磁場(chǎng)-3年高考2年模擬1年原創(chuàng)備戰(zhàn)高考精品系列之物理---精校解析word版

1、<p>　　3年高考2年模擬1年原創(chuàng)精品高考系列</p><p>　　【2018年高考考點(diǎn)定位】</p><p>　　作為一個(gè)熱門的考點(diǎn)，一個(gè)每年必考的考點(diǎn)，近年來命題形式頻出新意，主要側(cè)重于兩個(gè)方面，一個(gè)是描述磁場(chǎng)的相關(guān)物理量和定義的考察，如磁場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁感線、安培力、左手定則、右手定則等，考察這些基本的概念，不過情景可能會(huì)新。另外一個(gè)方面就是帶點(diǎn)粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)和

2、安培力做功，涉及到運(yùn)動(dòng)過程的描述和功能關(guān)系。</p><p>　　【考點(diǎn)pk】名師考點(diǎn)透析</p><p>　　考點(diǎn)一、磁場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度</p><p><b>　　【名師點(diǎn)睛】</b></p><p>　　磁場(chǎng)：性質(zhì)是對(duì)放入其中的磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用。磁場(chǎng)的強(qiáng)弱用磁感應(yīng)強(qiáng)度B表示，方向?yàn)樾〈裴橃o止時(shí)N極所指的

3、方向。大小定義為,此定義為電流垂直磁場(chǎng)時(shí)所受到的磁場(chǎng)力與電流大小和長(zhǎng)度的比值，當(dāng)然只針對(duì)一小段長(zhǎng)度，我們稱之為電流元（微元法）。</p><p>　　磁感線：與電場(chǎng)線的相同點(diǎn)都是假設(shè)的不存在的，都以切線方向表示磁場(chǎng)方向（或電場(chǎng)方向），不同點(diǎn)電場(chǎng)線是不閉合的，而磁感線是閉合的。常見磁場(chǎng)的磁感線如下</p><p>　　磁通量：穿過平面的磁感線的多少。對(duì)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，平面面積

4、為S，夾角為，則有磁通量</p><p>　　考點(diǎn)二、安培右手定則</p><p><b>　　【名師點(diǎn)睛】</b></p><p>　　直線電流的磁場(chǎng)：右手握著通電直導(dǎo)線，大拇指指向電流的方向，四指環(huán)繞的方向即磁場(chǎng)的方向。磁場(chǎng)特點(diǎn)為以直導(dǎo)線為中心軸以一組同軸圓環(huán)，離軸越遠(yuǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度越弱。</p><p>　　環(huán)形電流

5、的磁場(chǎng)：右手握著環(huán)形電流，四指環(huán)繞的方向?yàn)殡娏鞣较?，大拇指所指的方向就是中心軸線處磁場(chǎng)的方向，也就是磁場(chǎng)的N極。磁場(chǎng)特點(diǎn)環(huán)形電流內(nèi)部和外部的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反，大拇指指的是內(nèi)部的磁場(chǎng)方向。</p><p>　　通電螺線管的磁場(chǎng)：右手握著通電螺線管，四指環(huán)繞的方向?yàn)殡娏鞣较颍竽粗杆傅姆较蚓褪侵行妮S線處磁場(chǎng)的方向，也就是磁場(chǎng)的N極。磁場(chǎng)特點(diǎn)類似于條形磁鐵的磁場(chǎng)，螺線管內(nèi)部為勻強(qiáng)磁場(chǎng)。</p><

6、;p>　　考點(diǎn)三、帶點(diǎn)粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)</p><p><b>　　【名師點(diǎn)睛】</b></p><p>　　洛倫磁力（左手定則）：伸開左手，讓磁感線穿過手心，四指直向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向或者負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向，大拇指所指的就是洛倫茲力的方向。大小表達(dá)式為，為速度與磁場(chǎng)的夾角。注意的是，洛倫茲力的方向總是垂直于磁場(chǎng)和速度所決定的平面。所以洛倫茲力不會(huì)做功。&l

7、t;/p><p>　　速度方向垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入磁場(chǎng)的帶點(diǎn)粒子，由于洛倫茲力總是和速度方向垂直，只改變速度大小不改變速度方向，粒子將做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力：，粒子在磁場(chǎng)中勻速圓周運(yùn)動(dòng)半徑為。圓周運(yùn)動(dòng)周期，提醒大家注意周期和速度無(wú)關(guān)。</p><p>　　水平邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，帶電粒子進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)速度與邊界的夾角和出磁場(chǎng)時(shí)速度與邊界夾角相同，即具有對(duì)稱性。圓形邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，若粒子沿磁場(chǎng)半

8、徑方向進(jìn)入磁場(chǎng)，必定還沿半徑方向離開磁場(chǎng)。由于粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)涉及較多的幾何關(guān)系，所以借助某些結(jié)論可以縮短計(jì)算時(shí)間。</p><p>　　考點(diǎn)四、帶點(diǎn)粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)</p><p><b>　　【名師點(diǎn)睛】</b></p><p>　　質(zhì)譜儀：通過一個(gè)加速電場(chǎng)：，，垂直磁場(chǎng)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓周運(yùn)動(dòng)半徑,打在水平邊界上的間距為

9、，對(duì)于電荷數(shù)相同質(zhì)量數(shù)不同的同位素，可以通過打在不同位置而區(qū)分開，而且可以通過間距分析粒子的比荷大小。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下</p><p>　　回旋加速器：兩個(gè)半圓的D行金屬盒構(gòu)成，金屬盒內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩個(gè)金屬盒的間隙處加油高頻交流電，帶點(diǎn)粒子在其中一個(gè)D行盒中做半個(gè)周期的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過高頻交流電，被電場(chǎng)加速，讓后進(jìn)入對(duì)面的D行盒再做半個(gè)周期的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，再回到縫隙處的高頻交流電時(shí)，電場(chǎng)方向剛好反向，粒子繼續(xù)加速

10、，這樣如此循環(huán)，粒子的速度越來越大，圓周運(yùn)動(dòng)半徑越來越大，最終達(dá)到D行盒的半徑而離開D行盒，獲得高速粒子。注意交流電的周期等于粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的周期粒子最終的速度由D行盒的半徑和磁感應(yīng)強(qiáng)度決定，與加速電壓無(wú)關(guān)。</p><p>　　速度選擇器（磁流體發(fā)電機(jī)）：帶電粒子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，由于受到洛倫茲力的作用而使得正負(fù)粒子偏向不同的方向，如下圖所示，從而使得A板帶負(fù)電，B板帶正電，從而在AB之間形成電場(chǎng)和電壓

11、。當(dāng)粒子不再偏轉(zhuǎn)時(shí)，設(shè)AB之間電壓為，間距為，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，則能夠通過而不偏轉(zhuǎn)的粒子滿足條件為，可得，即只有速度等于的粒子才能沿直線通過，此為速度選擇器。此時(shí)上下兩板之間的電壓維持在，可以持續(xù)穩(wěn)定對(duì)外供電，即磁流體發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)。</p><p><b>　　【試題演練】</b></p><p>　　1．如圖所示，電子槍向右發(fā)射電子束，其正下方水平直導(dǎo)線內(nèi)通有向右的電

12、流，則電子束將： （ ）</p><p>　　A．向上偏轉(zhuǎn) B．向下偏轉(zhuǎn) C．向紙外偏轉(zhuǎn) D．向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)</p><p><b>　　【答案】A</b></p><p>　　【解析】由安培定則可知，在電子槍處電流磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外，電子束由左向右運(yùn)動(dòng)，由左手定則可知，電子束受到的洛倫茲力豎直向

