磁场专题

带电粒子在磁场中的运动专题

宋学平

一、磁汇聚问题

1．在平面内有许多电子（质量为、电量为），从坐标原点不

断以相同速率沿不同方向射入第一象限，如图所示。现加一个垂直

于xoy平面向内、磁感应强度为B的匀强磁场，要求这些电子穿过磁场

后都能平行于x轴向x

轴正方向运动，求符合该条件磁场的最小面积。

2．如图所示，真空中有（r，0）为圆心，半径为r的圆柱形匀强磁场区域，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，在y=r的虚线上方足够大的范围内，有方向水平向左的匀强电场，电场强度的大小为E，从O点向不同方向发射速率相同的质子，质子的运动轨

迹均在纸面内，设质子在磁场中的偏转半径也为r，已知质子的电量为e，

质量为m，不计重力及阻力的作用，求

（1）质子射入磁场时的速度大小

（2）速度方向沿x轴正方向射入磁场的质子，到达y轴所需的时间

（3）速度方向与x轴正方向成负30°角（如图中所示）射入磁场的

质子，到达y轴的位置坐标。

（4）速度方向与x轴下方向成正30°角，且电场方向竖起向下，试

分析质子的运动轨迹，并计算质子从进入磁场到最终离开磁场的时间。

3．如图所示，在xOy坐标系第二象限内有一圆形匀强磁场区域，半径为l0，圆心O'坐标为(-l0,l0)，磁场方向垂直xOy平面。在x轴上有坐标（-l0，0)的P点,两个电子a、b以相同的速率v沿不同方向从P点同时射人磁场,电子a的入射方向为y轴正方向，b的入射方向与y 轴正方向夹角为。电子a经过磁场偏转后从y轴上的 Q(0，l0）点进人第一象限，在第一象限内紧邻y轴有沿y轴正方向的匀

强电场，场强大小为，匀强电场宽为。已知电子质量为

m、电荷量为e,不计重力及电子间的相互作用。求：

(1) 磁场的磁感应强度B的大小

(2) a、b两个电子经过电场后到达1轴的坐标差Δx

(3) a、b两个电子从P点运动到达x轴的时间差Δt。二、磁场的最小面积问题

4．如图，xoy平面内存在着沿y轴正方向的匀强电场，一个

质量为m、带电荷量为+q的粒子从坐标原点O以速度v0沿x

轴正方向开始运动．当它经过图中虚线上的M

(，a)点时，

撤去电场，粒子继续运动一段时间后进入一个矩形匀强磁场

区域(图中未画出)，又从虚线上的某一位置N处沿y轴负方

向运动并再次经过M点．已知磁场方向垂直xoy平面(纸面)

向里垂直，磁感应强度大小为B，不计粒子的重力．试求：

⑴电场强度的大小；⑵N点的坐标；

⑶矩形磁场的最小面积．

5．如图所示，倾斜挡板NM上的一个小孔K，NM与水平挡板NP成60°角，K与N间的距离KN a

=。现有质量为m，电荷量为q的正电粒子组成的粒子束，垂直于倾斜挡板NM，以速度v0不断射入，不计粒子所受的重力。

（1）若在NM和NP两档板所夹的区域内存在一个垂直于纸面向外的匀强磁场，NM和NP为磁场边界。粒子恰能垂直于水平挡板NP射出，求匀强磁场的磁感应强度的大小。

（2）若在NM和NP两档板所夹的区域内，某一部分区域存在一与（1）中大小相等方向相反的匀强磁场。从小孔K飞入的这些粒子经过磁场偏转后也能垂直打到水平挡板NP上（之前与挡板没有碰撞），求粒子在该磁场中运动的时间。

（3）若在（2）问中，磁感应强度大小未知，从小孔K飞入的这些粒

子经过磁场偏转后能垂直打到水平挡板NP上（之前与挡板没有碰撞），求

该磁场的磁感应强度的最小值。

6．如图所示，竖直平面内的直角坐标系中，X轴上方有一个圆形有界匀强磁场（图中未画出），x轴下方分布有斜向左上与Y轴方向夹角θ=45°的匀强电场；在x轴上放置有一挡板，长0.16m,板的中心与O点重合。今有一带正电粒子从y轴上某点P以初速度v0=40m/s与y轴负向成45°角射入第一象限，经过圆形有界磁场时恰好偏转90°，并从A点进入下方电场，如图

所示。已知A点坐标（0.4m，0），匀强磁场垂直纸面向外，磁感应

强度大小B=

10

2

T，粒子的荷质比3

10

2?

=

m

q

C/kg，不计粒子的

重力。问：

（1）带电粒子在圆形磁场中运动时，轨迹半径多大？

（2）圆形磁场区域的最小面积为多少？

（3）为使粒子出电场时不打在挡板上，电场强度应满足什么要

求？

三、速度大小确定，方向不确定的问题。（动态圆法）

7．放射源P 放出质量是m ，电荷量是q 的正粒子。粒子的初速度大小为v ，方向在xOy 平面内，匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度为B ，若将放射源置于x 、y 坐标系的原点，如图所示。

(1)试画出粒子所能达到的区域；

(2)若在Bq

mv

x =处放置一档板MN ，则挡板上多大范围内有粒子到达；

(3)若磁场限制在x ＞0区域，则上述挡板上多大范围内有粒子到达。

8

．如下图，在0x ≤≤区域内存在与xy 平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B.在t=0时刻，一位于坐标原点的粒子源在xy 平面内发射出大量同种带电粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向与y 轴正方向的夹角分布在0～180°范围内。已知沿y 轴正方向发射的粒子在0t t =

时刻刚好从磁场边界上,)P a 点离开磁场。求：

（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径R 及粒子的比荷q ／m ；

（2）此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与y 轴正方向夹角的取值范围；

（3）从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间。

四、速度方向确定，大小不定（略）

五、矩形磁场边界问题

9．如图所示，在0≤x ≤a 、0≤y ≤a /2范围内有垂直于xy 平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B 。坐标原点O 处有一个粒子源，在某时刻发射大量质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子，它们的速度大小相同，速度方向均在xy 平面内，与y 轴正方向的夹角分布在0~90o范围内。已知粒子在磁场中做圆周运动的半径介于a /2到a 之间，从发射粒子到粒子全部离开磁场经历的时间恰好为粒子在磁场中做圆周运动周期的四分之一。求最后离开磁场的粒子从粒子源射出时的

⑴速度的大小；

⑵速度方向与y 轴正方向夹角的正弦。

10．在边长为L=8cm 的正方形EFGH 区域内存在B=0.1T 的匀强磁场，正方形内有一点P ，它与EH 和HG 的距离均为1cm 。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，离子的质量为1.0×10-14kg ，电荷电量为1.0×10-5C ，离子的重力不计，不考虑离子之间的相互作用。（计算结果保留根号）

（1）速率为5×106m/s 的离子在磁场中运动的半径是多少厘米？ （2）速率在什么范围内的离子不可能射出正方形区域？ （3）速率为5×106m/s 的离子在GF 边上离G 的距离多少厘米的范围内可以射出？ （4）离子要从GF 边上射出正方形区域，速度至少应有多大？

六、圆形磁场边界

11．如图所示，直线MN 下方无磁场，上方空间存在两个匀强磁场，其分界线是半径为R 的半圆，两侧的磁场方向相反且垂直于纸面，磁感应强度大小都为B 。现有一质量为m 、电荷量为q 的带负电微粒从P 点沿半径方向向左侧射出，最终打到Q 点，不计微粒的重力。求： （1）微粒在磁场中运动的周期；

（2）从P 点到Q 点，微粒的运动速度大小及运动时间；

（3）若向里磁场是有界的，分布在以O 点为圆心、半径为R 和2R 的两半圆之间的区域，上述微粒仍从P 点沿半径方向向左侧射出，且微粒仍能到达Q 点，求其速度的最大值。

七、环形磁场边界

12．如图所示，半径分别为a 、b 的两同心虚线圆所围空间分别存在电场和磁场，中心O 处固定一个半径很小(可忽略不计)的金属球，在小圆空间内存在沿半径向内的辐向电场，小圆周与金属球间电势差为U ，两圆之间的空间存在垂直于纸面向里的匀强磁场，设有一个带负电的粒子从金属球表面沿x 轴正方向以很小的初速度逸出，粒子质量为m ，电荷量为q ，(不计粒子的重力，忽略粒子逸出的初速度)求：

（1）粒子到达小圆周上时的速度为多大?

