1、文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.第八章 磁场第1讲 磁场及其对电流的作用要点1、安培力的分析与计算1、将长为l的导线弯成圆弧，固定于垂直纸面向外、大小为B的匀强磁场中，两端点A、C连线竖直，如图所示。若给导线通以由A到C、大小为I的恒定电流，则导线所受安培力的大小和方向是(C)A.IlB，水平向左 BIlB，水平向右C.，水平向左 D.，水平向右2、如图所示，一个边长为l、三边电阻相同的正三角形金属框放置在磁感应强度为B的匀强磁场中。若通以图示方向的电流(从A点流入，从C点流出)，电流为I，则金属框受到的磁场力为(B)A.0 BIlB C.IlB D2IlB要点2
2、、与安培力有关的力学综合题1、2016宁夏银川模拟 如图为一测量磁场磁感应强度大小的装置的原理示意图。长度为l、质量为m的均质细铝棒MN的中点与竖直悬挂的、劲度系数为k的绝缘轻弹簧相连，与MN的右端连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的刻度。在矩形区域abcd内有匀强磁场，方向垂直纸面向外，当MN中没有电流通过且处于平衡状态时，指针恰好指在零刻度；当在MN中通有由M向N大小为I的恒定电流时，MN始终在磁场中运动，当向下运动到最低时，指针的最大示数为xm。不考虑MN中电流产生的磁场及空气阻力，则在通电后MN棒第一次向下运动到xm的过程中，以下说法正确的是(D)A.MN棒的加速度一直增大B.MN棒及弹簧
3、、地球组成的系统机械能守恒C.在最低点弹簧的弹性势能为(mgBIl)xmD.该磁场的磁感应强度B2、如图所示，用两根轻细金属丝将质量为m、长为l的金属棒ab的两端悬挂在c、d两处，置于竖直向上的匀强磁场内。当棒中通以从a到b的电流I后，两悬线偏离竖直方向角处于平衡状态，则磁感应强度B为多大？为了使棒平衡在该位置上，所需匀强磁场的磁感应强度B最小为多少，方向如何？答案tansin，方向平行于悬线向上。要点3、通电导体在安培力作用下的运动1、如图所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由转动，当通入图示方向电流I时，导线的运动情况是(从上往下看)(C)A.顺时针方向转
4、动，同时下降B.顺时针方向转动，同时上升C.逆时针方向转动，同时下降 D.逆时针方向转动，同时上升2、如图所示，条形磁铁放在光滑斜面上，用平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡，A为水平放置的直导线的截面，导线中无电流时磁铁对斜面的压力为FN1；当导线中有垂直纸面向外的电流时，磁铁对斜面的压力为FN2，则下列关于压力和弹簧的伸长量的说法中正确的是(C)A.FN1FN2，弹簧的伸长量增大D.FN1FN2，弹簧的伸长量减小3、 两条直导线相互垂直，如图所示，但相隔一小段距离，其中一条AB是固定的，另一条CD能自由转动，当电流按如图所示的方向通入两条导线时，CD导线将(D) A.顺时针方向转动，同时靠近导线A
5、BB.逆时针方向转动，同时离开导线ABC.静止不动D.逆时针方向转动，同时靠近导线AB4、如图所示,台秤上放一光滑平板,其左边固定一挡板,一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来 ,现在磁铁上方中心偏左位置固定一导体棒,当导体棒中通以如图所示的电流后,以下说法正确的是(BC )A.弹簧长度将变长 B.弹簧长度将变短C.台秤读数变小 D. 台秤读数变大第2讲 磁场对运动电荷的作用要点1、洛伦兹力的特点及应用1、(多选)一个带正电的小球沿光滑绝缘的桌面向右运动，速度方向垂直于一个水平向里的匀强磁场，如图所示，小球飞离桌面后落到地板上，设飞行时间为t1，水平射程为x1，着地速度为v1。撤去磁场，其余的条
6、件不变，小球飞行时间为t2，水平射程为x2，着地速度为v2，则下列论述正确的是(ABC)A.x1x2 Bt1t2 C.v1和v2大小相等 Dv1和v2方向相同要点2、带电粒子在匀强磁场中的运动问题1、2015邢台摸底如图所示，在边长为L的正方形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，有一带正电的电荷，从D点以v0的速度沿DB方向射入磁场，恰好从A点射出，已知电荷的质量为m，带电量为q，不计电荷的重力，则下列说法正确的是(A)A.匀强磁场的磁感应强度为B.电荷在磁场中运动的时间为C.若减小电荷的入射速度，使电荷从CD边界射出，电荷在磁场中运动的时间会减小D.若电荷的入射速度变为2v0，则粒子会从AB边