13、上，則電子束向上偏轉(zhuǎn)，故選項(xiàng)A正確。</p><p>　　2．不計(jì)重力的兩個(gè)帶電粒子1和2經(jīng)小孔S垂直磁場(chǎng)邊界，且垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中的軌跡如圖所示。分別用v1與v2，t1與t2，與表示它們的速率、在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間及比荷，則下列說法正確的是： （ ）</p><p>　　A．若＜，則v1＞v2 B．若v1＝v2，則＜</p>

14、<p>　　C．若＜，則t1＜t2 D．若t1＝t2，則＞</p><p><b>　　【答案】B</b></p><p>　　【名師點(diǎn)睛】此題是帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題；解題時(shí)要分析物理過程，得出表達(dá)式并整理成需要的表達(dá)形式，通過題中的條件進(jìn)行變量的控制即能解決問題。</p><p>　　3．（多選）如圖所示

15、，在虛線寬度范圍內(nèi)，存在方向垂直紙面向外磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，某種正離子以初速度v0垂直于左邊界射入，離開右邊界時(shí)偏轉(zhuǎn)角度為θ。在該寬度范圍內(nèi)，若只存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，該離子仍以原來的初速度穿過該區(qū)域，偏角角度仍為θ（不計(jì)離子的重力），則下列判斷正確的是： （ ）</p><p>　　A．勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為</p><p>　　B．勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為&

16、lt;/p><p>　　C．離子穿過電場(chǎng)和磁場(chǎng)的時(shí)間之比為</p><p>　　D．離子穿過電場(chǎng)和磁場(chǎng)的時(shí)間之比為</p><p><b>　　【答案】AC</b></p><p>　　【名師點(diǎn)睛】本題是離子分別在電場(chǎng)中和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問題，要抓住研究方法的區(qū)別，不能混淆．對(duì)于帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)常用的研究方法是運(yùn)動(dòng)的合成和分

17、解，對(duì)于帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，關(guān)鍵作出軌跡，會(huì)確定圓心、半徑和圓心角。</p><p>　　【三年高考】 15、16、17年高考真題及其解析</p><p>　　1．【2017·江蘇卷】如圖所示，兩個(gè)單匝線圈a、b的半徑分別為r和2r．圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)B的邊緣恰好與a線圈重合，則穿過a、b兩線圈的磁通量之比為： （ ）</p><p>　　

18、（A）1:1 （B）1:2 （C）1:4 （D）4:1</p><p><b>　　【答案】A</b></p><p>　　【名師點(diǎn)睛】本題主要注意磁通量的計(jì)算公式中S的含義，它指的是有磁感線穿過區(qū)域的垂直面積．</p><p>　　2． 【2017·新課標(biāo)Ⅰ卷】如圖，空間某區(qū)域存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向

19、豎直向上（與紙面平行），磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，三個(gè)帶正電的微粒a、b、c電荷量相等，質(zhì)量分別為ma、mb、mc。已知在該區(qū)域內(nèi)，a在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，b在紙面內(nèi)向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，c在紙面內(nèi)向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)。下列選項(xiàng)正確的是： （ ）</p><p>　　A．B．</p><p>　　C．D．</p><p><

20、;b>　　【答案】B</b></p><p>　　【解析】由題意知，mag=qE，mbg=qE+Bqv，mcg+Bqv=qE，所以，故B正確，ACD錯(cuò)誤。</p><p>　　【名師點(diǎn)睛】三種場(chǎng)力同時(shí)存在，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件是mag=qE，兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)，合外力為零，重點(diǎn)是洛倫茲力的方向判斷。</p><p>　　3． 【2017·新

21、課標(biāo)Ⅲ卷】如圖，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩長(zhǎng)直導(dǎo)線P和Q垂直于紙面固定放置，兩者之間的距離為l。在兩導(dǎo)線中均通有方向垂直于紙面向里的電流I時(shí)，紙面內(nèi)與兩導(dǎo)線距離均為l的a點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。如果讓P中的電流反向、其他條件不變，則a點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為： （ ）</p><p>　　A．0 B． C． D．2B0<

22、;/p><p><b>　　【答案】C</b></p><p>　　【名師點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵為利用安培定則判斷磁場(chǎng)的方向，在根據(jù)幾何關(guān)系進(jìn)行磁場(chǎng)的疊加和計(jì)算。</p><p>　　4． 【2017·新課標(biāo)Ⅱ卷】 （多選）某同學(xué)自制的簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)示意圖如圖所示。矩形線圈由一根漆包線繞制而成，漆包線的兩端分別從線圈的一組對(duì)邊的中間位置引出

23、，并作為線圈的轉(zhuǎn)軸。將線圈架在兩個(gè)金屬支架之間，線圈平面位于豎直面內(nèi)，永磁鐵置于線圈下方。為了使電池與兩金屬支架連接后線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)起來，該同學(xué)應(yīng)將： （ ）</p><p>　　A．左、右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆都刮掉</p><p>　　B．左、右轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉</p><p>　　C．左轉(zhuǎn)軸上側(cè)的絕緣漆刮掉，右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉<

24、/p><p>　　D．左轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉，右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉</p><p><b>　　【答案】AD</b></p><p>　　【名師點(diǎn)睛】此題是電動(dòng)機(jī)原理，主要考查學(xué)生對(duì)物理規(guī)律在實(shí)際生活中的運(yùn)用能力；關(guān)鍵是通過分析電流方向的變化分析安培力的方向變化情況。</p><p>　　5． 【2017·

25、新課標(biāo)Ⅱ卷】如圖，虛線所示的圓形區(qū)域內(nèi)存在一垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，P為磁場(chǎng)邊界上的一點(diǎn)。大量相同的帶電粒子以相同的速率經(jīng)過P點(diǎn)，在紙面內(nèi)沿不同的方向射入磁場(chǎng)。若粒子射入速率為，這些粒子在磁場(chǎng)邊界的出射點(diǎn)分布在六分之一圓周上；若粒子射入速率為，相應(yīng)的出射點(diǎn)分布在三分之一圓周上。不計(jì)重力及帶電粒子之間的相互作用。則為： （ ）</p><p>　　A． B． C． D．<

26、/p><p><b>　　【答案】C</b></p><p>　　【解析】當(dāng)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半個(gè)圓周時(shí)，打到圓形磁場(chǎng)的位置最遠(yuǎn)。則當(dāng)粒子射入的速度為，</p><p>　　如圖，由幾何知識(shí)可知，粒子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為；同理，若粒子射入的速度為，由幾何知識(shí)可知，粒子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為；根據(jù)，則，故選C。</p><p>　　【名師

27、點(diǎn)睛】此題是帶電粒子在有界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題；解題時(shí)關(guān)鍵是要畫出粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡草圖，知道能打到最遠(yuǎn)處的粒子運(yùn)動(dòng)的弧長(zhǎng)是半圓周，結(jié)合幾何關(guān)系即可求解。</p><p>　　1．【2016·上海卷】如圖，一束電子沿z軸正向流動(dòng)，則在圖中y軸上A點(diǎn)的磁場(chǎng)方向是： （ ）</p><p>　　A．+x方向B．-x方向C．+y方向D．-y方向<

28、/p><p><b>　　【答案】A</b></p><p>　　【方法技巧】首先需要判斷出電子束產(chǎn)生電流的方向，再根據(jù)安培定則判斷感應(yīng)磁場(chǎng)的方向。</p><p>　　2． 【2016·全國(guó)新課標(biāo)Ⅱ卷】一圓筒處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與筒的軸平行，筒的橫截面如圖所示。圖中直徑MN的兩端分別開有小孔，筒繞其中心軸以角速度