（2）粒子以（1）中的速度进入两圆间的磁场中，当磁感应强度超过某一临界值时，粒子将不能到达大圆周，求此磁感应强度的最小值B ．

（3）若磁感应强度取（2）中最小值，且a b )12(+=，要使粒子恰好第一次沿逸出方向的反方向回到原出发点，粒子需经过多少次回旋?并求粒子在磁场中运动的时间．(设粒子与金属球正碰后电量不变且能以原速率原路返回)

a

八、三角形磁场边界问题

13.如图所示，成30。

角的OA 、OB 间有一垂直纸面向里的勻強磁场，OA 边界上的S 点有一电 子源，在纸面内向各个方向均匀发射速率相同的电子，电子在磁场中运动的半径为r,周期为T 。已知从OB 边界射出的电子在磁场中诖动的 最短时间为T/6，则

（1）沿什么方向发射的电子，能够垂直于OB 方向射出？

（2）从OA 边界射出的电子在磁场中运动的最长时间为多少？ （3）从OB 边界射出的在磁场中运动时间最长的电子的出射方向满足什么关系？

14．如图所示，PQ 是两块平行金属板，上极板接电源正极，两极板之间的电压为U=1.2×104V ，一群带负电粒子不停的通过P 极板的小孔以速度v 0=2.0×104m/s 垂直金属板飞入，通过Q 极板上的小孔后，垂直AC 边的中点O 进入边界为等腰直角三角形的匀强磁场中，磁感应强度为B =1.0T ，边界AC 的长度为a =1.6m ，粒子比荷

4510C/kg q

m

=?。不计粒子的重力。若在两极板间加一正弦交变电压u =9.6×104sin314t （V ），则这群粒子可能从磁场边界的哪些区域飞出？并求出这些区域。（每个粒子在电场中运动时，可认为电压是不变的）

九、 电场、磁场分布在不同区域

15．如图所示，在Ox 与OM 之间有一垂直纸面向里，磁感应强度10.1T B =的匀强磁场，OM 与x 轴正方向成0

60角。在Ox 负方向与ON 之间有一垂直纸面向里，磁感应强度20.5T B =的匀强磁场，ON 与x 轴正方向成060角，在OM 与ON 之间存在着平行于OM 的匀强电场。一质量13

2.510

kg m -=?，

电量8

110C q -=?带正电的粒子从离O 点0.25m 的a 点沿垂直于x 轴以3

0110m/s v =?

的初速度进入匀强磁场1B ，经1B 后后，进入匀强电场，在电场中经过时间4

10s t -=后又进入匀强磁场2B ，最后从x 轴上的某点b 射出（b 点图中没有标出），不计粒子的重力。求：

（1）匀强电场的场强大小；

（2）粒子进入2B 时速度的大小和方向；

（3）b 点离O 点的距离。

16．如图所示，x 轴上方有一匀强磁场，磁感应强度为B ，磁场方向垂直于纸面向里。x 轴下方有一匀强电场，电场强度为E 、方向与y 轴的夹角

045θ=斜向上方。现有一质量为m 、带电量为q 的正离子，以速度v 0由y 轴上的A 点沿y

轴正方向射入磁场，该离子在磁场中运动一段时间后从x 轴上的C 点（图中未画出）进入电场区域，离子经C 点时的速度方向与电场方向相反。设磁场和电场区域均足够大，不计离子的重力，求：

（1）离子从A 点出发到第一次穿越x 轴时的运动时间； （2）C 点到坐标原点O 的距离； （3）离子第四次穿越x 轴时速度的大小及速度方向与电场方向的夹角。并大致画出离子前四次穿越x 轴在磁场和电场区域中的运动轨迹。

17．如图所示，用特殊材料制成的PQ 界面垂直于x 轴，只能让垂直打到PQ 界面上的电子通过．PQ 的左右两侧有两个对称的直角三角形区域，左侧的区域内分布着方向垂直纸面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场，右侧区域内分布着竖直向上匀强电场．现有速率不同的电子在纸面上从坐标原点O 沿不同方向射向三角形区域，不考虑电子间的相互作用．已知电子的电量为e ，质量为m ，在△OAC 中，OA ＝l ，θ＝60°．

(1) 求能通过PQ 界面的电子所具有的最大速度及其从O 点入射时与y 轴的夹角；

(2)若以最大速度通过PQ 界面的电子刚好被位于x 轴上的F 处的接收器所接收，求电场强度E ； (3)在满足第（2

）问的情况下，求所有能通过PQ 界面的电子最终穿越x 轴的区间宽度．

十、周期性电磁场问题

18．在如图(a)所示的正方形平面oabc 内存在着垂直于该平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B ，已知正方形边长为L 。—个质量为m 、带电量为+q 的粒子(不计重力)在t =0时刻平行于oc 边从o 点射入磁场中．

（1）若带电粒子从a 点射出磁场，求带电粒子在磁场中运动的时间及初速度大小，

（2）若磁场的磁感应强度按如图(b)所示的规律变化，规定磁场向外的方向为正方向，磁感应强度的大小为Bo ，假使带电粒子能从oa 边界射出磁场，磁感应强度B 变化周期T 的最小值．

（3）若所加磁场与第(2)问中的相同，要使带电粒子从b 点沿着ab 方向射出磁场，满足这一条件的磁感应强度变化的周期T 及粒子射入磁场时的速度v 0.

y

十一、带电粒子在复合场中的运动

19．在场强为B 的水平匀强磁场中，一质量为m 、带正电q 的小球在O 点静止释放，小球的运动曲线如图所示。已知此曲线在最低点的曲率半径为该点到x 轴距离的2倍，重力加速度为g 。求：⑴小球运动到任意位置P (x ，y ）处的速率v 。⑵小球在运动过程中第一次下降的最大距离y m 。⑶当在上述磁场中加一竖直向上场强为E （E >mg /q ）的匀强电场时，小球从O 静止释放后获得的最大速率v m 。

20．如图甲，空间存在—范围足够大的垂直于xoy 平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B 。让质量为m ，电量为q （q <0)的粒子从坐标原点O 沿加xoy 平面以不同的初速度大小和方向入射到该磁场中。不计重力和粒子间的影响。

(1)若粒子以初速度v1沿y 轴正向入射，恰好能经过x 轴上的A(a ，0)点，求v 1的大小：

(2)已知一粒子的初建度大小为v (v >v 1)．为使该粒子能经过A (a ，0)点，其入射角θ（粒子初速度与x 轴正向的夹角）有几个？并求出对应的sinθ值：

(3)如图乙，若在此空间再加入沿y 轴正向、大小为E 的匀强电场，一粒子从O 点以初速度v 0沿x 轴正向发射。研究表明：粒子在xoy 平面内做周期性运动，且在任一时刻，粒子速度的x 分量v x 与其所在位置的y 坐标成正比，比例系数与场强大小E 无关。求该粒子运动过程中的最大速度值v m

。

21．如图甲，在x ＜0的空间中存在沿y 轴负方向的匀强电场和垂直于xoy 平面向里的匀强磁场，电场强度大小为E ，磁感应强度大小为B .一质量为q(q ＞0)的粒子从坐标原点O 处，以初速度v 0沿x 轴正方向射人，粒子的运动轨迹见图甲，不计粒子的质量。 （1） 求该粒子运动到y =h 时的速度大小v ;

