高三复习磁场学案

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1、word东宁一中高三物理导学案 编制人:建国根本概念安培力 教学目标：1掌握电流的磁场、安培定如此；了解磁性材料，分子电流假说2掌握磁感应强度，磁感线，知道地磁场的特点3掌握磁场对通电直导线的作用，安培力，左手定如此4了解磁电式电表的工作原理5能够分析计算通电直导线在复合场中的平衡和运动问题。教学重点：磁场对通电直导线的作用，安培力教学难点：通电直导线在复合场中的平衡和运动问题教学过程：一、根本概念1.磁场的产生磁极周围有磁场。电流周围有磁场奥斯特。安培提出分子电流假说又叫磁性起源假说，认为磁极的磁场和电流的磁场都是由电荷的运动产生的。但这并不等于说所有磁场都是由运动电荷产生的，因为麦克斯韦发

2、现变化的电场也能产生磁场。变化的电场在周围空间产生磁场。2.磁场的根本性质磁场对放入其中的磁极和电流有磁场力的作用对磁极一定有力的作用；对电流只是可能有力的作用，当电流和磁感线平行时不受磁场力作用。这一点应该跟电场的根本性质相比拟。3.磁场力的方向的判定磁极和电流之间的相互作用力包括磁极与磁极、电流与电流、磁极与电流，都是运动电荷之间通过磁场发生的相互作用。因此在分析磁极和电流间的各种相互作用力的方向时，不要再沿用初中学过的“同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引的结论该结论只有在一个磁体在另一个磁体外部时才正确，而应该用更加普遍适用的：“同向电流互相吸引，反向电流互相排斥，或用左手定如此判定。4

3、.磁感线用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线。磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向，也就是在该点小磁针静止时N极的指向。磁感线的疏密表示磁场的强弱。磁感线是封闭曲线和静电场的电场线不同。要熟记常见的几种磁场的磁感线： 地球磁场 通电直导线周围磁场 通电环行导线周围磁场安培定如此右手螺旋定如此：对直导线，四指指磁感线方向；对环行电流，大拇指指中心轴线上的磁感线方向；对长直螺线管大拇指指螺线管部的磁感线方向。5.磁感应强度条件是匀强磁场中，或L很小，并且LB 。磁感应强度是矢量。单位是特斯拉，符号为T，1T=1N/Am=1kg/As26.磁通量如果在磁感应强度为B的匀强磁场中有一个

4、与磁场方向垂直的平面，其面积为S，如此定义B与S的乘积为穿过这个面的磁通量，用表示。是标量，但是有方向进该面或出该面。单位为韦伯，符号为Wb。1Wb=1Tm2=1Vs=1kgm2/As2。可以认为穿过某个面的磁感线条数就是磁通量。在匀强磁场磁感线垂直于平面的情况下，B=/S，所以磁感应强度又叫磁通密度。在匀强磁场中，当B与S的夹角为时，有=BSsin。二、安培力磁场对电流的作用力1.安培力方向的判定1用左手定如此。2用“同性相斥，异性相吸只适用于磁铁之间或磁体位于螺线管外部时。3用“同向电流相吸，反向电流相斥反映了磁现象的电本质。可以把条形磁铁等效为长直螺线管不要把长直螺线管等效为条形磁铁。A

5、【例1】磁场对电流的作用力大小为FBIL注意：L为有效长度，电流与磁场方向应F的方向可用定如此来判定试判断如下通电导线的受力方向BIB试分别判断如下导线的电流方向或磁场方向或受力方向FBBFC【例2】SNI如下列图，可以自由移动的竖直导线有向下的电流，不计通电导线的重力，仅在磁场力作用下，导线将如何移动？NSFFF /FB【例3】条形磁铁放在粗糙水平面上，正中的正上方有一导线，通有图示方向的电流后，磁铁对水平面的压力将会增大、减小还是不变？。水平面对磁铁的摩擦力大小为。S NB【例4】如图在条形磁铁N极附近悬挂一个线圈，当线圈有逆时针方向的电流时，线圈将向哪个方向偏转？iC【例5】电视机显象管

6、的偏转线圈示意图如右，即时电流方向如下列图。该时刻由里向外射出的电子流将向哪个方向偏转？2.安培力大小的计算F=BLIsin为B、L间的夹角高中只要求会计算=0不受安培力和=90两种情况。B【例6】如下列图，光滑导轨与水平面成角，导轨宽L。匀强磁场磁感应强度为B。金属杆长也为L，质量为m，水平放在导轨上。当回路总电流为I1时，金属杆正好能静止。求：B至少多大？这时B的方向如何？假如保持B的大小不变而将B的方向改为竖直向上，应把回路总电流I2调到多大才能使金属杆保持静止？OMNabRB【例7】如下列图，半径为R、单位长度电阻为的均匀导体环固定在水平面上，圆环中心为O，匀强磁场垂直于水平面方向向下