29、ω順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。在該截面內(nèi)，一帶電粒子從小孔M射入筒內(nèi)，射入時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向與MN成30°角。當(dāng)筒轉(zhuǎn)過90°時(shí)，該粒子恰好從小孔N飛出圓筒。不計(jì)重力。若粒子在筒內(nèi)未與筒壁發(fā)生碰撞，則帶電粒子的比荷為： （ ）</p><p>　　A． B． C． D． </p><p><b>　　【答案】A</b><

30、/p><p>　　【解析】作出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，由幾何知識(shí)可得，軌跡的圓心角為，兩個(gè)運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性，則，解得，故選A。</p><p>　　【名師點(diǎn)睛】此題考查帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題；解題時(shí)必須要畫出規(guī)范的粒子運(yùn)動(dòng)的草圖，結(jié)合幾何關(guān)系找到粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的偏轉(zhuǎn)角，根據(jù)兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性求解未知量；此題難度中等，意在考查考生對(duì)物理知識(shí)與數(shù)學(xué)知識(shí)的綜合能力。</p><p&

31、gt;　　3． 【2016·全國(guó)新課標(biāo)Ⅲ卷】平面OM和平面ON之間的夾角為30°，其橫截面（紙面）如圖所示，平面OM上方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向外。一帶電粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q（q>0）。粒子沿紙面以大小為v的速度從OM的某點(diǎn)向左上方射入磁場(chǎng)，速度與OM成30°角。已知該粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡與ON只有一個(gè)交點(diǎn)，并從OM上另一點(diǎn)射出磁場(chǎng)。不計(jì)重力。粒子離開磁場(chǎng)的出射點(diǎn)到兩

32、平面交線O的距離為： （ ）</p><p>　　A． B． C． D．</p><p><b>　　【答案】D</b></p><p>　　【方法技巧】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛倫茲力充當(dāng)向心力，從而得出半徑公式，周期公式，運(yùn)動(dòng)時(shí)間公式，知道粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑和速度有關(guān)，運(yùn)動(dòng)周期和速度無(wú)關(guān)

33、，畫軌跡，定圓心，找半徑，結(jié)合幾何知識(shí)分析解題。</p><p>　　4． 【2016·四川卷】如圖所示，正六邊形abcdef區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一帶正電的粒子從f點(diǎn)沿fd方向射入磁場(chǎng)區(qū)域，當(dāng)速度大小為vb時(shí)，從b點(diǎn)離開磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為tb，當(dāng)速度大小為vc時(shí)，從c點(diǎn)離開磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為tc，不計(jì)粒子重力。則： （ ）</p><p&g

34、t;　　A．vb:vc=1:2，tb:tc=2:1B．vb:vc=2:2，tb:tc=1:2</p><p>　　C．vb:vc=2:1，tb:tc=2:1D．vb:vc=1:2，tb:tc=1:2</p><p><b>　　【答案】A</b></p><p>　　【解析】設(shè)正六邊形邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，若粒子從b點(diǎn)離開磁場(chǎng)，可知

35、運(yùn)動(dòng)的半徑為R1=L，在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過的角度為θ1=120°；若粒子從c點(diǎn)離開磁場(chǎng)，可知運(yùn)動(dòng)的半徑為R2=2L，在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過的角度為θ2=60°，根據(jù)可知vb:vc=R1：R2=1:2；根據(jù)可知，tb:tc=θ1：θ2=2:1，故選A。</p><p>　　【名師點(diǎn)睛】此題考查了帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；做此類型的習(xí)題，關(guān)鍵是畫出幾何軌跡圖，找出半徑關(guān)系及偏轉(zhuǎn)的角度關(guān)系；注意粒子在同一磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)

36、的周期與速度是無(wú)關(guān)的；記住兩個(gè)常用的公式：和。</p><p>　　5． 【2016·全國(guó)新課標(biāo)Ⅰ卷】現(xiàn)代質(zhì)譜儀可用來分析比質(zhì)子重很多倍的離子，其示意圖如圖所示，其中加速電壓恒定。質(zhì)子在入口處從靜止開始被加速電場(chǎng)加速，經(jīng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從出口離開磁場(chǎng)。若某種一價(jià)正離子在入口處從靜止開始被同一加速電場(chǎng)加速，為使它經(jīng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后仍從同一出口離開磁場(chǎng)，需將磁感應(yīng)強(qiáng)度增加到原來的12倍。此離子和質(zhì)子的質(zhì)量比約為

37、： （ ）</p><p>　　A．11 B．12　　　C．121 D．144</p><p><b>　　【答案】D</b></p><p>　　【名師點(diǎn)睛】本題主要考查帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。要特別注意帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由洛倫茲力提供，根據(jù)動(dòng)能定理求出帶電粒子出電場(chǎng)進(jìn)

38、磁場(chǎng)的速度。本題關(guān)鍵是要理解兩種粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑不變。</p><p>　　1．【2015·重慶·1】題1圖中曲線a、b、c、d為氣泡室中某放射物質(zhì)發(fā)生衰變放出的部分粒子的經(jīng)跡，氣泡室中磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里。以下判斷可能正確的是： （ ）</p><p>　　A．a(chǎn)、b為粒子的經(jīng)跡B．a(chǎn)、b為粒子的經(jīng)跡</p>&l

39、t;p>　　C．c、d為粒子的經(jīng)跡D．c、d為粒子的經(jīng)跡</p><p><b>　　【答案】D</b></p><p>　　【解析】 射線是不帶電的光子流，在磁場(chǎng)中不偏轉(zhuǎn)，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤。粒子為氦核帶正電，由左手定則知受到向上的洛倫茲力向上偏轉(zhuǎn)，故選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤；粒子是帶負(fù)電的電子流，應(yīng)向下偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)D正確。故選D。</p><p&

40、gt;　　【規(guī)律總結(jié)】本題主掌握①三種射線的性質(zhì)比較</p><p>　?、谌N射線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)、勻強(qiáng)電場(chǎng)、正交電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)情況比較：</p><p>　　2． 【2015·全國(guó)新課標(biāo)Ⅰ·14】?jī)上噜弰驈?qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不同、方向平行。一速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直的帶電粒子（不計(jì)重力），從較強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域進(jìn)入到較弱磁場(chǎng)區(qū)域后，粒子的： （ ）

41、</p><p>　　A．軌道半徑減小，角速度增大 B．軌道半徑減小，角速度減小</p><p>　　C．軌道半徑增大，角速度增大 D．軌道半徑增大，角速度減小</p><p><b>　　【答案】D</b></p><p>　　【定位】 磁場(chǎng)中帶電粒子的偏轉(zhuǎn)</p>

42、<p>　　【名師點(diǎn)睛】洛倫茲力在任何情況下都與速度垂直，都不做功，不改變動(dòng)能。</p><p>　　3． 【2015·江蘇·4】如圖所示，用天平測(cè)量勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列各選項(xiàng)所示的載流線圈匝數(shù)相同，邊長(zhǎng)NM相等，將它們分別掛在天平的右臂下方，線圈中通有大小相同的電流，天平處于平衡狀態(tài)，若磁場(chǎng)發(fā)生微小變化，天平最容易失去平衡的是： （ ）</p>