（2） 现只改变人射粒子初速度的大小，发现初速度大小不同的粒子虽然运动轨迹

（y-x 曲线）不同，但具有相同的空间周期性，如图乙所示；同时，这些粒子在y 轴方向上的运动（y-t 关系）是简谐运动，且都有相同的周期2rn

T qB

π=

。 Ⅰ．求粒子在一个周期T 内，沿x 轴方向前进的距离S ；

Ⅱ．当入射粒子的初速度大小为v 0时，其y-t 图像如图丙所示，求该粒子在y 轴方向上做简谐运动的振幅A,并写出y-t 的函数表达式。

x

磁场基础知识复习及基础题

授课教案 学员姓名：_____________ 授课教师：_____________ 所授科目：_____________ 学员年级：__________ 上课时间：____年__月__日____时___分至____时___分共___小时 定义式 ，通电导线与B垂直

例：下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是（ ） A ．磁感应强度的大小等于通电导线受到的磁场力的大小F 与电流I 及导线长度L 的乘积 的比值 B ．通电导线磁场力大的地方感应强度一定大 C ．电流在磁场中的某点不受磁场力，则该点的磁感应强度一定为零 D ．磁感应强度的大小跟放在磁场中的导线受力大小无关 1.在纸面上有一个等边三角形ABC ，其顶点处都有通相同电流的三根长直导线垂直于纸面放置，电流方向如图所示，每根通电导线在三角形的中心产生的磁感应强度大小为B 0，则中心O 处的磁感应强度大小为__________。 2.如图所示，将通电线圈悬挂在磁铁N 极附近，磁铁处于水平位置和线 圈在同一平面内，且磁铁的轴线经过线圈圆心，线圈将（ ） A ．转动同时靠近磁铁 B ．转动同时离开磁铁 C ．不转动只靠近磁铁 D ．不转动只离开磁铁 答案：A 3. 有长L= 50 cm ，重G=0. 1 N 的金属杆ab 静止在光滑的金属框架 上，框架平面与水平面夹角 （如图所示），流过ab 的电流 I=1 A 。整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，求此磁场的磁感应强 度B 的大小。 4.如图所示，把一导线用弹簧挂在蹄形磁铁磁极的正上方，当导线中通以图示电流I 时，导线的运动情况是（从上往下看）（ ） A ．顺时针方向转动，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 答案是A 。 5.如图所示，把轻质线圈用细线挂在一个固定的磁铁的N 极附近，磁 铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈的平面。当线圈内通电时，下 列结论中正确的是（ ） A ．电流方向如图中所示时，线圈将向左偏移 B ．电流方向如图中所示时，线圈将向右偏移 C ．电流方向与图中相反时，线圈将向左偏移 D ．电流方向与图中相反时，线圈将向右偏移 答案：AD

磁场专题

带电粒子在磁场中的运动专题 宋学平 一、磁汇聚问题 1．在平面内有许多电子（质量为、电量为），从坐标原点不 断以相同速率沿不同方向射入第一象限，如图所示。现加一个垂直 于xoy平面向内、磁感应强度为B的匀强磁场，要求这些电子穿过磁场 后都能平行于x轴向x 轴正方向运动，求符合该条件磁场的最小面积。 2．如图所示，真空中有（r，0）为圆心，半径为r的圆柱形匀强磁场区域，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，在y=r的虚线上方足够大的范围内，有方向水平向左的匀强电场，电场强度的大小为E，从O点向不同方向发射速率相同的质子，质子的运动轨 迹均在纸面内，设质子在磁场中的偏转半径也为r，已知质子的电量为e， 质量为m，不计重力及阻力的作用，求 （1）质子射入磁场时的速度大小 （2）速度方向沿x轴正方向射入磁场的质子，到达y轴所需的时间 （3）速度方向与x轴正方向成负30°角（如图中所示）射入磁场的 质子，到达y轴的位置坐标。 （4）速度方向与x轴下方向成正30°角，且电场方向竖起向下，试 分析质子的运动轨迹，并计算质子从进入磁场到最终离开磁场的时间。 3．如图所示，在xOy坐标系第二象限内有一圆形匀强磁场区域，半径为l0，圆心O'坐标为(-l0,l0)，磁场方向垂直xOy平面。在x轴上有坐标（-l0，0)的P点,两个电子a、b以相同的速率v沿不同方向从P点同时射人磁场,电子a的入射方向为y轴正方向，b的入射方向与y 轴正方向夹角为。电子a经过磁场偏转后从y轴上的 Q(0，l0）点进人第一象限，在第一象限内紧邻y轴有沿y轴正方向的匀 强电场，场强大小为，匀强电场宽为。已知电子质量为 m、电荷量为e,不计重力及电子间的相互作用。求： (1) 磁场的磁感应强度B的大小 (2) a、b两个电子经过电场后到达1轴的坐标差Δx (3) a、b两个电子从P点运动到达x轴的时间差Δt。二、磁场的最小面积问题 4．如图，xoy平面内存在着沿y轴正方向的匀强电场，一个 质量为m、带电荷量为+q的粒子从坐标原点O以速度v0沿x 轴正方向开始运动．当它经过图中虚线上的M (，a)点时， 撤去电场，粒子继续运动一段时间后进入一个矩形匀强磁场 区域(图中未画出)，又从虚线上的某一位置N处沿y轴负方 向运动并再次经过M点．已知磁场方向垂直xoy平面(纸面) 向里垂直，磁感应强度大小为B，不计粒子的重力．试求： ⑴电场强度的大小；⑵N点的坐标； ⑶矩形磁场的最小面积． 5．如图所示，倾斜挡板NM上的一个小孔K，NM与水平挡板NP成60°角，K与N间的距离KN a =。现有质量为m，电荷量为q的正电粒子组成的粒子束，垂直于倾斜挡板NM，以速度v0不断射入，不计粒子所受的重力。 （1）若在NM和NP两档板所夹的区域内存在一个垂直于纸面向外的匀强磁场，NM和NP为磁场边界。粒子恰能垂直于水平挡板NP射出，求匀强磁场的磁感应强度的大小。 （2）若在NM和NP两档板所夹的区域内，某一部分区域存在一与（1）中大小相等方向相反的匀强磁场。从小孔K飞入的这些粒子经过磁场偏转后也能垂直打到水平挡板NP上（之前与挡板没有碰撞），求粒子在该磁场中运动的时间。 （3）若在（2）问中，磁感应强度大小未知，从小孔K飞入的这些粒 子经过磁场偏转后能垂直打到水平挡板NP上（之前与挡板没有碰撞），求 该磁场的磁感应强度的最小值。 6．如图所示，竖直平面内的直角坐标系中，X轴上方有一个圆形有界匀强磁场（图中未画出），x轴下方分布有斜向左上与Y轴方向夹角θ=45°的匀强电场；在x轴上放置有一挡板，长0.16m,板的中心与O点重合。今有一带正电粒子从y轴上某点P以初速度v0=40m/s与y轴负向成45°角射入第一象限，经过圆形有界磁场时恰好偏转90°，并从A点进入下方电场，如图 所示。已知A点坐标（0.4m，0），匀强磁场垂直纸面向外，磁感应 强度大小B= 10 2 T，粒子的荷质比3 10 2? = m q C/kg，不计粒子的 重力。问： （1）带电粒子在圆形磁场中运动时，轨迹半径多大？ （2）圆形磁场区域的最小面积为多少？ （3）为使粒子出电场时不打在挡板上，电场强度应满足什么要 求？

