.答案

C一條形磁鐵放在水平桌面上，它的上方靠S極一側(cè)吊掛一根與它垂直的導體棒，圖8－1－11中只畫出此棒的截面圖，并標出此棒中的電流是流向紙圖8－1－11內(nèi)的，在通電的一瞬間可能產(chǎn)生的情況是 (

)．A．磁鐵對桌面的壓力減小B．磁鐵對桌面的壓力增大C．磁鐵受到向右的摩擦力D．磁鐵受到向左的摩擦力解析如圖所示，對導體棒，通電后，由左手定則判斷出導體棒受到斜向左下的安培力，由牛頓第三定律可得，磁鐵受到導體棒的作用力應斜向右上，所以在通電的一瞬間，磁鐵對桌面的壓力減小，磁鐵受到向左的摩擦力，因此A、D正確．答案

AD如圖8－1－12所示，條形磁鐵放在光滑斜面上，用平行于斜面的輕彈簧拉住而平衡，A為水平放置的直導線的截面，導線中無電流時磁圖8－1－12鐵對斜面的壓力為FN1；當導線中有垂直紙面向外的電流時，磁鐵對斜面的壓力為FN2，則下列關(guān)于壓力和彈簧的伸長量的說法中正確的是 (

)．A．FN1<FN2，彈簧的伸長量減小B．FN1＝FN2，彈簧的伸長量減小C．FN1>FN2，彈簧的伸長量增大D．FN1>FN2，彈簧的伸長量減?、瓢才嗔Φ奶攸c①方向：安培力的方向與線圈平面垂直．②大?。喊才嗔Φ拇笮∨c通過的電流成正比．二．磁電式電流表1、基本組成部分：磁鐵和放在磁鐵兩極之間的線圈．2、工作原理⑴磁場特點①方向：沿徑向均勻輻射地分布②大?。涸诰噍S線等距離處的磁感應強度大小相等．3、優(yōu)、缺點：優(yōu)點是靈敏度高，能測出很弱的電流；缺點是線圈的導線很細，允許通過的電流很?。潜肀P刻度特點由于導線在安培力作用下帶動線圈轉(zhuǎn)動，游絲變形，反抗線圈的轉(zhuǎn)動，電流越大，安培力越大，形變就越大，所以指針偏角與通過線圈的電流I成正比，表盤刻度均勻．【例與練】