43、<p><b>　　【答案】A</b></p><p>　　【解析】 由題意知，當(dāng)處于磁場(chǎng)中的導(dǎo)體，受安培力作用的有效長(zhǎng)度越長(zhǎng)，根據(jù)F=BIL知受安培力越大，月容易失去平衡，由圖知選項(xiàng)A中導(dǎo)體的有效長(zhǎng)度最大，所以A正確。</p><p>　　【方法技巧】 本題主要是安培力，在通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受安培力時(shí)，要注意導(dǎo)體的有效長(zhǎng)度的計(jì)算。</p>

44、;<p>　　4． 【2015·廣東·16】在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，α粒子（）和質(zhì)子（）做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若它們的動(dòng)量大小相等，則α粒子和質(zhì)子： （ ）</p><p>　　A．運(yùn)動(dòng)半徑之比是2∶1 B．運(yùn)動(dòng)周期之比是2∶1</p><p>　　C．運(yùn)動(dòng)速度大小之比是4∶1

45、D．受到的洛倫茲力之比是2∶1</p><p><b>　　【答案】B</b></p><p>　　【方法技巧】qvB＝和T＝，是求解帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)問題的法寶。</p><p>　　5． 【2015·四川·7】（多選）如圖所示，S處有一電子源，可向紙面內(nèi)任意方向發(fā)射電子，平板MN垂直于紙面，在紙面內(nèi)的長(zhǎng)度

46、L=9.1cm，中點(diǎn)O與S間的距離d＝4.55cm，MN與SO直線的夾角為θ，板所在平面有電子源的一側(cè)區(qū)域有方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2.0×10－4T，電子質(zhì)量m＝9.1×10－31kg，電荷量e＝－1.6×10－19C，不計(jì)電子重力。電子源發(fā)射速度v＝1.6×106m/s的一個(gè)電子，該電子打在板上可能位置的區(qū)域的長(zhǎng)度為l，則： （ ）</p>

47、<p>　　A．θ＝90°時(shí)，l＝9.1cm B．θ＝60°時(shí)，l＝9.1cm</p><p>　　C．θ＝45°時(shí)，l＝4.55cm D．θ＝30°時(shí)，l＝4.55cm</p><p><b>　　【答案】AD</b></p&

48、gt;<p>　　【名師點(diǎn)睛】正確畫出帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖是求解本題的關(guān)鍵。</p><p>　　【方法技巧】處理帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題時(shí)，要善于畫軌跡圖，且要認(rèn)真畫，通過示意圖尋找?guī)缀侮P(guān)系，同時(shí)本題通過作圖發(fā)現(xiàn)，θ＝45°和θ＝60°時(shí)，l值不是特殊值，運(yùn)算量較大，因此可以采用反推法，即根據(jù)l值反推對(duì)應(yīng)的θ值，可化繁為簡(jiǎn)。</p><p>　　

49、【規(guī)律總結(jié)】粒子源中帶電粒子等速率，不定方向發(fā)射時(shí)，相當(dāng)于一系列等大圓直徑旋轉(zhuǎn)。</p><p>　　【兩年模擬】16、17年名師模擬題及其解析</p><p>　　1．【黑龍江省哈爾濱市第六中學(xué)2017屆高三上學(xué)期期中考試】如圖所示，由均勻的電阻絲組成的等邊三角形導(dǎo)體框，垂直磁場(chǎng)放置，將ab兩點(diǎn)接入電源兩端，若電阻絲ab段受到的安培力大小為F，則此時(shí)三根電阻絲受到的安培力的合力大小為：

50、 （ ）</p><p>　　A．F B．1.5F C．2F D．3F</p><p><b>　　【答案】B</b></p><p>　　2． 【2017·天津市五區(qū)縣高三上學(xué)期期末考試】如圖所示，A、B、C是等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，O是A、B連

51、線的中點(diǎn)。以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn)，A、B連線為x軸，O、C連線為y軸，建立坐標(biāo)系。過A、B、C、O四個(gè)點(diǎn)各有一條長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直穿過紙面，導(dǎo)線中通有大小相等、方向向里的電流。則過C點(diǎn)的通電直導(dǎo)線所受安培力的方向?yàn)椋?（ ）</p><p>　　A．沿y軸正方向 B．沿y軸負(fù)方向 C．沿x軸正方向 D．沿x軸負(fù)方向</p><p><b

52、>　　【答案】B</b></p><p>　　【解析】等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)A、B、O處均有一通電導(dǎo)線，且導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流．</p><p>　　由安培定則可得：導(dǎo)線A、B的電流在C處的合磁場(chǎng)水平向右，導(dǎo)線O的電流在C處的磁場(chǎng)也是水平向右，故三條導(dǎo)線的電流在O處的合磁場(chǎng)方向水平向右．再由左手定則可得：C點(diǎn)的通電直導(dǎo)線所受安培力的方向?yàn)樨Q直向下，沿著y軸的負(fù)方向．

53、故B正確，ACD錯(cuò)誤；故選B．</p><p>　　【名師點(diǎn)睛】此題還可用這一規(guī)律判斷：通電導(dǎo)線的電流方向相同時(shí)，則兩導(dǎo)線相互吸引；當(dāng)通電導(dǎo)線的電流方向相反時(shí)，則兩導(dǎo)線相互排斥。</p><p>　　3． 【2017·河南省中原名校豫南九校高三上學(xué)期第四次質(zhì)量考評(píng)】如圖所示，通有恒定電流的、一定長(zhǎng)度的直導(dǎo)線水平放置在兩足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向如圖所示，若將導(dǎo)體在紙面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)

54、180°，關(guān)于甲、乙兩種情況導(dǎo)體受到的安培力大小和方向變化，下列說法正確的是： （ ）</p><p>　　A．甲、乙兩種倩況導(dǎo)線受到的安培力大小不變，方向一直變化</p><p>　　B．甲、乙兩種備況導(dǎo)線受到的安培力大小一直在變，方向不變</p><p>　　C．圖甲導(dǎo)線受到的安培力大小一直在變,方向變化一次，圖乙導(dǎo)線受到的安培力大小

55、一直不變，方向一直在變</p><p>　　D．圖甲導(dǎo)線受到的安培力大小一直在變，方向不變，圖乙導(dǎo)線受到的安培力大小一直不變，方向一直在變</p><p><b>　　【答案】C</b></p><p>　　4． .【山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)2017屆高三第一次診斷性考試】一帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)存在的空間中(不計(jì)重力)，不可能出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是：

56、 （ ）</p><p>　　A．靜止 B．勻速直線運(yùn)動(dòng)</p><p>　　C．勻加速直線運(yùn)動(dòng) D．勻速圓周運(yùn)動(dòng)</p><p><b>　　【答案】A</b></p><p>　　【解析】帶電粒子若只受到電場(chǎng)力，則存在電場(chǎng)力，不可能靜止，若還受到磁場(chǎng)力，即使電場(chǎng)力等于磁場(chǎng)力，只能是勻

57、速直線運(yùn)動(dòng)，不可能靜止的，若靜止，則不會(huì)受到磁場(chǎng)力，故A錯(cuò)誤；若粒子，則粒子受力平衡，粒子將做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故B正確；若粒子不受洛倫茲力，而電場(chǎng)力與運(yùn)動(dòng)方向共線，因此粒子做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，故C正確；當(dāng)帶電粒子受到電場(chǎng)力與洛倫茲力共線時(shí)，則由它們的合力提供向心力，即可做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故D正確。</p><p>　　5． 【黑龍江省哈爾濱市第六中學(xué)2017屆高三上學(xué)期期中考試】如圖所示，直線MN上方有垂直紙面向里的勻