专项训练磁场测试卷.docx

专题训练：磁场单元 1. 关于电场强度E与磁感应强度仪下列说法中错误的是（） A.电场强度E是矢量，方向与正电荷受到的电场力方向相同 B.磁感应强度B是欠量，方向与小磁针N极的受力方向相同 C.电场强度定义式为E =匚，但电场中某点的电场强度E与尸、9无关 q D.磁感应强度定义式R -匚，同样的电流元〃在磁场中同一点受到的力一定相同 H 2.如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在具正屮心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导 线/并处于平衡状态，/与螺线管垂肓，M导线中的电流方向垂玄纸面向里，开关S闭仑后，绝缘绳 对/拉力变化情况是（） A.增人 B.减小 C.不变 D.无法判断 3.如图所示，在兀轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为3。在xOy内， 从原点O处沿与x轴疋方向成0角（0＜〃＜兀）以速率v发射一个带正电的粒子（重力不计）。则下列说法正确的 A.若卩一定，&越大，则粒子在磁场中运动的时间越短 B.若u—定，0越人，则粒子在离开磁场的位置距O点越远 C.若0—定，v越人，则粒子在磁场屮运动的时间越短 D.若&一定，v越大，则粒了在磁场中运动的角速度越大 4.如图所示为电视机显像管偏转线圈的示意图，当 线圈通以图示的直流电吋，形成的磁场如图所示，一束沿着管颈轴线射向纸内的电子将（） A.向上偏转 B.向下偏转 C.向左偏转 D.向右偏转 5.如图所示，光滑的平行导轨与电源连接后，与水平方向成&角倾斜放置，导轨上另放一个质量为加的金属导体棒。通电后，在棒所在区域内加-个合适的匀强磁场，可以使导体棒静止平衡，图中分别加了不同方向的磁场，其中一定不能平衡的是（） 6.关于回旋加速器加速带电粒了所获得的能量，下列结论中正确的是（） A.只与加速器的半径有关，半径越大，能量越大 B.与加速器的磁场和半径均有关，磁场越强、半径越人，能量越人 C.只与加速器的电场有关，电场越强，能量越大 D.与带电粒子的质量和电荷量均有关，质量和电荷量越大，能量越大 7.如图所示，冇一四面体OABC处在Ox方向的匀强磁场中，下列关于穿过各个面的 磁通量的说法错误的 是（） XXX /XXX A.13.

有界磁场习题汇总专题

有界磁场专题复习 一、带电粒子在圆形磁场中的运动 例1、圆心为O 、半径为r 的圆形区域中有一个磁感强度为B 、方向为垂直于纸面向里的匀强磁场，与区域边缘的最短距离为L 的O ＇处有一竖直放置的荧屏MN ，今有一质量为m 的电子以速率v 从左侧沿ＯＯ＇方向垂直射入磁场，越出磁场后打在荧光屏上之P 点，如图１所示，求O ＇P 的长度和电子通过磁场所用的时间． 例2、如图2，半径为cm r 10=的匀强磁场区域边界跟y 轴相切于坐标原点O ，磁感强度T B 332.0=，方向垂直纸面向里．在O 处有一放射源S ，可向纸面各个方向射出速度为s m v /102.36 ?=的粒子．已知α粒子质量 kg m 271064.6-?=，电量C q 19102.3-?=，试画出α粒子通过磁场 空间做圆周运动的圆心轨道，求出α粒子通过磁场空间的最大偏角． 二、带电粒子在半无界磁场中的运动 例3、如图3中虚线MN 是一垂直纸面的平面与纸面的交线, 在平面右侧的半空间存在一磁感应强度为B 、方向垂直纸面向外的匀强磁场．Ｏ是ＭＮ上的一点，从Ｏ点可以向磁场区域发射电荷量为＋q 、质量为m 、速率为v 的粒子，粒子射入磁场时 的速度可在纸面内各个方向，已知先后射入的两个粒子恰好在磁场中给定的Ｐ点相遇，Ｐ到Ｏ点的距离为Ｌ，不计重力和粒子间的相互作用． (1)求所考察的粒子在磁场中的轨道半径． (2)求这两个粒子从Ｏ点射入磁场的时间间隔． 例4、如图4所示，在真空中坐标xoy 平面的0>x 区域内， M N O , 图1 M N . . . . . . . . . . . . 图4 o cm x /cm y /p ??? ??? ? ????? ?? ? ? ?

磁场基础知识复习--很基础的

磁场复习讲义 第一节磁现象和磁场 1.首先发现电流产生磁场的科学家是( ) A．富兰克林B．法拉第C．安培D．奥斯特 2．奥斯特实验说明了( ) A．磁场的存在B．磁场具有方向性C．通电导线周围存在磁场D．磁体间有相互作用 6．地球是一个大磁体，它的磁场分布情况与一个条形磁铁的磁场分布情况相似，以下说法正确的是( ) A.地磁场的方向是沿地球上经线方向的 B.地磁场的方向是与地面平行的 C.地磁场的方向是从北向南方向的 D.在地磁南极上空，地磁场的方向是竖直向下的 7．铁棒A能吸引小磁针，铁棒B能排斥小磁针，若将铁棒A靠近铁棒B时，则（） A.A、B一定互相吸引 B. A、B一定互相排斥 C. A、B间有可能无磁场力作用 D. A、B间可能互相吸引，也可能互相排斥 第二节磁感应强度 二、过关训练 1、关于磁感应强度，下列说法正确的是（） A、由B=F/IL可知，磁场中某处的磁感应强度大小随通电导线中电流I的减小而增大 B、由B=F/IL可知，磁场中某处的磁感应强度大小随通电导线长度L的增大而减小 C、由B=F/IL可知，磁场中某处的磁感应强度大小随通电导线所受的磁场力F的增大而增大 D、磁场中某处B=F/IL是定值，由磁场本身决定的。 2、关于磁感应强度，下列说法正确的是（） A、一小段通电导线放在B为零的位置，那么它受到的磁场力也一定为零 B、通电导线所受的磁场力为零，该处的磁感应强度也一定为零 C、放置在磁场中1m长的通电导线，通过1A的电流，受到的磁场力为1N，则该处的磁感应强度就是1T D、磁场中某处的B的方向跟电流在该处受到磁场力F的方向相同 3、下列说法正确的是（） A、磁场中某处磁感强度的大小，等于长为L通以电流I的一小段导线放在该处时所受磁场力F与IL乘积的比值。 B、一小段通电导线放在某处如不受磁场力作用，则该处的磁感强度为零。 C、因为B=F/IL，所以磁场中某处的磁感应强度的大小与放在该处的导线所受磁场力F的大小成正比，与IL的大小成反比。 D、磁场中某处磁感应强度的大小与放在磁场中通电导线长度、电流大小及所受磁场力的大小均无关。 4、有一小段通电直导线，长为1cm，电流强度为5A，把它置于磁场中某点，受到的磁场力为0.1N，则该点的磁感应强度（） A．可能等于2T B．可能小于2T C．可能大于2T D．一定等于2T 5．磁感应强度单位是特斯拉，1特斯拉相当于（） A、1kg/A·s2 B、1kg·m/A·s2 C、1kg·m2/s2 D、1kg·m2/A·s2 6．磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线长1cm,，电流是2.5A，导线它受的磁场力为5×10-2 N，则这个位置的磁感应强度为_____2_T，如果把导线中的电流增大到5A，这一点的磁感应强度为__2___T，该通电导线受到的磁场力又为___2___N。 7、一根导线长0.2m，通以3A的电流，在磁场中某处受到的最大的磁场力是6×10－2N，则该处的磁感应强度B是___10_T．如果该导线的长度和电流都减小一半，则该处的B的大小是10______T。 8、垂直磁场方向放入匀强磁场的通电导线长L=1cm，电流强度I=10A，若它所受的磁场力F=0.05N，求：（1）该磁场的磁感应强度B是多少？ （2）若导线中电流强度变为5A，磁感应强度B又是多少？导线所受到的磁场力多大？

高考物理最新模拟题精选训练磁场专题安培力含解析

专题02 安培力 1.(2017陕西咸阳模拟)如图所示，在光滑水平面上一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来处于静止状态，此时磁铁对水平面的压力为F N1.。现在磁铁左上方位置固定一导体棒，当导体棒中通一垂直纸面向里的电流瞬间，磁铁对水平面的压力变为F N2。同时出现其它变化，则以下说法正确的是 A．弹簧长度将变长 B．弹簧长度将变 C．F N1.>F N2. D．F N1.