7、，磁感应强度为B。平行于直径MON的导体杆，沿垂直于杆的方向向右运动。杆的电阻可以忽略不计，杆于圆环接触良好。某时刻，杆的位置如图，aOb=2，速度为v，求此时刻作用在杆上的安培力的大小。东宁一中高三物理导学案 编制人:建国安培力 针对训练教学目标：1掌握电流的磁场、安培定如此；掌握磁感应强度，磁感线，知道地磁场的特点2掌握磁场对通电直导线的作用，安培力，左手定如此3能够分析计算通电直导线在复合场中的平衡和运动问题。教学重点：磁场对通电直导线的作用，安培力教学难点：通电直导线在复合场中的平衡和运动问题限定40分钟完成C类班级完成A级；B类班级完成A、B级；A类班级完成A、B、C级教学过程：A1

8、. 如下说法中正确的答案是()A.磁感线可以表示磁场的方向和强弱B.磁感线从磁体的N极出发，终止于磁体的S极C.磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场D.放入通电螺线管的小磁针，根据异名磁极相吸的原如此，小磁针的N极一定指向通电螺线管的S极A2.一束电子流沿x轴正方向高速运动，如下列图，如此电子流产生的磁场在z轴上的点P处的方向是(A.沿y轴正方向B.沿y轴负方向C.沿z轴正方向D.沿z轴负方向B3.在地球赤道上空有一小磁针处于水平静止状态，突然发现小磁针N极向东偏转，由此可知(A.一定是小磁针正向上有一条形磁铁的N极靠近小磁针B.一定是小磁针正向上有一条形磁铁的S极靠近小磁针C.可能是小磁针正上方

9、有电子流自南向北水平通过D.可能是小磁针正上方有电子流自北向南水平通过C4.两根长直通电导线互相平行，电流方向一样.它们的截面处于一个等边三角形ABC的A和B处.如下列图，两通电导线在C处的磁场的磁感应强度的值都是B，如此C处磁场的总磁感应强度是()B C.0 D.BA5.根据安培假说的思想，认为磁场是由于电荷运动产生的，这种思想对于地磁场也适用，而目前在地球上并没有发现相对于地球定向移动的电荷，那么由此判断，地球应该A.带负电 B.带正电 C.不带电 D.无法确定A6. 关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场作用力的方向，正确的说法是(C)A.跟电流方向垂直，跟磁场方向平行B.跟磁场方向垂直

10、，跟电流方向平行C.既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直D.既不跟磁场方向垂直，又不跟电流方向垂直A7.如下列图，直导线处于足够大的匀强磁场中，与磁感线成=30角，导线过的电流为I，为了增大导线所受的磁场力，可采取如下四种方法，其中不正确的答案是A.增大电流IB.增加直导线的长度C.使导线在纸面顺时针转30D.使导线在纸面逆时针转60C8.如下列图，线圈abcd边长分别为L1、L2，通过的电流为I，当线圈绕OO轴转过角时A.通过线圈的磁通量是BL1L2cosB.ab边受安培力大小为BIL1cosC.ad边受的安培力大小为BIL2cosD.线圈受的安培力大小为BIL1L2cosC9.如下列图，一金

11、属直杆MN两端接有导线，悬挂于线圈上方，MN与线圈轴线均处于竖直平面，为使M N垂直纸面向外运动，可以A.将a、c端接在电源正极，b、d端接在电源负极B.将b、d端接在电源正极，a、c端接在电源负极C.将a、d端接在电源正极，b、c端接在电源负极D.将a、c端接在交流电源的一端，b、d接在交流电源的另一端B10.2000年高考试题如下列图，两根平行放置的长直导线a和b载有大小一样、方向相反的电流，a受到的磁场力大小为F1，当参加一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F2，如此此时b受到的磁场力大小变为A.F2B.F1F2C.F1F2F1F2A11.如下列图，条形磁铁放在水平桌

12、面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，如此A.磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用B.磁铁对桌面的压力减小，受到桌面的摩擦力作用C.磁铁对桌面的压力增大，不受桌面的摩擦力作用D.磁铁对桌面的压力增大，受到桌面的摩擦力作用B12.长为L，重为G的均匀金属棒一端用细线悬挂，一端搁在桌面上与桌面夹角为，现垂直细线和棒所在平面加一个磁感应强度为B的匀强磁场，当棒通入如下列图方向的电流时，细线中正好无拉力.如此电流的大小为_ A.B13.电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如下列图，1982年澳大利亚国立大学制成了能把2.2 g的弹体包括金属杆EF的质