58、強(qiáng)磁場(chǎng)，電子1從磁場(chǎng)邊界上的a點(diǎn)垂直MN和磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)，經(jīng)t1時(shí)間從b點(diǎn)離開磁場(chǎng)。之后電子2也由a點(diǎn)沿圖示方向以相同速率垂直磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)，經(jīng)t2時(shí)間從a、b連線的中點(diǎn)c離開磁場(chǎng)，則t1∶t2為： （ ）</p><p>　　A．2∶3 B．2∶1 C．3∶2 D．3∶1</p><p>&l

59、t;b>　　【答案】D</b></p><p>　　6．（多選） 【2017·廣東省揭陽(yáng)市高三上學(xué)期期末調(diào)研考試】如圖所示，在邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，有一帶正電的電荷，從D點(diǎn)以v0的速度沿DB方向射入磁場(chǎng)，恰好從A點(diǎn)沿BA方向射出，已知電荷的質(zhì)量為m，帶電荷量為q，不計(jì)電荷的重力，則下列說法正確的是： （ ）</p><p

60、>　　A．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為</p><p>　　B．電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為</p><p>　　C．若減小電荷的入射速度，使電荷從CD邊界射出，電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間會(huì)減小</p><p>　　D．若電荷的入射速度變?yōu)?v0，則粒子會(huì)從AB邊的中點(diǎn)射出</p><p><b>　　【答案】AB</b><

61、;/p><p>　　【名師點(diǎn)睛】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛倫茲力充當(dāng)向心力，從而得出半徑公式，周期公式，運(yùn)動(dòng)時(shí)間公式，知道粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑和速度有關(guān)，運(yùn)動(dòng)周期和速度無(wú)關(guān)，畫軌跡，定圓心，找半徑，結(jié)合幾何知識(shí)分析解題，</p><p>　　7．（多選） 【2017·天津市和平區(qū)高三上學(xué)期期末質(zhì)量調(diào)查】如圖，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，三個(gè)完全相同的帶電粒子，以不同的速率對(duì)準(zhǔn)

62、圓心O沿著AO方向射入磁場(chǎng)，abc是三個(gè)粒子射出磁場(chǎng)的位置．若帶電粒子只受磁場(chǎng)力的作用，則下列說法正確的是： （ ）</p><p>　　A．從a處射出的粒子動(dòng)能最大</p><p>　　B．從c處射出的粒子速率最大</p><p>　　C．從c處射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短</p><p>　　D．從三個(gè)位置射出的粒子做

63、圓周運(yùn)動(dòng)的周期Ta＜Tb＜Tc</p><p><b>　　【答案】BC</b></p><p>　　【名師點(diǎn)睛】帶電粒子在磁場(chǎng)、質(zhì)量及電量相同情況下，運(yùn)動(dòng)的半徑與速率成正比，從而根據(jù)運(yùn)動(dòng)圓弧來確定速率的大小；運(yùn)動(dòng)的周期均相同的情況下，可根據(jù)圓弧的對(duì)應(yīng)圓心角來確定運(yùn)動(dòng)的時(shí)間的長(zhǎng)短。</p><p>　　8．（多選） 【2017·遼寧省

64、本溪市高級(jí)中學(xué)、大連育明高級(jí)中學(xué)、大連二十四中高三聯(lián)合模擬考試】如圖所示，質(zhì)量為m，帶電量為+q的三個(gè)相同的帶電小球，A、B、C，從同一高度以初速度水平拋出，B球處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，C球處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，它們落地的時(shí)間分別為，落地時(shí)的速度大小分別為，則以下判斷正確的是： （ ）</p><p>　　A． B． C． D．<

65、/p><p><b>　　【答案】AD</b></p><p>　　【解析】根據(jù)題意可知：A球只有重力做功，豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)；B球除重力之外還受到洛倫茲力作用，但B的洛倫茲力總是水平方向的，不影響重力方向，所以豎直方向也做自由落體運(yùn)動(dòng)．但洛倫茲力不做功，也只有重力做功；C球除重力做功外，還受到垂直紙面向里的電場(chǎng)力作用，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，而且電場(chǎng)力對(duì)其做正功．

66、所以三個(gè)球都做自由落體運(yùn)動(dòng)，下落的高度又相同，故下落時(shí)間相同，則有．故A正確B錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)能定理可知：A、B兩球合力做的功相等，初速度又相同，所以末速度大小相等，而C球合外力做的功比A、B兩球合外力做的功大，而初速度與A、B球的初速度相等，故C球的末速度比A、B兩球的末速度大，即，故C錯(cuò)誤，D正確；</p><p>　　【名師點(diǎn)睛】本題是電場(chǎng)、磁場(chǎng)、重力場(chǎng)問題的綜合應(yīng)用，注意對(duì)物體受力情況的分析，要靈活運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的

67、合成與分解，不涉及到運(yùn)動(dòng)過程的題目可以運(yùn)用動(dòng)能定理去解決，簡(jiǎn)潔、方便．該題難度較大．</p><p>　　9． 【2017·天津市五區(qū)縣高三上學(xué)期期末考試】（14分）邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的等邊三角形OAB區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在紙面內(nèi)從O點(diǎn)向磁場(chǎng)區(qū)域AOB各個(gè)方向瞬時(shí)射入質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，所有粒子的速率均為v 。如圖所示，沿OB方向射入的粒子從AB邊的中點(diǎn)C射出，不計(jì)粒子之間的相互作用和

68、重力的影響，已知sin35°≈0.577。求：</p><p>　?。?）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；</p><p>　?。?）帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間；</p><p>　?。?）沿OB方向射入的粒子從AB邊的中點(diǎn)C射出時(shí)，還在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的粒子占所有粒子的比例。</p><p><b>　　【答案】</b>

69、</p><p>　?。?）從A點(diǎn)射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)………………………………………⑤</p><p>　　設(shè)弦OA對(duì)的圓心角為，由幾何關(guān)系得</p><p>　　sin==≈0.577，≈70°……………………………………⑥</p><p>　　最長(zhǎng)時(shí)間tm≈…………………………………… ⑦</p><

70、;p>　　【名師點(diǎn)睛】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速圓周運(yùn)動(dòng)問題，關(guān)鍵是畫出粒子圓周的軌跡，往往用數(shù)學(xué)知識(shí)結(jié)合幾何知識(shí)求半徑。</p><p>　　10． 【2017·山西省重點(diǎn)中學(xué)協(xié)作體高三上學(xué)期期末聯(lián)考】（18分）電視機(jī)的顯像管中電子束的偏轉(zhuǎn)是應(yīng)用磁偏轉(zhuǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。如圖1所示為顯像管的原理示意圖。顯像管中有一個(gè)電子槍，工作時(shí)陰極發(fā)射的電子（速度很小，可視為零）經(jīng)過加速電場(chǎng)加速后，穿過以O(shè)點(diǎn)為圓心、半

71、徑為r的圓形磁場(chǎng)區(qū)域（磁場(chǎng)方向垂直于紙面），撞擊到熒光屏上使熒光屏發(fā)光。已知電子質(zhì)量為m、電荷量為e，加速電場(chǎng)的電壓為U，在沒有磁場(chǎng)時(shí)電子束通過O點(diǎn)打在熒光屏正中央的M點(diǎn)，OM間距離為S。電子所受的重力、電子間的相互作用力均可忽略不計(jì)，也不考慮磁場(chǎng)變化所激發(fā)的電場(chǎng)對(duì)電子束的作用。由于電子經(jīng)過加速電場(chǎng)后速度很大，同一電子在穿過磁場(chǎng)的過程中可認(rèn)為磁場(chǎng)不變。</p><p>　　(1)求電子束經(jīng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)后打到熒光屏上時(shí)