磁铁所受安培力向左。对木板和条形磁铁，由平衡条件可知，木板受到地面的摩擦力水平向右，选项C 正确。 3. （2016·武汉模拟）如图所示，○ ×表示电流方向垂直纸面向里，○·表示电流方向垂直纸面向外。两根通电长直导线a 、b 平行且水平放置，a 、b 中的电流强度分别为I 和2I ，此时a 受到的磁场力大小为F 。当在a 、b 的上方再放置一根与a 、b 平行的通电长直导线c 后，a 受到的磁场力大小仍为F ，图中abc 正好构成一个等边三角形，此时b 受到的磁场力大小为 A ．F B ．3F C ．23F D ．7F 【参考答案】D F ’= B ’·2I ·7F ，选项D 正确。 4. （2016河南八市重点高中联考）如图所示，无限长水平直导线中通有向右的恒定电流I ，导线正下方固定一正方形线框。线框中叶通有顺时针方向的恒定电流I ，线框边长为L ，线框上边与直导线平行，且到直导线的距离也为L ，已知在长直导线的磁场中距离长直导线r 处的磁感应强度大小为B=kI/r ，线框质量为m ，则释放线框的一瞬间，线框的加速度可能为

高考物理 专版 专题5 磁场高考在线2008

磁场 一、选择题 1.（08宁夏卷）14.在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸 面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图。过c点的导线所受安培力的 方向（C） A.与ab边平行，竖直向上 B.与ab边平行，竖直向下 C.与ab边垂直，指向左边 D.与ab边垂直，指向右边 【解析】本题考查了左手定则的应用。导线a在c处产生的磁场方向由安培定则可判断，即垂直ac向左，同理导线b在c处产生的磁场方向垂直bc向下，则由平行四边形定则，过c 点的合场方向平行于ab，根据左手定则可判断导线c受到的安培力垂直ab边，指向左边。 2.（08广东文科）61.如图所示，电流强度为I的一段通电直导线处于匀强磁场中，受到的安培力为F，图中正确标志I和F方向的是(A) 【解析】安培力的方向与电流方向和磁场方向都垂直，且满足左手定则。 3.（08广东理科）17．有关洛仑兹力和安培力的描述，正确的是 ( B ) A．通电直导线处于匀强磁场中一定受到安培力的作用 B．安培力是大量运动电荷所受洛仑兹力的宏观表现 C．带电粒子在匀强磁场中运动受到洛仑兹力做正功 D．通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行 【解析】通电直导线与磁场平行，不受安培力，选项A错误，安培力方向与磁场垂直，选项D错误。洛仑兹力对带电粒子不做功，选项C错误，安培力是大量运动电荷所受洛仑兹力的宏观表现，选项B正确。 4.（08广东理科）18．电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列说法正确的是( D )

A ．速率越大，周期越大 B ．速率越小，周期越大 C ．速度方向与磁场方向平行 D ．度方向与磁场方向垂直 【解析】由2m T qB π=可知，选项A 、B 错误，做匀速圆周运动时，速度方向与磁场方向垂直，选项D 正确。 5.（08广东卷）4．1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D 形合D 1、D 2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是 ( AD ) A ．离子由加速器的中心附近进入加速器 B ．离子由加速器的边缘进入加速器 C ．离子从磁场中获得能量 D ．离子从电场中获得能量 【解析】离子由加速器的中心附近进入加速器，从电场中获取能量，最后从加速器边缘离开加速器，选项A 、D 正确。 6.（08广东卷）9．带电粒子进入云室会使云室中的气体电离，从而显示其运动轨迹．图是在有匀强磁场云室中观察到的粒子的轨迹，a 和b 是轨迹上的两点，匀强磁场B 垂直纸面向里．该粒子在运动时，其质量和电量不变，而动能逐渐减少，下列说法正确的是(AC) A ．粒子先经过a 点，再经过b 点 B ．粒子先经过b 点，再经过a 点 C ．粒子带负电 D ．粒子带正电 【解析】由mv r qB =可知，粒子的动能越小，圆周运动的半径越小，结合粒子运动轨迹可知，粒子选经过a 点，再经过b 点，选项A 正确。根据左手定则可以判断粒子带负电，选项C 正确。 7.（08四川卷）24．如图，一半径为R 的光滑绝缘半球面开口向下，固定在水 平面上。整个空间存在匀强磁场，磁感应强度方向竖直向下。一电荷量为q （q ＞0）、质量为m 的小球P 在球面上做水平的匀速圆周运动，圆心为O ’。球心 O 到该圆周上任一点的连线与竖直方向的夹角为θ（0＜θ＜)2 π 。为了使小球

高中物理磁场知识点

高中物理磁场知识点 一、磁场 磁极和磁极之间的相互作用是通过磁场发生的。电流在周围空间产生磁场，小磁针在 该磁场中受到力的作用。磁极和电流之间的相互作用也是通过磁场发生的。电流和电流之 间的相互作用也是通过磁场产生的。 磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围空间的一种特殊形态的物质，磁极或电流在 自己的周围空间产生磁场，而磁场的基本性质就是对放入其中的磁极或电流有力的作用。 二、磁现象的电本质 1.罗兰实验 正电荷随绝缘橡胶圆盘高速旋转，发现小磁针发生偏转，说明运动的电荷产生了磁场，小磁针受到磁场力的作用而发生偏转。 2.安培分子电流假说 法国学者安培提出，在原子、分子等物质微粒内部，存在一种环形电流-分子电流， 分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极。安培是最早揭示 磁现象的电本质的。 一根未被磁化的铁棒，各分子电流的取向是杂乱无章的，它们的磁场互相抵消，对外 不显磁性;当铁棒被磁化后各分子电流的取向大致相同，两端对外显示较强的磁性，形成 磁极;注意，当磁体受到高温或猛烈敲击会失去磁性。 3.磁现象的电本质 运动的电荷电流产生磁场，磁场对运动电荷电流有磁场力的作用，所有的磁现象都可 以归结为运动电荷电流通过磁场而发生相互作用。 三、磁场的方向 规定：在磁场中任意一点小磁针北极受力的方向亦即小磁针静止时北极所指的方向就 是那一点的磁场方向。 四、磁感线 1.磁感线的概念：在磁场中画出一系列有方向的曲线，在这些曲线上，每一点切线方 向都跟该点磁场方向一致。 2.磁感线的特点：

1在磁体外部磁感线由N极到S极，在磁体内部磁感线由S极到N极。 2磁感线是闭合曲线。 3磁感线不相交。 4磁感线的疏密程度反映磁场的强弱，磁感线越密的地方磁场越强。 3.几种典型磁场的磁感线： 1条形磁铁。 2通电直导线。①安培定则：用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流方 向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向;②其磁感线是内密外疏的同心圆。 3环形电流磁场：①安培定则：让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直的大 拇指的方向就是环形导线中心轴线的磁感线方向。②所有磁感线都通过内部，内密外疏。 4通电螺线管：①安培定则：让右手弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，伸直 的大拇指的方向就是螺线管内部磁场的磁感线方向;②通电螺线管的磁场相当于条形磁铁 的磁场。 五、磁感应强度 1.定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电直导线，所受的磁场力跟电流I和导线长度 l的乘积Il的比值叫做通电导线处的磁感应强度。 2.定义式： 3.单位：特斯拉T，1T=1N/A.m 4.磁感应强度是矢量，其方向就是对应处磁场方向。 5.物理意义：磁感应强度是反映磁场本身力学性质的物理量，与检验通电直导线的电 流强度的大小、导线的长短等因素无关。 6.磁感应强度的大小可用磁感线的疏密程度来表示，规定：在垂直于磁场方向的1m2 面积上的磁感线条数跟那里的磁感应强度一致。 7.匀强磁场： 1磁感应强度的大小和方向处处相等的磁场叫匀强磁场。 2匀强磁场的磁感线是均匀且平行的一组直线。