13、量加速到10 km/s的电磁炮常规炮弹速度大小约为2 km/s，假如轨道宽2 m，长为100 m，通过的电流为10 A，如此轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为_T，磁场力的最大功率P=_ W轨道摩擦不计. B14.如下列图，在两根劲度系数都为k的一样的轻质弹簧下悬挂有一根导体棒ab，导体棒置于水平方向的匀强磁场中，且与磁场垂直.磁场方向垂直纸面向里，当导体棒以自左向右的恒定电流时，两弹簧各伸长了l1；假如只将电流反向而保持其他条件不变，如此两弹簧各伸长了l2，求：1导体棒通电后受到的磁场力的大小?2假如导体棒中无电流，如此每根弹簧的伸长量为多少?C15.如下列图，在倾角为30的光滑斜面上垂直纸面

14、放置一根长为L，质量为m的通电直导体棒，棒电流大小为I，方向垂直纸面向外.以水平向右为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向建立直角坐标系.1假如加一方向垂直斜面向上的匀强磁场，使导体棒在斜面上保持静止，求磁场的磁感应强度多大？2假如加一方向垂直水平面向上的匀强磁场使导体棒在斜面上静止，该磁场的磁感应强度多大.东宁一中高三物理导学案 编制人:建国洛伦兹力带电粒子在磁场中的运动教学目标：1掌握洛仑兹力的概念；2熟练解决带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动问题教学重点：带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动教学难点：带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动教学过程：一、洛伦兹力1.洛伦兹力IBF安F运动电荷在磁场中

15、受到的磁场力叫洛伦兹力，它是安培力的微观表现。计算公式的推导：如下列图，整个导线受到的磁场力安培力为F安=BIL；其中I=nesv；设导线中共有N个自由电子N=nsL；每个电子受的磁场力为F，如此F安=NF。由以上四式可得F=qvB。条件是v与B垂直。当v与B成角时，F=qvBsin。2.洛伦兹力方向的判定BR + 在用左手定如此时，四指必须指电流方向不是速度方向，即正电荷定向移动的方向；对负电荷，四指应指负电荷定向移动方向的反方向。A【例1】磁流体发电机原理图如右。等离子体高速从左向右喷射，两极板间有如图方向的匀强磁场。该发电机哪个极板为正极？两板间最大电压为多少？在定性分析时特别需要注意的

16、是：正负离子速度方向一样时，在同一磁场中受洛伦兹力方向相反。外电路接通时，电路中有电流，洛伦兹力大于电场力，两板间电压将小于Bdv，但电动势不变和所有电源一样，电动势是电源本身的性质。注意在带电粒子偏转聚集在极板上以后新产生的电场的分析。在外电路断开时最终将达到平衡态。3.洛伦兹力大小的计算MNBOv带电粒子在匀强磁场中仅受洛伦兹力而做匀速圆周运动时，洛伦兹力充当向心力，由此可以推导出该圆周运动的半径公式和周期公式：B【例2】如图直线MN上方有磁感应强度为B的匀强磁场。正、负电子同时从同一点O以与MN成30角的同样速度v射入磁场电子质量为m，电荷为e，它们从磁场中射出时相距多远？射出的时间差是

17、多少？二、带电粒子在匀强磁场中的运动带电粒子在磁场中的运动是高中物理的一个难点，也是高考的热点。在历年的高考试题中几乎年年都有这方面的考题。带电粒子在磁场中的运动问题，综合性较强，解这类问题既要用到物理中的洛仑兹力、圆周运动的知识，又要用到数学中的平面几何中的圆与解析几何知识。1、带电粒子在半无界磁场中的运动OBSvPB【例3】一个负离子，质量为m，电量大小为q，以速率v垂直于屏S经过小孔O射入存在着匀强磁场的真空室中，如下列图。磁感应强度B的方向与离子的运动方向垂直，并垂直于图1中纸面向里.1求离子进入磁场后到达屏S上时的位置与O点的距离.2如果离子进入磁场后经过时间t到达位置P，证明:直线