72、的速率；</p><p>　　(2)若磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化關(guān)系如圖2所示，其中，求電子束打在熒光屏上發(fā)光所形成的“亮線”長(zhǎng)度。</p><p>　　(3)若電子束經(jīng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)后速度的偏轉(zhuǎn)角θ=60°，求此種情況下電子穿過磁場(chǎng)時(shí)，螺線管線圈中電流I0的大??；</p><p>　　【答案】(1) (2) (3) </p><p>　　【解

73、析】（1）設(shè)經(jīng)過電子槍加速電場(chǎng)加速后，電子的速度大小為v．</p><p>　　根據(jù)動(dòng)能定理有：eU=mv2</p><p><b>　　解得：</b></p><p>　　【名師點(diǎn)睛】考查電子受電場(chǎng)力做功，應(yīng)用動(dòng)能定理；電子在磁場(chǎng)中，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)用牛頓第二定律求出半徑表達(dá)式；同時(shí)運(yùn)用幾何關(guān)系來確定半徑與已知長(zhǎng)度的關(guān)系。</p>

74、;<p><b>　　解得：</b></p><p>　　【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵理清小球在整個(gè)過程中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，畫出運(yùn)動(dòng)的軌跡圖，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式、牛頓第二定律進(jìn)行求解．</p><p>　　1．【2016?浙江省嘉興一中、杭州高級(jí)中學(xué)、寧波效實(shí)中學(xué)高三第一次五校聯(lián)考】歐姆在探索通過導(dǎo)體的電流、電壓、電阻的關(guān)系時(shí)因無(wú)電源和電流表，他利用金屬在冷水和熱水

75、中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)代替電源，用小磁針的偏轉(zhuǎn)檢測(cè)電流。具體做法是：在地磁場(chǎng)作用下處于水平靜止的小磁針上方，平行于小磁針?biāo)椒胖靡恢睂?dǎo)線，當(dāng)該導(dǎo)線中通有電流時(shí)，小磁針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)；當(dāng)通過該導(dǎo)線電流為I時(shí)，小磁針偏轉(zhuǎn)了30°；當(dāng)他發(fā)現(xiàn)小磁針偏轉(zhuǎn)了45°，則通過該直導(dǎo)線的電流為（直導(dǎo)線在某點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度與通過直導(dǎo)線的電流成正比） ： （ ）</p><p>　　A．I

76、 B．2I C．I D．無(wú)法確定</p><p><b>　　【答案】C</b></p><p>　　【名師點(diǎn)晴】地磁場(chǎng)在該題中是個(gè)隱含的物理量，小磁針的偏轉(zhuǎn)實(shí)際上是電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)與地磁場(chǎng)的合磁場(chǎng)共同作用于小磁針的結(jié)果；所以我們分兩次討論磁場(chǎng)的疊加問題，通過矢量三角形即可找到兩次磁場(chǎng)大小間的關(guān)系，利用電流與磁場(chǎng)成正比的關(guān)系得出電流的

77、關(guān)系。</p><p>　　2． 【2016?鄭州一中教育集團(tuán)高三第一次聯(lián)考】如圖所示，帶異種電荷的粒子 a、b 以相同的動(dòng)能同時(shí)從 O 點(diǎn)射入寬度為 d 的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩粒子的入射方向與磁場(chǎng)邊界的夾角分別為 30°和 60°，且同時(shí)到達(dá) P 點(diǎn)。a、b 兩粒子的質(zhì)量之比為： （ ）</p><p>　　A．1∶2 B．2∶1<

78、;/p><p>　　C．3∶4 D．4∶3</p><p><b>　　【答案】C</b></p><p><b>　　【解析】</b></p><p>　　帶電粒子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓周運(yùn)動(dòng)的弦長(zhǎng)都等于OP。則OP的垂直平分線與初速度垂線的交點(diǎn)就分別是二者圓周運(yùn)動(dòng)的圓心。如

79、下圖所示粒子 a、b圓周運(yùn)動(dòng)的半徑分別為和，根據(jù)幾何關(guān)系可判斷半徑比，運(yùn)動(dòng)經(jīng)過的圓心角分別為和，運(yùn)動(dòng)經(jīng)過的圓弧長(zhǎng)分別為和，所以經(jīng)過的圓弧長(zhǎng)度之比為，由于運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，所以線速度之比為。兩粒子動(dòng)能相等，從而可得，對(duì)照選項(xiàng)C對(duì)ABD錯(cuò)。</p><p>　　【名師點(diǎn)睛】帶電粒子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，分析的關(guān)鍵是找到圓心。初速度的垂線即洛倫茲力的方向指向圓心，圓周運(yùn)動(dòng)的任意一條弦的垂直平分線也指向圓心，所以二者的

80、交點(diǎn)即圓周運(yùn)動(dòng)的圓心。據(jù)此就可確定半徑和圓心角的關(guān)系。線速度等于弧長(zhǎng)除以運(yùn)動(dòng)時(shí)間也是解決問題的捷徑。</p><p>　　3． 【2016?四川省成都市第七中學(xué)高三一診】如圖所示是某粒子速度選擇器截面的示意圖，在一半徑為R=10cm的圓柱形桶內(nèi)有的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向平行于軸線，在圓柱桶某一截面直徑的兩端開有小孔，作為入射孔和出射孔，粒子束以不同角度入射，最后有不同速度的粒子束射出?，F(xiàn)有一粒子源發(fā)射比荷為的正粒子，粒子

81、束中速度分布連續(xù)。當(dāng)角時(shí)，出射粒子速度v的大小是： （ ）</p><p>　　A、 B、 C、 D、</p><p><b>　　【答案】B</b></p><p>　　【名師點(diǎn)睛】離子束不經(jīng)碰撞而直接從出身孔射出，即可根據(jù)幾何知識(shí)畫出軌跡，由幾何關(guān)系求出軌跡的半徑，即可由牛頓第二定律求速度&l

82、t;/p><p>　　4．【2016?四川省成都市第七中學(xué)高三一診】如圖所示，長(zhǎng)為2L的直導(dǎo)線拆成邊長(zhǎng)相等、夾角為60°的V形，并置于與其所在平面相垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，當(dāng)在該導(dǎo)線中通以大小為I的電流時(shí)，該V形通電導(dǎo)線受到的安培力大小為： （ ）</p><p>　　A、0 B、0.5BIL C、BIL

83、D、2BIL</p><p><b>　　【答案】C</b></p><p><b>　　【解析】</b></p><p>　　根據(jù)左手定則可得兩根直導(dǎo)線受到的安培力都是垂直導(dǎo)線斜向上，故兩安培力的夾角為120°，，根據(jù)力的合成可得兩力的合力為，故C正確；</p><p>　　【名師點(diǎn)睛】

84、由安培力公式進(jìn)行計(jì)算，注意式中的L應(yīng)為等效長(zhǎng)度</p><p>　　5． 【2016?江蘇省清江中學(xué)高三上期周練】如圖所示為一長(zhǎng)方體容器，容器內(nèi)充滿NaCl溶液，容器的左右兩壁為導(dǎo)體板，將它們分別接在電源的正、負(fù)極上，電路中形成一定的電流，整個(gè)裝置處于垂直于前后表面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，則關(guān)于液體上、下兩表面的電勢(shì)，下列說法正確的是： （ ）</p><p>　　A、上表面電勢(shì)高