磁场专题36916

磁场专题 一．多项选择题 (实验中学）1．如图所示，在第二象限内有水平向右的匀强电场,电场强度为E ,在第一、第四 象限内分别存在如图所示的匀强磁场,磁感应强度大小相等． 有一个带电粒子以初速度ｖ0垂直x 轴，从x 轴上的P 点进入匀强电场,恰好与ｙ轴成45°角射出电场，再经过一段时间又恰好垂直于x 轴进入下面的磁场.已知OP 之间的距离为d ,则带电粒子?（ )?A.在电场中运动的时间为0 2v d B ．在磁场中做圆周运动的半径为d 2 ?C ．自进入磁场至第二次经过x 轴所用时间为0 47v d π D.自进入电场至在磁场中第二次经过x 轴的时间为 02)74(v d π+ (莱芜四中)２．地球磁场对电视机显像管中电子束有影响。如图所示,电子枪到荧光屏的距离为d ，显像管的取向使电子水平地由南向北运动,该处地球磁场的竖直分量向下，大小为Ｂ，电子枪中电子的加速电压为Ｕ。仅考虑地磁场对电子束的作用,则当电子束在南北方向上通过距离d 时，以下关于电子束偏转的说法中正确的是（ ） Ａ．向东偏转? ?? B.向西偏转 C.Ｕ越大,偏转角越大? ? D.U 越大，偏转半径越大 (聊城市)3．垂直于纸面的匀强磁场区域宽度为ｄ，一个电子以速度v 沿图示方向垂直磁场 方向及磁场边界射入该区域，恰好不能飞过场区。采取如下哪些方法,可能使该电子飞到场区右侧? ? ( ）

?Ａ.增大磁感应强度? ?B.改变ｖ的方向 ?Ｃ.减小d ? D.将磁场反向 （泰安一模）4．如图甲所示为一个质量为m、电荷量为q +的圆环，可在水平放置的足够 长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中,（不计空气阻力）,现给 圆环向右初速度 o υ，在以后的运动过程中，圆环运动的速度图象可能是图乙中的（) (威海一中3)5．如图所示,实线表示在竖直平面内的电场线，电场线与水平方向成α角,水平方向的匀强磁场与电场正交,有一带电液滴沿斜向上的 虚线L做直线运动,L与水平方向成β角,且α>β，则下 列说法中错误的是( ) A．液滴一定做匀速直线运动 B.液滴一定带正电 C.电场线方向一定斜向上Ｄ.液滴有可能做匀变速直线运动 二．填空题 （邹城二中)1.如图所示,在ｘＯy平面内的第Ⅲ象限中有沿-y方向的匀强电场,场强大小为E．在第I和第ＩI象限有匀强磁场,方向垂直于坐标平面向里．有一个质量为ｍ，电荷量为e 的电子，从y轴的P点以初速度ｖ０垂直于电场方向进入电场（不 计电子所受重力）,经电场偏转后，沿着与x轴负方向成４50角进 入磁场，并能返回到原出发点P. （１)简要说明电子的运动情况，并画出电子运动轨迹的示意图； (2)求P点距坐标原点的距离____＿_ (3)电子从P点出发经多长时间再次返回P点_______ 三.计算题 ×××××× ×××××× ×××××× ×××××× ×××××× α β L

2014高考物理最新磁场专题训练题组(含答案) (6)

磁场专题训练 大连市物理名师工作室门贵宝 【例1】根据安培假说的物理思想：磁场来源于运动电荷．如果用这种思想解释 地球磁场的形成，根据地球上空并无相对地球定向移动的电荷的事实．那么由此推断， 地球总体上应该是：（A） A.带负电; B.带正电; C.不带电; D.不能确定 解析:因在地球的内部地磁场从地球北极指向地球的南极，根据右手螺旋定则可判断出地球表现环形电流的方向应从东到西，而地球是从西向东自转，所以只有地球表面带负电荷才能形成上述电流，故选A. 【例2】如图所示，正四棱柱abed一a'b'c'd'的中心轴线00'处有一无限长的载流直导线，对该电流的磁场，下列说法中正确的是（AC） A.同一条侧棱上各点的磁感应强度都相等 B.四条侧棱上的磁感应强度都相同 C.在直线ab上，从a到b，磁感应强度是先增大后减小 D.棱柱内任一点的磁感应强度比棱柱侧面上所有点都大 【例3】如图所示，一根通电直导线放在磁感应强度B=1T的匀强磁场 中，在以导线为圆心，半径为r的圆周上有a,b,c,d四个点，若a点的实际 磁感应强度为0，则下列说法中正确的是（AC） A.直导线中电流方向是垂直纸面向里的 B.C点的实际磁感应强度也为0 C. d ，方向斜向下，与B夹角为450D.以上均不正确 解析:题中的磁场是由直导线电流的磁场和匀强磁场共同形成的，磁场中任一点的磁感应强度应为两磁场分别产生的磁感应强度的矢量和．a处磁感应强度为0，说明直线电流在该处产生的磁感应强度大小与匀强磁场B的大小相等、方向相反，可得直导线中电流方向应是垂直纸面向里．在圆周上任一点，由直导线产生的磁感应强度大小均为B＝1T，方向沿圆 周切线方向，可知C点的磁感应强度大小为2T，方向向右.d ， 方向与B成450斜向右下方． 【例4】如图所示，A为通电线圈，电流方向如图所示，B、C为与A在同一平面内的两同心圆，φB、φC分别为通过两圆面的磁通量的大小，下述判断中正确的是（）A．穿过两圆面的磁通方向是垂直纸面向外B．穿过两圆面的磁通方向是垂直纸面向里C．φB＞φC D．φB＜φC 解析：由安培定则判断，凡是垂直纸面向外的磁感线都集中在是线圈内，因磁感线是闭合曲线，则必有相应条数的磁感线垂直纸面向里，这些磁总线分布在线圈是外，所以B、C 两圆面都有垂直纸面向里和向外的磁感线穿过，垂直纸面向外磁感线条数相同，垂直纸面向里的磁感线条数不同，B圆面较少，c圆面较多，但都比垂直向外的少，所以 B、C磁通方向应垂直纸面向外，φB＞φC，所以A、C正确． 分析磁通时要注意磁感线是闭合曲线的特点和正反两方向磁总线条数的多少，不能认为面积大的磁通就大．答案：AC 【例5】如图4所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd在细长磁铁N 极附近下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，由图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ 到位置Ⅲ，且位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近位置Ⅱ，在这个过程中，线圈中的磁通 量（） A．是增加的；B．是减少的C．先增加，后减少；D．先减少，后增加 解析：要知道线圈在下落过程中磁通量的变化情况，就必须知道条形磁铁在磁极附近B