7、的中点射出2、 2015河北百校联考如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场。重力不计、电荷量一定的带电粒子以速度v正对着圆心O射入磁场，若粒子射入、射出磁场点间的距离为R，则粒子在磁场中的运动时间为 (A)A. B.C. D.3、2015保定一模(多选)如图所示，上部半圆下部矩形组成的平面区域内存在垂直平面向里的匀强磁场。由点A向圆心O方向连续发射相同速率的同种带电粒子，最终粒子从B点离开磁场区域。不计粒子所受重力、粒子间的相互作用及空气阻力。则以下说法正确的是(AB)A.该种粒子一定带负电，且在B点沿OB方向离开磁场B.若在A点增大粒子入射速率，方向不变，则粒子在磁场中的运
8、动时间增加C.若在A点调整粒子入射方向，速率不变，则BC间无粒子射出D.若在A点调整粒子入射方向，速率不变，从AB弧射出的粒子的出射方向均与OB平行要点3、动态圆解决在有界磁场中的磁偏转临界情况1、2016贵阳监测如图所示，半径为R的圆形区域内有一垂直纸面向里的匀强磁场，P为磁场边界上的一点。大量质量为m、电荷量为q的粒子，在纸面内沿各个方向以相同速率v从P点射入磁场，这些粒子射出磁场时的位置均位于PMQ圆弧上，PMQ圆弧长等于磁场边界周长的。不计粒子重力和粒子间的相互作用，则该匀强磁场的磁感应强度大小为 (D)A.B.C.D.2、2016潍坊月考 如图所示，在垂直于纸面向里的匀强磁场中，有一
9、与磁场平行的足够大的感光板ab，在距ab为SOd的S处有一粒子源，向纸面内各个方向均匀发射速度大小都是v的粒子。已知粒子源每秒发射n个粒子，粒子质量均为m，电荷量均为q，其中沿与SO成30角的粒子刚好与ab相切于P，求：(1)粒子从S到P所用的时间；(2)ab上感光部分的长度；答案(1) (2)()d3、2015温州测试如图所示，在直角坐标系xOy中，x轴上方有匀强磁场，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于纸面向外。许多质量为m、电荷量为q的粒子以相同的速率v沿纸面内由x轴负方向与y轴正方向之间各个方向从原点O射入磁场区域。不计重力及粒子间的相互作用。下列图中阴影部分表示带电粒子在磁场中可能经
10、过的区域，其中R，正确的图是(D)要点4、带电粒子在磁场中运动的临界和极值问题1、(多选)如图所示，边界OA与OC之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场，边界OA上有一粒子源S。某一时刻，从S平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子(不计粒子的重力及粒子间的相互作用)，所有粒子的初速度大小相同，经过一段时间后有大量粒子从边界OC射出磁场。已知AOC60，从边界OC射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于T/2(T为粒子在磁场中运动的周期)，则从边界OC射出的粒子在磁场中运动的时间可能为(ABC)A、T/3 B、T/4 C、T/6 D、T/82、2016新疆维吾尔检测如图所示，边长为7 cm的正方形
11、OABC区域内存在B0.1 T，方向垂直纸面向外的匀强磁场。在此正方形区域内有一点P，P点到OC边和BC边的距离均为1 cm，在P点有一个发射正离子的装置，能够连续不断地向纸面内的各个方向发射出速率不同的正离子，离子的质量m1.01014 kg，电荷量q1.0105 C，离子的重力不计，不考虑离子间的相互作用力。求： (1)速率v5.0106 m/s的离子在OA边上能够射出的范围；(2)离子要从OA边上射出正方形区域，速度至少应多大。第3讲 带电粒子在复合场中的运动要点1、带电粒子在组合场中的运动1、2015邯郸一模如图，两平行金属板A、B长l8 cm，两板间距离d8 cm，B板比A板电势高3