85、，下表面電勢(shì)低</p><p>　　B、上表面電勢(shì)低，下表面電勢(shì)高</p><p>　　C、上、下兩表面電勢(shì)一樣高</p><p>　　D、上、下兩表面電勢(shì)差的大小與磁感應(yīng)強(qiáng)度及電流強(qiáng)度的大小有關(guān)</p><p><b>　　【答案】C</b></p><p>　　【名師點(diǎn)睛】本題是道易錯(cuò)題，與磁

86、流體發(fā)電機(jī)不同，在磁流體發(fā)電機(jī)中，正負(fù)電荷向一個(gè)方向移動(dòng)，而該元件正負(fù)電荷移動(dòng)方向相反</p><p>　　6．（多選） 【2016?河北省邯鄲市第一中學(xué)高三一輪收官考】如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中有一個(gè)垂直紙面向里的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其邊界過原點(diǎn)O和y軸上的點(diǎn)a（0，L）。一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從a點(diǎn)以初速度平行于x軸正方向射入磁場(chǎng)，并從x軸上的b點(diǎn)射出磁場(chǎng)，此時(shí)速度的方向與x軸正方向的夾角為60°

87、，下列說法正確的是： （ ）</p><p>　　A、電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為</p><p>　　B、電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為</p><p>　　C、磁場(chǎng)區(qū)域的圓心坐標(biāo)為</p><p>　　D、電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心坐標(biāo)為（0，-2L）</p><p><b>　　【答案】BC&

88、lt;/b></p><p><b>　　【解析】</b></p><p>　　電子的軌跡半徑為R，由幾何知識(shí)，，得，電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間，而 得：，A錯(cuò)誤B正確；</p><p>　　【名師點(diǎn)睛】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中在洛倫茲力作用下，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．所以由幾何關(guān)系可確定運(yùn)動(dòng)圓弧的半徑與已知長(zhǎng)度的關(guān)系，從而確定圓磁場(chǎng)的圓心，并能算出粒子在

89、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間．并根據(jù)幾何關(guān)系來，最終可確定電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心坐標(biāo)</p><p>　　7．（多選）【2016?宜昌一中2016屆高三年級(jí)12月考】如圖所示，半徑為R的一圓柱形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的橫截面（紙面），磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外，一電荷量為q（q>0）。質(zhì)量為m的粒子沿正對(duì)co中點(diǎn)且垂直于c o方向射入磁場(chǎng)區(qū)域. 不計(jì)重力,則： （ ）</p>&l

90、t;p>　　A．若要使帶電粒子能從b d之間飛出磁場(chǎng)，射入粒子的速度大小的范圍是</p><p>　　B．若要使帶電粒子能從b d之間飛出磁場(chǎng)，射入粒子的速度大小的范圍是</p><p>　　C．若要使粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為四分之一周期，射入粒子的速度為</p><p>　　D．若要使粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為四分之一周期，射入粒子的速度為</p>

91、<p><b>　　【答案】AC</b></p><p><b>　　【解析】</b></p><p>　?。ㄈ鐖D所示，有幾何關(guān)系得軌跡圓半徑為</p><p><b>　　由： ，得：</b></p><p><b>　　由：，得 </b>

92、</p><p>　　【名師點(diǎn)睛】帶電粒子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由題意畫出軌跡，利用幾何關(guān)系可得出粒子的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑，由洛侖茲力充當(dāng)向心力可得出粒子速度的大小</p><p>　　8．（多選） 【2016?江蘇省清江中學(xué)高三上期周練】如圖所示，下端封閉，上端開口且內(nèi)壁光滑的細(xì)玻璃管豎直放置，管底有一帶電的小球，整個(gè)裝置水平向右做勻速運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，由于外力作用，

93、玻璃管在磁場(chǎng)中的速度保持不變，最終小球從上端口飛出，若小球的電荷量始終保持不變，則從玻璃管進(jìn)入磁場(chǎng)到小球飛出上端口的過程中： （ ）</p><p>　　A、洛倫茲力對(duì)小球做正功</p><p>　　B、小球在豎直方向上作勻加速直線運(yùn)動(dòng)</p><p>　　C、小球的運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線</p><p>　　D、小球的機(jī)械能守恒

94、</p><p><b>　　【答案】BC</b></p><p>　　【名師點(diǎn)睛】本題運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的分解法，研究小球受力情況，判斷出小球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是正確解答本題的關(guān)鍵，洛倫茲力不做功．對(duì)小球進(jìn)行受力分析，根據(jù)小球的受力情況判斷，由牛頓第二定律求出加速度，判斷加速度與速度如何變化，再分析小球運(yùn)動(dòng)的軌跡</p><p>　　9． 【2016?湖南省

95、長(zhǎng)沙市長(zhǎng)郡中學(xué)高三上期第四次月考】如圖所示，在區(qū)域足夠大的空間中充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其方向垂直于紙面向里，在紙面內(nèi)固定放置一絕緣材料制成的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的等邊三角形框架DEF，DE中點(diǎn)S處有一粒子發(fā)射源，發(fā)射粒子的方向皆在圖中截面內(nèi)且垂直于DE邊向下如圖（a）所示，發(fā)射粒子的電量為+q質(zhì)量為m，但速度v有各種不同的數(shù)值。若這些粒子與三角形框架碰撞時(shí)均無(wú)能量損失，并要求每一次碰撞時(shí)速度方向垂直于被碰的邊，試求：</p>

96、<p>　?。?）帶電粒子的速度v為多大時(shí)能夠不與框架碰撞打到E點(diǎn)？</p><p>　　（2）為使S點(diǎn)發(fā)出的粒子最終又回到S點(diǎn)，且運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短，v應(yīng)為多大？最短時(shí)間為多少？</p><p>　?。?）若磁場(chǎng)是半徑為a的圓柱形區(qū)域如圖（b）所示（圖中圓為其橫截面），圓柱的軸線通過等邊三角形的中心O，且，要使S點(diǎn)發(fā)出的粒子最終又回到S點(diǎn)帶電粒子速度v的大小應(yīng)取哪些數(shù)值？<

97、/p><p>　　【答案】（1）；（2），；（3）</p><p>　　【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵得出粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑通項(xiàng)表達(dá)式，確定半徑為何值時(shí)恰好打在E點(diǎn)，何時(shí)能夠回到S點(diǎn)，結(jié)合半徑公式和周期公式進(jìn)行求解．（1）根據(jù)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑公式，結(jié)合幾何關(guān)系得出半徑與SE的關(guān)系，從而求出粒子的速度．（2）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期與速度無(wú)關(guān)，當(dāng)粒子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的角度最小時(shí)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短，可

98、知當(dāng)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑等于時(shí)，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短，結(jié)合圓心角求出運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間，結(jié)合半徑公式求出速度的大?。?lt;/p><p>　　10． 【2016?長(zhǎng)春外國(guó)語(yǔ)學(xué)校高三第一期第二次檢測(cè)】(21分)如圖（甲）所示，在直角坐標(biāo)系0≤x≤L區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，右側(cè)有一個(gè)以點(diǎn)（3L，0）為圓心、半徑為L(zhǎng)的圓形區(qū)域，圓形區(qū)域與x軸的交點(diǎn)分別為M、N．現(xiàn)有一質(zhì)量為m，帶電量為e的電子，從y軸上的A點(diǎn)以速度v0