高中物理——磁场专题讲解+经典例题

磁场专题 7．【东北师大附中2011届高三第三次模底】如图所示，MN 是一荧光屏，当带电粒子打到荧光屏上时，荧光屏能够发光。MN 的上方有磁感应强度为B 的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。P 为屏上的一小孔，PQ 与MN 垂直。一群质量为m 、带电荷量q 的粒子（不计重力），以相同的速率v ，从P 处沿垂直于磁场方向射入磁场区域，且分布在与PQ 夹角为θ的范围内，不计粒子间的相互作用。则以下说法正确的是（ ） A ．在荧光屏上将出现一个圆形亮斑，其半径为mv qB B ．在荧光屏上将出现一个条形亮线，其长度为 ()21cos mv qB θ- C ．在荧光屏上将出现一个半圆形亮斑，其半径为mv qB D ．在荧光屏上将出现一个条形亮线，其长度为()21sin mv qB θ- 10．【东北师大附中2011届高三第三次模底】如图，电源电 动势为E ，内阻为r ，滑动变阻器电阻为R ，开关闭合。两平行极板间有匀强磁场，一带电粒子正好以速度v 匀速穿过两板。以下说法正确的是（忽略带电粒子的重力）（ ） A ．保持开关闭合，将滑片P 向上滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出 B ．保持开关闭合，将滑片P 向下滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出 C ．保持开关闭合，将a 极板向下移动一点，粒子将继续沿直线穿出 D ．如果将开关断开，粒子将继续沿直线穿出 4．【辽宁省丹东市四校协作体2011届高三第二次联合考试】如图所示，一粒子源位于一边长为a 的正三角形ABC 的中点O 处，可以在三角形所在的平面内向各个方向发射出速度大小为v 、质量为m 、电荷量为q 的带电粒子，整个三角形位于垂直于△ABC 的匀强磁场中，若使任意方向射出的带电粒子均不能射出三角形区域，则磁感应强度的最小值为 （ ） A ．mv qa B ．2mv qa Q

专题十：磁场专题—磁场较难(教师卷)

金榜题名学校2018年秋季德阳校区 个性化教学名师培优精讲 学科年级学生姓名授课教师上课时间课次 物理高二古老师第讲 磁场专题-磁场（较难） 2．如图所示，带正电的物块A放在不带电的小车B上，开始时都静止，处于垂直纸面向里 的匀强磁场中．t=0时加一个水平恒力F向右拉小车B，t=t1时A相对于B开始滑动．已知 地面是光滑的．AB间粗糙，A带电量保持不变，小车足够长．从t=0开始A、B的速度﹣ 时间图象，下面哪个可能正确（） A．B．C．D． 解答：解：分三个阶段分析本题中A、B运动情况： 开始时A与B没有相对运动，因此一起匀加速运动．A所受洛伦兹力向上，随着速度的增加而增加，对A根据牛顿第二定律有：f=ma．即静摩擦力提供其加速度，随着向上洛伦兹力的增加，因此A与B之间的压力减小，最大静摩擦力减小，当A、B之间的最大静摩擦力都不能提供A的加速度时，此时AB将发生相对滑动． 当A、B发生发生相对滑动时，由于向上的洛伦兹力继续增加，因此A与B之间的滑动摩擦力减小，故A的加速度逐渐减小，B的加速度逐渐增大． 当A所受洛伦兹力等于其重力时，A与B恰好脱离，此时A将匀速运动，B将以更大的加速

度匀加速运动． 综上分析结合v﹣t图象特点可知ABD错误，C正确．故选C． 3．如图所示，纸面内有宽为L水平向右飞行的带电粒子流，粒子质量为m，电量为+q，速 率为v0，不考虑粒子的重力及相互间的作用，要使粒子都汇聚到一点，可以在粒子流的右 侧虚线框内设计一匀强磁场区域，则磁场区域的形状及对应的磁感应强度可以是哪一种 （）（其中B0=，A、C、D选项中曲线均为半径是L的圆弧，B选项中曲线为半 径是的圆） A．B．C．D． 解答：解：由于带电粒子流的速度均相同，则当飞入A、B、C这三个选项中的磁场时，它们的轨迹对应的半径均相同．唯有D选项因为磁场是2B0，它的半径是之前半径的2倍．然而当粒子射入B、C两选项时，均不可能汇聚于同一点．而D选项粒子是向上偏转，但仍不能汇聚一点．所以只有A选项，能汇聚于一点． 故选：A 4．如图所示，匀强磁场的方向竖直向下．磁场中有光滑的水平桌面，在 桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管．试管在水平拉力F作 用下向右匀速运动，带电小球能从管口处飞出．关于带电小球及其在离 开试管前的运动，下列说法中正确的是（） A．小球带负电 B．洛伦兹力对小球做正功 C．小球运动的轨迹是一条抛物线 D．维持试管匀速运动的拉力F应增大 解答：解：A、小球能从管口处飞出，说明小球受到指向管口洛伦兹力，根据左手定则判断，小球带正电．故A错误． B、洛伦兹力总是与速度垂直，不做功．故B错误． C、设管子运动速度为v1，小球垂直于管子向右的分运动是匀速直线运动．小球沿管子方向受 到洛伦兹力的分力F1=qv1B，q、v1、B均不变，F1不变，则小球沿管子做匀加速直线运动．与平抛运动类似，小球运动的轨迹是一条抛物线．故C正确． D、设小球沿管子的分速度大小为v2，则小球受到垂直管子向左的洛伦兹力的分力F2=qv2B， v2增大，则F2增大，而拉力F=F2，则F逐渐增大．故D正确．故选CD．

带电粒子在磁场中的运动专题训练(选择题)(可编辑修改word版)

A 等离子体 B 用电器 3 带电粒子在磁场中的运动专题训练 选择题部分 一、单项选择题 1、如图所示，宇宙射线中存在高能带电粒子，假如大气层被破坏，这些粒子就会到达地球， 从而给地球上的生命带来危害，根据地磁场的分布特点，判断下列说法中正确的是（ ） A ．地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在南北两极最强，赤道附近最弱 B ．地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在赤道附近最强，南北两极最弱 C ．地磁场对宇宙射线的阻挡作用在地球周围各处相同 D ．地磁场对宇宙射线无阻挡作用 2、许多科学家在物理学发展中做出了重要贡献， 下列表述中正确的是 （ ） A ．安培提出了磁场对运动电荷的作用力的公式 B ．奥斯特总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律 C ．法拉第发现电磁感应现象 D. 牛顿测出万有引力常量 3、磁流体发电是一项新兴技术．如图所示，平行金属板之间有一个很强的磁场，将一束含有大量正、负带电粒子的等离子体，沿图中所示方向喷入磁场．图中虚线框部分相当于发电机．把两个极板与用电器相连，则（ ） A ．用电器中的负电荷运动方向从 A 到 B B ．用电器中的电流方向从 B 到 A C ．若只减小喷入粒子的速度，发电机的电动势增大D ．若只增大磁场，发电机的电动势增大 4、如图所示，边长为 L 的正方形区域 ABCD 内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，E 点位于 CD 边上，且 ED = 3 L ，三个完全相同的带电粒子 1、2、3 分别以大小不同的初速度υ1 、υ2 、υ3 3 从 A 点沿 AB 方向射入该磁场区域，经磁场偏转后粒子 1、2、3 分别从 C 点、E 点、D 点射出． 若 t 1 、 t 2 、 t 3 分别表示粒子 1、2、3 在磁场中的运动时间． 则以下判断正确的是 υ （ ） B A A ． υ1 ∶ υ2 ∶ υ3 =6∶2 ∶3 B ． υ1 ∶ υ2 ∶ υ3 =4∶3∶2 C D