（2011全國理綜）.電磁軌道炮工作原理如圖所示。待發(fā)射彈體可在兩平行軌道之間自由移動，并與軌道保持良好接觸。電流I從一條軌道流入，通過導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得磁場（可視為勻強磁場），磁感應強度的大小與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?，F(xiàn)欲使彈體的出射速度增加至原來的2倍，理論上可采用的方法是（）A.只將軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?倍B.只將電流I增加至原來的2倍C.只將彈體質(zhì)量減至原來的一半D.將彈體質(zhì)量減至原來的一半，軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?倍，其它量不變BD第三課時磁場對運動電荷的作用⑴v∥B時，洛倫茲力F＝0(θ＝0°或180°)⑵v⊥B時，洛倫茲力F＝qvB(θ＝90°)⑶一般角度時，可認為Bsinθ為垂直于速度方向上的分量，也可認為vsinθ為垂直于磁場方向上的分量．一．洛倫茲力的大小和方向1、定義：磁場對運動電荷的作用力叫做洛倫茲力．2、洛倫茲力的大?。篎＝qvBsinθ，θ為v與B的夾角．⑴判定方法：應用左手定則，注意四指應指向正電荷運動的方向或負電荷運動的反方向．⑵方向特點：F⊥B，F(xiàn)⊥v.即F垂直于B和v決定的平面．(注意B和v可以有任意夾角)3、洛倫茲力的方向特別提醒：⑴洛倫茲力的方向總是與粒子速度方向垂直．所以洛倫茲力始終不做功．⑵安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，但各自的表現(xiàn)形式不同，洛倫茲力對運動電荷永遠不做功，而安培力對通電導線可做正功，可做負功，也可不做功．【例與練】如圖所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并處于方向垂直紙面向外、強度為B的勻強磁場中，質(zhì)量為m、帶電荷量為+Q的小滑塊從斜面頂端由靜止下滑。在滑塊下滑的過程中，下列判斷正確的是()A.滑塊受到的摩擦力不變B.滑塊到達地面時的動能與B的大小無關(guān)C.滑塊受到的洛倫茲力方向垂直斜面向下D.滑塊最終可能會沿斜面做勻速直線運動CD若v⊥B，帶電粒子僅受洛倫茲力作用，在垂直于磁感線的平面內(nèi)以入射速度v做勻速圓周運動．二．帶電粒子在勻強磁場中的運動規(guī)律1、速度方向與磁場方向平行若v∥B，帶電粒子不受洛倫茲力，在勻強磁場中做勻速直線運動．2、速度方向與磁場方向垂直3、帶電粒子僅受洛倫茲力作用，在垂直于磁感線的平面內(nèi)做勻速圓周運動的基本公式：⑴向心力公式：⑵軌道半徑公式：⑶周期公式：特別提醒：T的大小與軌道半徑r和運行速率v無關(guān)，只與磁場的磁感應強度B和粒子的比荷q/m有關(guān)．三、帶電粒子在有界磁場中的運動1．圓心的確定⑴兩種情形①已知入射方向和出射方向時，可通過入射點和出射點分別作垂直于入射方向和出射方向的直線，兩條直線的交點就是圓弧軌跡的圓心(如圖所示，圖中P為入射點，M為出射點)．②已知入射方向和出射點的位置時，可以通過入射點作入射方向的垂線，連接入射點和出射點，作其中垂線，這兩條垂線的交點就是圓弧軌跡的圓心(如圖所示，P為入射點，M為出射點)．⑵帶電粒子在不同邊界磁場中的運動①直線邊界(進出磁場具有對稱性，如圖)②平行邊界(存在臨界條件，如圖)③圓形邊界(沿徑向射入必沿徑向射出，如圖)2．半徑的確定OvθθO′v(偏向角)AB用幾何知識(勾股定理、三角函數(shù)等),求出該圓的可能半徑(或圓心角)．并注意以下兩個重要的幾何特點：⑴粒子速度的偏向角(φ)等于回旋角(α)，并等于AB弦與切線的夾角(弦切角θ)的2倍(如圖)，即．φ=α=2θ=ωt⑵相對的弦切角(θ)相等，與相鄰的弦切角(θ′)互補，即．θ+θ′=180°⑴直接根據(jù)公式t=s/v或t=α/ω求出運動時間t⑵粒子在磁場中運動一周的時間為T，當粒子運動的圓弧所對應的圓心角為α時，其運動時間可由下式表示：3.運動時間的確定OvθθO′v(偏向角)AB或【例與練】電子以垂直磁場的速度v從圖的P處沿PQ方向進入長d，高h的矩形PQNM勻強磁場區(qū)域，結(jié)果從N離開磁場。若電子質(zhì)量為m，電荷量為e，磁感應強度為B，則()A.電子在磁場中運動的時間B.電子在磁場中運動的時間C.電子橫向偏移D.偏向角φ滿足BD【例與練】

（2011海南卷）.空間存在方向垂直于紙面向里的勻強磁場，圖中的正方形為其邊界。一細束由兩種粒子組成的粒子流沿垂直于磁場的方向從O點入射。這兩種粒子帶同種電荷，它們的電荷量、質(zhì)量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子。不計重力。下列說法正確的是()A.入射速度不同的粒子在磁場中的運動時間一定不同B.入射速度相同的粒子在磁場中的運動軌跡一定相同C.在磁場中運動時間相同的粒子，其運動軌跡一定相同D.在磁場中運動時間越長的粒子，其軌跡所對的圓心角一定越大BD【例與練】如圖所示，一勻強磁場垂直穿過平面直角坐標系的第I象限，磁感應強度為B.一質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子以速度v從O點沿著與y軸夾角為30°方向進入磁場，運動到A點時速度方向與x軸的正方向相同，不計粒子重力，則（）A、粒子帶負電B、點A與x軸的距離為C、粒子由O到A經(jīng)歷的時間為D、粒子運動的速度沒有變化AC【例與練】如圖甲所示，在平面直角坐標系中有一個垂直紙面向里的圓形勻強磁場，其邊界過原點O和y軸上的點a(0，L).一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從a點以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場，并從x軸上的b點射出磁場，此時速度的方向與x軸正方向的夾角為60°.下列說法正確的是(