18、OP与离子入射方向之间的夹角跟t的关系是。2穿过圆形磁场区。画好辅助线半径、速度、轨迹圆的圆心、连心线。偏角可由r vRvO/O求出。经历时间由得出。注意：由对称性，射出线的反向延长线必过磁场圆的圆心。OAv0BC【例4】如下列图，一个质量为m、电量为q的正离子，从A点正对着圆心O以速度v射入半径为R的绝缘圆筒中。圆筒存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为B。要使带电粒子与圆筒壁碰撞屡次后仍从A点射出，求正离子在磁场中运动的时间t.设粒子与圆筒壁碰撞时无能量和电量损失，不计粒子的重力。.3穿过矩形磁场区。一定要先画好辅助线半径、速度与延长线。偏转角由sin=L/R求出。侧移由R2=L2

19、-R-y2解出。经历时间由得出。注意，这里射出速度的反向延长线与初速度延长线的交点不再是宽度线段的中点，这点与带电粒子在匀强电场中的偏转结论不同！B【例5】如下列图，一束电子电量为e以速度v垂直射入磁感强度为B，宽度为d的匀强磁场中，穿透磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角是30，如此电子的质量是，穿透磁场的时间是。东宁一中高三物理导学案 编制人:建国带电粒子在磁场中的运动针对训练教学目标：1掌握洛仑兹力的概念；2熟练解决带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动问题教学重点：带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动教学难点：带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动限定40分钟完成C类班级完成A级；B类班级完成

20、A、B级；A类班级完成A、B、C级教学过程：A1如下列图，竖直向下的匀强磁场穿过光滑的绝缘水平面，平面上一个钉子O固定一根细线，细线的另一端系一带电小球，小球在光滑水平面绕O做匀速圆周运动.在某时刻细线断开，小球仍然在匀强磁场中做匀速圆周运动，如下说法一定错误的答案是A.速率变小，半径变小，周期不变B.速率不变，半径不变，周期不变C.速率不变，半径变大，周期变大D.速率不变，半径变小，周期变小B2如下列图，x轴上方有垂直纸面向里的匀强磁场.有两个质量一样，电荷量也一样的带正、负电的离子不计重力，以一样速度从O点射入磁场中，射入方向与x轴均夹角.如此正、负离子在磁场中A.运动时间一样B.运动轨道

21、半径一样C.重新回到x轴时速度大小和方向均一样D.重新回到x轴时距O点的距离一样B3电子自静止开始经M、N板间两板间的电压为u的电场加速后从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中，电子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L，如下列图.求匀强磁场的磁感应强度.电子的质量为m，电量为eB4已经知道，反粒子与正粒子有一样的质量，却带有等量的异号电荷.物理学家推测，既然有反粒子存在，就可能有由反粒子组成的反物质存在.1998年6月，我国科学家研制的阿尔法磁谱仪由“发现号航天飞机搭载升空，寻找宇宙中反物质存在的证据.磁谱仪的核心局部如下列图，PQ、MN是两个平行板，它们之间存在匀强磁场区，磁场方向

22、与两板平行.宇宙射线中的各种粒子从板PQ中央的小孔O垂直PQ进入匀强磁场区，在磁场中发生偏转，并打在附有感光底片的板MN上，留下痕迹.假设宇宙射线中存在氢核、反氢核、氦核、反氦核四种粒子，它们以一样速度v从小孔O垂直PQ板进入磁谱仪的磁场区，并打在感光底片上的a、b、c、d四点，氢核质量为m，电荷量为e，PQ与MN间的距离为L，磁场的磁感应强度为B.1指出a、b、c、d四点分别是由哪种粒子留下的痕迹?不要求写出判断过程2求出氢核在磁场中运动的轨道半径；3反氢核在MN上留下的痕迹与氢核在MN上留下的痕迹之间的距离是多少?B5如下列图，在y0的区域存在匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面并指向纸里，磁

23、感应强度为B.一带负电的粒子质量为m、电荷量为q以速度v0从O点射入磁场，入射方向在xy平面，与x轴正向的夹角为.求：1该粒子射出磁场的位置；2该粒子在磁场中运动的时间.粒子所受重力不计B6.一个质量为m电荷量为q的带电粒子从x轴上的Pa，0点以速度v，沿与x正方向成60的方向射入第一象限的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限。求匀强磁场的磁感应强度B和射出点的坐标。yxoBvvaO/OMNLAC7.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

24、，越出磁场后打在荧光屏上之P点，如下列图，求OP的长度和电子通过磁场所用的时间。东宁一中高三物理导学案 编制人:建国带电粒子在复合场中的运动教学目标：掌握带电粒子在复合场中的运动问题，学会该类问题的一般分析方法教学重点：带电粒子在复合场中的运动教学难点：带电粒子在复合场中的运动教学过程：一、带电粒子在混合场中的运动 v1速度选择器正交的匀强磁场和匀强电场组成速度选择器。带电粒子必须以唯一确定的速度包括大小、方向才能匀速或者说沿直线通过速度选择器。否如此将发生偏转。这个速度的大小可以由洛伦兹力和电场力的平衡得出：qvB=Eq，。在本图中，速度方向必须向右。1这个结论与离子带何种电荷、电荷多少都无