12、00 V，即UBA300 V。一带正电的粒子电量q11010 C，质量m11020 kg，以初速度v02106 m/s从R点沿电场中心线RO垂直电场方向射入电场。粒子飞出电场后经过无场区域，进入界面为MN、PQ间匀强磁场区域，从磁场的PQ边界出来后刚好打在中心线上的S点。已知MN边界与平行板的右端相距为L，两界面MN、PQ相距为L，S点到PQ边界的距离为L，且L12 cm，粒子重力及空气阻力不计，求：(1)粒子射出平行板时的速度大小v；(2)粒子进入界面MN时偏离中心线RO的距离；(3)匀强磁场的磁感应强度B的大小。答案(1)2.5106m/s (2)0.12m (3)2.5103T要点2、带
13、电粒子在复合场中的运动1、(多选) 如图所示，套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球，其质量为m，带电荷量为q，小球可在棒上滑动，现将此棒竖直放入沿水平方向且相互垂直的匀强磁场和匀强电场中，设小球带电荷量不变，小球由静止下滑的过程中(BD)A.小球加速度一直增大B.小球速度一直增大，直到最后匀速C.杆对小球的弹力一直减小D.小球所受洛伦兹力一直增大，直到最后不变2、 2016黑龙江哈尔滨质检(多选)如图所示，在MN、PQ间同时存在匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直纸面水平向外，电场在图中没有标出。一带电小球从a点射入场区，并在竖直面内沿直线运动至b点，则小球(AC)A.可能带正电也可能带负电B.
14、受到电场力的方向一定水平向右C.从a到b过程，克服电场力做功D.从a到b过程中可能做匀加速运动3、2014重庆高考 (18分)如图所示，在无限长的竖直边界NS和MT间充满匀强电场，同时该区域上、下部分分别充满方向垂直于NSTM平面向外和向内的匀强磁场，磁感应强度大小分别为B和2B，KL为上下磁场的水平分界线，在NS和MT边界上，距KL高h处分别有P、Q两点，NS和MT间距为1.8h。质量为m、带电量为q的粒子从P点垂直于NS边界射入该区域，在两边界之间做圆周运动，重力加速度为g。(1)求电场强度的大小和方向；(2)要使粒子不从NS边界飞出，求粒子入射速度的最小值；(3)若粒子能经过Q点从MT边
15、界飞出，求粒子入射速度的所有可能值。4、2015漳州八校联考如图在xOy坐标系第象限，磁场方向垂直xOy平面向里，磁感应强度大小为B1.0 T；电场方向水平向右，电场强度大小为E N/C。一个质量m2.0107 kg，电荷量q2.0106 C的带正电粒子从x轴上P点以速度v0射入第象限，恰好在xOy平面中做匀速直线运动。0.10 s后改变电场强度大小和方向，带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动，取g10 m/s2。求：(1)带电粒子在xOy平面内做匀速直线运动的速度v0大小和方向；(2)带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动时电场强度的大小和方向；(3)若匀速圆周运动时恰好未离开第象限，x轴上入
16、射点P应满足何条件？答案(1)v02 m/s，方向斜向上与x轴夹角为60(2) E1.0 N/C，方向竖直向上 (3)OP至少为0.27 m5、2015银川一模(多选)1932年，劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。A处粒子源产生的粒子，质量为m、电荷量为q，在加速器中被加速，加速电压为U。实际使用中，磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制。若某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最大值分别为Bm、fm，加速过程中不考虑相对论效应和重力作用(ABD) A粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比 1B.粒子从静止开始加速到出口处所需的时间C.如果fm，粒子能获得的最大动能为2m2R2fD.如果fm，粒子能获得的最大动能为2m2R2f7文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.