)A.電子在磁場中運動的時間為B.電子在磁場中運動的時間為C.磁場區(qū)域的圓心坐標為D.電子在磁場中做圓周運動的圓心坐標為(0，－2L)BC【例與練】如圖所示，ABC為豎直平面內(nèi)的光滑絕緣軌道，其中AB為傾斜直軌道，BC為與AB相切的圓形軌道，并且圓形軌道處在勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向里．質(zhì)量相同的甲、乙、丙三個小球中，甲球帶正電、乙球帶負電、丙球不帶電，現(xiàn)將三個小球在軌道AB上分別從不同高度處由靜止釋放，都恰好通過圓形軌道的最高點，則(

)A．經(jīng)過最高點時，三個小球的速度相等B．經(jīng)過最高點時，甲球的速度最小C．甲球的釋放位置比乙球的高D．運動過程中三個小球的機械能均保持不變CD【例與練】（2011浙江）.利用如圖所示裝置可以選擇一定速度范圍內(nèi)的帶電粒子。圖中板MN上方是磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場，板上有兩條寬度分別為2d和d的縫，兩縫近端相距為L。一群質(zhì)量為m、電荷量為q，具有不同速度的粒子從寬度為2d的縫垂直于板MN進入磁場，對于能夠從寬度為d的縫射出的粒子，下列說法正確的是（）A.粒子帶正電B.射出粒子的最大速度為C.保持d和L不變，增大B，射出粒子的最大速度與最小速度之差增大D.保持d和B不變，增大L，射出粒子的最大速度與最小速度之差增大BC【例與練】如圖所示，帶負電的粒子垂直磁場方向進入圓形勻強磁場區(qū)域，出磁場時速度偏離原方向60°角，已知帶電粒子質(zhì)量m＝3×10-20Kg，電量q＝10-13C，速度v0＝105m/s，磁場區(qū)域的半徑R＝3×10-1m，不計重力，求磁場的磁感應強度。rrOO′解析：畫出軌跡和半徑如圖所示。帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，有：【例與練】（05年廣東卷）如圖所示，在一個圓形域內(nèi)，兩個方向相反且都垂直于紙面的勻強磁場分布在以直徑A2A4為邊界的兩個半圓形區(qū)域Ⅰ、Ⅱ中，A2A4與A1A3的夾角為60°.一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子以某一速度從Ⅰ區(qū)的邊緣點A1處沿與A1A3成30°角的方向射入磁場，隨后該粒子以垂直于A2A4的方向經(jīng)過圓心O進入Ⅱ區(qū)，最后再從A4處射出磁場。已知該粒子從射入到射出磁場所用的時間為t，求Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)中磁感應強度的大小（忽略粒子重力）。解析：畫出軌跡如圖所示。由幾何關(guān)系可知：r1=2r2。所以B2=2B1由以上各式可解得：【例與練】(04年廣東卷）如圖，真空室內(nèi)存在勻強磁場，磁場方向垂直于圖中紙面向里，磁感應強度的大小B＝0.60T。磁場內(nèi)有一塊平面感光干板ab，板面與磁場方向平行。在距ab的距離為l＝16cm處，有一個點狀的α放射源S，它向各個方向發(fā)射α粒子，α粒子的速度都是v＝3.0×106m/s。已知α粒子的電荷與質(zhì)量之比q/m＝5.0×107C/kg?，F(xiàn)只考慮在圖紙平面中運動的α粒子，求ab上被α粒子打中的區(qū)域的長度。Sab解析：帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，有：可見，2R＞l＞R.因朝不同方向發(fā)射的α粒子的圓軌跡都過S,任何α粒子在運動中離S的距離不可能超過2R,作出軌跡如圖所示。由圖中幾何關(guān)系得：第五課時帶電粒子在復合場中的運動【例與練】在圖中實線框所示的區(qū)域內(nèi)同時存在著勻強磁場和勻強電場．一個帶電粒子(不計重力)恰好能沿直線MN從左至右通過這一區(qū)域．那么勻強磁場和勻強電場的方向可能為下列哪種情況（）A．勻強磁場方向豎直向上，勻強電場方向垂直于紙面向外B．勻強磁場方向豎直向上，勻強電場方向垂直于紙面向里C．勻強磁場方向垂直于紙面向里，勻強電場方向豎直向上D．勻強磁場和勻強電場的方向都水平向右BD【例與練】如圖所示，空間存在水平方向的勻強電場E和垂直紙面向外的勻強磁場B，一個質(zhì)量為m、帶電量為＋q的小球套在不光滑的足夠長的豎直絕緣桿上，自靜止開始下滑，則（）A．小球的動能不斷增大，直到某一最大值B．小球的加速度不斷減小，直至為零C．小球的加速度先增大后減小，最終為零D．小球的速度先增加后減小，最終為零ACΔ若小球與桿的動摩擦因數(shù)為μ，求：①小球速度為多大時，加速度最大?