磁场计算专题1

磁场计算专题1 例1.如图所示，导体棒ab 长0.5m ，质量为0.1kg ，电阻R=5.5Ω，电源的电动势E=3V ，r=0.5Ω，整个装置放在一磁感应强度B=2T 的磁场中，磁场方向与导体棒垂直且与水平导轨平面成53°角，导体棒静止．求： 导体棒受到的摩擦力和支持力（不计导轨电阻）．（sin53°=0.8） 例2. 如图所示，水平放置的光滑的金属导轨M 、N ，平行地置于匀强磁场中，间距为d ，金属棒ab 的质量为m ，电阻为r ，放在导轨上且与导轨垂直。磁场的磁感应强度大小为B ，方向与导轨平面成夹角 α 且与金属棒ab 垂直， 定值电阻为R ，电源及导轨电阻不计。 当电键闭合的瞬间，测得棒ab 的加速度大小为a ，则电源电动势为多大？ 例3. 如图所示，以MN 为界的两匀强磁场，磁感应强度1 22B B ，方向垂直纸面向里。现有一质量为m 、带电量为q 的正电粒子，从O 点沿图示方向进入1B 中。求： （1）试画出粒子的运动轨迹 （2）求经过多长时间粒子重新回到O 点？ 2B 1B M v

例4.在xoy平面内，x轴的上方有匀强磁场，磁感应强度为B，方向如图所示，x轴的下方有匀强电场，电场强度为E，方向与y轴的正方向相反。今有电量为-q 、质量为m的粒子（不计重力），从坐标原点沿y轴的正方向射出，射出以后，第三次到达x轴时（出发点O 不包括在这三次内），它与O点的距离为L，问：Array（1）粒子射出时的速度多大? （2）粒子运动的总路程为多少？ 例5.（2008?天津）在平面直角坐标系xOy中，第一象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第四象限存在垂直于坐标平面向外磁场，磁感应度为B．一质量为m，电荷量为q带正电粒子从y轴正半轴上M点以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上N点与x轴正成60°角射入磁场，最后从y轴负半上P点垂直于y轴射出磁场，如图所示．不计粒子重力，求（1）M、N两点间电势差U MN； （2）粒子磁场运动轨道半径r； （3）粒子从M点运动到P点总时间t．

高考物理新电磁学知识点之磁场基础测试题及解析

高考物理新电磁学知识点之磁场基础测试题及解析 一、选择题 1．质量和电量都相等的带电粒子M和N，以不同的速度率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是（） A．M带正电，N带负电 B．M的速度率小于N的速率 C．洛伦兹力对M、N做正功 D．M的运行时间等于N的运行时间 2．如图所示，两相邻且范围足够大的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ的磁感应强度方向平行、大小分别为B和2B。一带正电粒子（不计重力）以速度v从磁场分界线MN上某处射入磁场区域Ⅰ，其速度方向与磁场方向垂直且与分界线MN成60 角，经过t1时间后粒子进入到磁场区域Ⅱ，又经过t2时间后回到区域Ⅰ，设粒子在区域Ⅰ、Ⅱ中的角速度分别为ω1、ω2，则() A．ω1∶ω2＝1∶1B．ω1∶ω2＝2∶1 C．t1∶t2＝1∶1D．t1∶t2＝2∶1 3．在探索微观世界中，同位素的发现与证明无疑具有里程碑式的意义。质谱仪的发现对证明同位素的存在功不可没，1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖。若速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，不计粒子重力，则下列说法中正确的是（） A．该束粒子带负电 B．速度选择器的P1极板带负电 C．在B2磁场中运动半径越大的粒子，质量越大 D．在B2磁场中运动半径越大的粒子，比荷q m 越小

4．对磁感应强度的理解，下列说法错误的是（） A．磁感应强度与磁场力F成正比，与检验电流元IL成反比 B．磁感应强度的方向也就是该处磁感线的切线方向 C．磁场中各点磁感应强度的大小和方向是一定的，与检验电流I无关 D．磁感线越密，磁感应强度越大 5．如图所示，一块长方体金属板材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。当通以从左到右的恒定电流I时，金属材料上、下表面电势分别为φ1、 φ2。该金属材料垂直电流方向的截面为长方形，其与磁场垂直的边长为a、与磁场平行的边长为b，金属材料单位体积内自由电子数为n，元电荷为e。那么 A． 12IB enb ?? -=B． 12IB enb ?? -=- C． 12 IB ena ?? -=D． 12 IB ena ?? -=- 6．如图，一带电粒子在正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动。已知电场强度为E，方向竖直向下，磁感应强度为B，方向垂直于纸面向外。粒子圆周运动的半径为R，若小球运动到最高点A时沿水平方向分裂成两个粒子1和2，假设粒子质量和电量都恰好均分，粒子1在原运行方向上做匀速圆周运动，半径变为3R，下列说法正确的是（） A．粒子带正电荷 B．粒子分裂前运动速度大小为REB g C．粒子2也做匀速圆周运动，且沿逆时针方向 D．粒子2做匀速圆周运动的半径也为3R 7．如图所示，在半径为R的圆形区域内，有匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于圆平 面（未画出）。一群比荷为q m 的负离子以相同速率v0（较大），由P点在纸平面内向不同 方向射入磁场中发生偏转后，又飞出磁场，最终打在磁场区域右侧足够大荧光屏上，离子重力不计。则下列说法正确的是（）

高中物理--磁场专题

磁场 一．知识点梳理 考试要点 基本概念 一、磁场和磁感线（三合一） 1、磁场的来源：磁铁和电流、变化的电场 2、磁场的基本性质：对放入其中的磁铁和电流有力的作用 3、磁场的方向（矢量） 方向的规定：磁针北极的受力方向，磁针静止时N 极指向。

地球磁场通电直导线周围磁场通电环行导 4、磁感线：切线～～磁针北极～～磁场方向 5、典型磁场——磁铁磁场和电流磁场（安培定则（右手螺旋定则）） 6、磁感线特点：①客观不存在、②外部N 极出发到S，内部S极到N 极③闭合、不相交、④描述磁场的方向和强弱 二．磁通量（Φ韦伯Wb 标量） 通过磁场中某一面积的磁感线的条数，称为磁通量，或磁通 二．磁通密度（磁感应强度 B 特斯拉T 矢量） 大小：通过垂直于磁感线方向的单位面积的磁感线的条数叫磁通密度。 2 B 1 T = 1 Wb / m S 方向：B 的方向即为磁感线的切线方向 N S 意义：1、描述磁场的方向和强弱 2、由场的本身性质决定 三．匀强磁场 1、定义：B 的大小和方向处处相同，磁感线平行、等距、同向 2、来源：①距离很近的异名磁极之间 ②通电螺线管或条形磁铁的内部，边缘除外 四．了解一些磁场的强弱 永磁铁―10 －3 T，电机和变压器的铁芯中―0.8～1.4 T 5 －5 T － 超导材料的电流产生的磁场―1000T，地球表面附近―3×10 ～7×10 L 比较两个面的磁通的大小关系。如果将底面绕轴L 旋转，则磁通量如何 变化？

Ⅱ磁场对电流的作用——安培力 一．安培力的方向——（左手定则）伸开左手，使大拇指与四指在同一个平面内，并跟四 指垂直，让磁感线穿入手心，使四指指向电流的流向，这时大拇指的方向就是导线所受安培 力的方向。（向里和向外的表示方法（类比射箭）） B I F 力向外 规律：（1）左手定则 （2）F⊥B ，F⊥I ，F 垂直于 B 和I 所决定的平面。但B、I 不一定垂直 力向外不受力 安培力的大小与磁场的方向和电流的方向有关，两者夹角为900 时，力最大，夹角为00 时，力＝0。猜想由90 度到0 度力的大小是怎样变化的 二．安培力的大小：匀强磁场，当 B ⊥I 时，F ＝ B I L 在匀强磁场中，当通电导线与磁场方向垂直时，电流所受的安培力等于磁感应将 度B、电流I 和导线的长度L 三者的乘积 在非匀强磁场中，公式F＝BIL 近似适用于很短的一段通电导线 三．磁感应强度的另一种定义 匀强磁场，当 B ⊥I 时，B F IL B 练习 有磁场就有安培力（×） B 磁场强的地方安培力一定大（×） 磁感线越密的地方，安培力越大（×） 判断安培力的方向