99、沿x軸正方向射入電場(chǎng)，飛出電場(chǎng)后從M點(diǎn)進(jìn)入圓形區(qū)域，速度方向與x軸夾角為30°．此時(shí)在圓形區(qū)域加如圖（乙）所示周期性變化的磁場(chǎng)，以垂直于紙面向外為磁場(chǎng)正方向，最后電子運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后從N飛出，速度方向與進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向相同（與x軸夾角也為30°）．求：</p><p>　?。?）電子進(jìn)入圓形磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速度大小；</p><p>　　（2）0≤x≤L區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)

100、E的大??；</p><p>　　（3）寫出圓形磁場(chǎng)區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大小、磁場(chǎng)變化周期T各應(yīng)滿足的表達(dá)式。</p><p>　　【答案】（1） （2）</p><p><b>　?。?） </b></p><p>　　【名師點(diǎn)睛】電子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以首先運(yùn)動(dòng)的處理方法計(jì)算電子

101、在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況；電子在磁場(chǎng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，要畫出軌跡圖分析，特別是第三小問，要抓住周期性，根據(jù)幾何關(guān)系求解電子的半徑滿足的條件。</p><p>　　【一年原創(chuàng)】 2017年原創(chuàng)試題及其解析</p><p>　　1．如圖所示，條形磁鐵放在桌子上，一根通電直導(dǎo)線由S極的上端平移到N極的上端的過程中，導(dǎo)線保持與磁鐵垂直，導(dǎo)線的通電方向如圖，則在這個(gè)過程中磁鐵受到的摩擦力（保持靜止）：

102、 （ ）</p><p><b>　　A．為零.</b></p><p>　　B．方向由左變?yōu)橄蛴?</p><p><b>　　C．方向保持不變.</b></p><p>　　D．方向由右變?yōu)橄蜃?</p><p><b>　　【答案】B<

103、/b></p><p>　　【解析】由圖可知通電導(dǎo)線所在位置的磁場(chǎng)的方向，根據(jù)左手定則可以判定通電導(dǎo)線所受安培力的方向如圖所示，顯然安培力有一個(gè)水平方向的分量，根據(jù)牛頓第三定律可知條形磁鐵受到通電導(dǎo)線的安培力也有一個(gè)水平方向的分量，而由于條形磁鐵保持靜止，故條形磁鐵所受地面的靜摩擦力與安培力在水平方向的分量相互平衡．故當(dāng)導(dǎo)線在條形磁鐵的左側(cè)上方時(shí)條形磁鐵所受的靜摩擦力方向向左，而當(dāng)導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)到條形磁鐵的右半部

104、分上方時(shí)條形磁鐵所受地面的靜摩擦力水平向右．故條形磁鐵所受摩擦力的方向由向左變?yōu)橄蛴?，故B正確，ACD錯(cuò)誤。</p><p>　　2．在等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)a、b、c處，各有一條長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直穿過紙面，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖所示，則過c點(diǎn)的導(dǎo)線所受安培力的方向： （ ）</p><p>　　A．與ab邊平行，豎直向上</p><p>

105、　　B．與ab邊平行，豎直向下</p><p>　　C．與ab邊垂直，指向左邊</p><p>　　D．與ab邊垂直，指向右邊</p><p><b>　　【答案】C</b></p><p>　　3．如圖所示，X1、X2，Y1、Y2，Z1、Z2分別表示導(dǎo)體板左、右，上、下，前、后六個(gè)側(cè)面，將其置于垂直Z1、Z2面向外、磁

106、感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)電流I通過導(dǎo)體板時(shí)，在導(dǎo)體板的兩側(cè)面之間產(chǎn)生霍耳電壓UH。已知電流I與導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)n、電子電荷量e、導(dǎo)體橫截面積S和電子定向移動(dòng)速度v之間的關(guān)系為。實(shí)驗(yàn)中導(dǎo)體板尺寸、電流I和磁感應(yīng)強(qiáng)度B保持不變，下列說法正確的是： （ ）</p><p>　　A. 導(dǎo)體內(nèi)自由電子只受洛倫茲力作用</p><p>　　B. UH存在于導(dǎo)體的Z1、Z

107、2兩面之間</p><p>　　C. 單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)n越大，UH越小</p><p>　　D. 通過測(cè)量UH，可用求得導(dǎo)體X1、X2兩面間的電阻</p><p><b>　　【答案】C</b></p><p>　　【名師點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵明確附加電壓的產(chǎn)生原理，磁場(chǎng)的作用使電子受洛倫茲力，向面聚集，在平面之間累積電荷

108、，在之間產(chǎn)生了勻強(qiáng)電場(chǎng)；電子在電場(chǎng)力和洛倫茲力的作用下處于平衡狀態(tài)。</p><p>　　4．如圖所示，在圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，ab是圓的直徑。一帶電粒子從a點(diǎn)射入磁場(chǎng)，速度大小為v、方向與ab成30°角時(shí)，恰好從b點(diǎn)飛出磁場(chǎng)，且粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t；若同一帶電粒子從a點(diǎn)沿ab方向射入磁場(chǎng)，也經(jīng)時(shí)間t飛出磁場(chǎng)，則其速度大小為： （ ）</p><

109、;p>　　A． B． C． D．</p><p><b>　　【答案】C</b></p><p><b>　　【解析】</b></p><p>　　5．如圖所示，空間存在一水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，且電場(chǎng)方向與磁場(chǎng)方向垂直。

110、在電磁場(chǎng)的空間中有一足夠長(zhǎng)的固定粗糙絕緣桿，與電場(chǎng)正方向成60º夾角且處于豎直平面內(nèi)。一質(zhì)量為m，帶電量為＋q的小球套在絕緣桿上。若給小球一沿桿向下的初速度v0，小球恰好做勻速運(yùn)動(dòng)。已知小球電量保持不變，重力加速度為g，則以下說法不正確的是： （ ）</p><p><b>　　A．小球的初速度為</b></p><p>　　B．若小球的初

111、速度為，小球?qū)⒆黾铀俣炔粩嘣龃蟮臏p速運(yùn)動(dòng)，最后停止</p><p>　　C．若小球的初速度為，小球?qū)⒆黾铀俣炔粩嘣龃蟮臏p速運(yùn)動(dòng)，最后停止</p><p>　　D．若小球的初速度為，則運(yùn)動(dòng)中克服摩擦力做功為</p><p><b>　　【答案】B</b></p><p>　　【解析】A、對(duì)小球進(jìn)行受力分析如圖，</p

112、><p>　　電場(chǎng)力的大?。海捎谥亓Φ姆较蜇Q直向下．電場(chǎng)力的方向水平向右，二者垂直，合力：，由幾何關(guān)系可知，重力與電場(chǎng)力的合力與桿的方向垂直，所以重力與電場(chǎng)力的合力不會(huì)對(duì)小球做功，而洛倫茲力的方向與速度的方向垂直，所以也不會(huì)對(duì)小球做功．所以，當(dāng)小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，不可能存在摩擦力，沒有摩擦力，說明小球與桿之間就沒有支持力的作用，則洛倫茲力大小與重力、電場(chǎng)力的合力相等，方向相反．所以qv0B=2mg．所以．故A正確

113、；</p><p>　　6．（多選）如圖所示，和為平行線，上方和下方都是垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，AB兩點(diǎn)都在上，帶電粒子從A點(diǎn)以初速度v與成30°斜向上射出，經(jīng)過偏轉(zhuǎn)后正好過B點(diǎn)，經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)速度方向也斜向上，不計(jì)重力，下列說法中正確的是： （ ）</p><p>　　A．帶電粒子一定帶正電</p><p>　　B．帶電粒子