最大值是多少?②小球下滑的最大速度是多少?①②【例與練】如圖所示，帶電平行板中勻強電場豎直向上，勻強磁場方向垂直紙面向里，某帶電小球從光滑絕緣軌道上的a點自由滑下，經(jīng)過軌道端點P進入板間后恰好沿水平方向做直線運動，現(xiàn)使小球從稍低些的b點開始自由滑下，在經(jīng)P點進入板間的運動過程中()A、其動能將會增大B、其電勢能將會增大C、小球所受的洛倫茲力將會增大D、小球所受的電場力將會增大ABC【例與練】如圖所示，空間存在著方向豎直向下的勻強磁場，在光滑水平面上固定一個帶負電的小球A，另有一個帶正電的小球Q.現(xiàn)給小球Q一合適的初速度，Q將在水平面上按圖示的軌跡做勻速圓周運動.在運動過程中，由于Q內(nèi)部的因素，從Q中分離出一小塊不帶電的物質(zhì)C(可以認為剛分離時兩者速度相同)，則此后(

)A.Q會向圓外飛去，C做勻速直線運動B.Q會向圓外飛去，C做勻速圓周運動C.Q會向圓內(nèi)飛去，C做勻速直線運動D.Q會向圓內(nèi)飛去，C做勻速圓周運動C【例與練】如圖所示，兩導體板水平放置，兩板間電勢差為U,帶電粒子以某一初速度v0

沿平行于兩板的方向從兩板正中間射入，穿過兩板后又垂直于磁場方向射入邊界線豎直的勻強磁場，則粒子射入磁場和射出磁場的M、N兩點間的距離d隨著U和v0

的變化情況為（）A．d隨v0

增大而增大，d與U無關(guān)B．d隨v0

增大而增大，d隨U增大而增大C．d隨U增大而增大，d與v0

無關(guān)D．d隨v0

增大而增大，d隨U增大而減小A解析：【例與練】如圖所示，一個質(zhì)量為m＝2.0×10-11kg，電荷量q＝＋1.0×10-5C的帶電微粒(重力忽略不計)，從靜止開始經(jīng)U1＝100V電壓加速后，水平進入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場，偏轉(zhuǎn)電場的電壓U2＝100V．金屬板長L＝20cm，兩板間距。求：(1)微粒進入偏轉(zhuǎn)電場時的速度v0

的大??；(2)微粒射出偏轉(zhuǎn)電場時的偏轉(zhuǎn)角θ；(3)若該勻強磁場的寬度為D＝10cm，為使微粒不會由磁場右邊射出，該勻強磁場的磁感應強度B至少多大？解析（1）由動能定理得：（2）微粒在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運動，有：（3）進入磁場時微粒的速度是：軌跡如圖所示由幾何關(guān)系有：洛倫茲力提供向心力有：由以上各式可求得：【例與練】如圖所示，相互垂直的勻強電場和勻強磁場的大小分別為E和B，一個質(zhì)量為m、電量為＋q的油滴，從a點以水平速度v0飛入，經(jīng)過一段時間后運動到b點，試計算：(1)油滴剛進入疊加場a點時的加速度；(2)若到達b點時，偏離入射方向的距離為d，則其速度是多大？解析：

(1)如圖，油滴在a點受三個力，豎直向下的重力、電場力及豎直向上的洛倫茲力，由牛頓定律Bqv－(mg＋qE)＝ma得：方向豎直向上(2)從a運動到b，重力、電場力對粒子做負功，洛倫茲力不做功，根據(jù)動能定理得：【例與練】（04全國卷Ⅲ）如圖所示，在y>0的空間中存在勻強電場，場強沿y軸負方向；在y<0的空間中，存在勻強磁場，磁場方向垂直xy平面（紙面）向外。一電量為q、質(zhì)量為m的帶正電的運動粒子，經(jīng)過y軸上y=h處的點P1時速率為v0，方向沿x軸正方向；然后，經(jīng)過x軸上x=2h處的P2點進入磁場，并經(jīng)過y軸上y=-2h處的P3點。不計重力。求⑴電場強度的大小。⑵粒子到達P2時速度的大小和方向。⑶磁感應強度的大小。解析：（1）粒子在電場、磁場中運動的軌跡如圖所示。設粒子從P1到P2的時間為t，電場度的大小為E，粒子在電場中的加速度為a，由牛頓第二定律及運動學公式有解得：(2)粒子到達P2時速度沿x方向的分量仍為v0，以v1表示速度沿y方向分量的大小，v表示速度的大小，θ表示速度和x軸的夾角，則有：又：解得：得：(3)設磁場的磁感應強度為B，在洛倫茲力作用下粒子做勻速圓周運動，由牛頓第二定律r是圓周的半徑、此圓周與x軸和y軸的交點為P2、P3，因為OP2=OP3，θ=450，由幾何關(guān)系可知，連線P2P3為圓軌道的直徑，由此可求得【例與練】在如右圖所示的直角坐標系中，x軸的上方存在與x軸正方向成45°角斜向右下方的勻強電場，場強的大小為E＝×104V/m。x軸的下方有垂直于xOy面向外的勻強磁場，磁感應強度的大小為B＝2×10－2T。把一個比荷為q/m＝2×108C/kg的正點電荷從坐標為(0,1)的A點處由靜止釋放。電荷所受的重力忽略不計。(1)求電荷從釋放到第一次進入磁場時所用的時間；(2)求電荷在磁場中做圓周運動的半徑(保留兩位有效數(shù)字)；(3)當電荷第二次到達x軸上時，電場立即反向，而場強大小不變，試確定電荷到達y軸時的位置坐標．解：(1)電荷從A點勻加速運動到x軸上C點的過程：(2)電荷到達C點的速度為即電荷在磁場中做圓周運動的半徑為0.71m在磁場中運動時：速度方向與x軸正方向成45°角。得：(3)如圖，軌跡圓與x軸相交的弦長為：所以電荷從坐標原點O再次進入電場中，且速度方向與電場方向垂直，電荷在電場中做類平拋運動．解得：則類平拋運動中垂直于電場方向的位移即電荷到達y軸上的點的坐標為(0,8)．設到達y軸的時間為t1，則：【例與練】

（2011安徽）如圖所示，在以坐標原點O