25、关。2假如速度小于这一速度，电场力将大于洛伦兹力，带电粒子向电场力方向偏转，电场力做正功，动能将增大，洛伦兹力也将增大，粒子的轨迹既不是抛物线，也不是圆，而是一条复杂曲线；假如大于这一速度，将向洛伦兹力方向偏转，电场力将做负功，动能将减小，洛伦兹力也将减小，轨迹是一条复杂曲线。abcov0B【例1】某带电粒子从图中速度选择器左端由中点O以速度v0向右射去，从右端中心a下方的b点以速度v1射出；假如增大磁感应强度B，该粒子将打到a点上方的c点，且有ac=ab，如此该粒子带_电；第二次射出时的速度为_。B【例2】如下列图，一个带电粒子两次以同样的垂直于场线的初速度v0分别穿越匀强电场区和匀强磁场区

26、，场区的宽度均为L偏转角度均为，求EB2盘旋加速器：盘旋加速器是高考考查的的重点容之一，但很多同学往往对这类问题似是而非，认识不深，甚至束手无策、，因此在学习过程中，尤其是高三复习过程中应引起重视。1有关物理学史知识和盘旋加速器的根本结构和原理1932年美国物理学家应用了带电粒子在磁场中运动的特点发明了盘旋加速器，其原理如下列图。A0处带正电的粒子源发出带正电的粒子以速度v0垂直进入匀强磁场，在磁场中匀速转动半个周期，到达A1时，在A1A1/处造成向上的电场，粒子被加速，速率由v0增加到v1，然后粒子以v1在磁场中匀速转动半个周期，到达A2/时，在A2/A2处造成向下的电场，粒子又一次被加速，

27、速率由v1增加到v2，如此继续下去，每当粒子经过A A/的交界面时都是它被加速，从而速度不断地增加。带电粒子在磁场中作匀速圆周运动的周期为，为达到不断加速的目的，只要在A A/上加上周期也为T的交变电压就可以了。即T电=实际应用中，盘旋加速是用两个D形金属盒做外壳，两个D形金属盒分别充当交流电源的两极，同时金属盒对带电粒子可起到静电屏蔽作用，金属盒可以屏蔽外界电场，盒电场很弱，这样才能保证粒子在盒只受磁场力作用而做匀速圆周运动。2带电粒子在D形金属盒运动的轨道半径是不等距分布的设粒子的质量为m，电荷量为q，两D形金属盒间的加速电压为U，匀强磁场的磁感应强度为B，粒子第一次进入D形金属盒，被电场

28、加速1次，以后每次进入D形金属盒都要被电场加速2次。粒子第n次进入D形金属盒时，已经被加速2n-1次。由动能定理得2n1qU=Mvn2。 第n次进入D形金属盒后，由牛顿第二定律得qvnB=m 由两式得n=同理可得第n+1次进入D形金属盒时的轨道半径rn+1=所以带电粒子在D形金属盒任意两个相邻的圆形轨道半径之比为，可见带电粒子在D形金属盒运动时，轨道是不等距分布的，越靠近D形金属盒的边缘，相邻两轨道的间距越小。3带电粒子在盘旋加速器运动，决定其最终能量的因素由于D形金属盒的大小一定，所以不管粒子的大小与带电量如何，粒子最终从加速器设出时应具有一样的旋转半径。由牛顿第二定律得qvnB=m和动量大

29、小存在定量关系m vn= 由两式得Ek n=可见，粒子获得的能量与盘旋加速器的直径有关，直径越大，粒子获得的能量就越大。B【例3】一个盘旋加速器，当外加电场的频率一定时，可以把质子的速率加速到v，质子所能获得的能量为E，如此：这一盘旋加速器能把粒子加速到多大的速度？这一盘旋加速器能把粒子加速到多大的能量？这一盘旋加速器加速粒子的磁感应强度跟加速质子的磁感应强度之比为？4决定带电粒子在盘旋加速器运动时间长短的因素带电粒子在盘旋加速器运动时间长短，与带电粒子做匀速圆周运动的周期有关，同时还与带电粒在磁场中转动的圈数有关。设带电粒子在磁场中转动的圈数为n，加速电压为U。因每加速一次粒子获得能量为qU

30、，每圈有两次加速。结合Ek n=知，2nqU=，因此n=。所以带电粒子在盘旋加速器运动时间t =nT=.=。3带电微粒在重力、电场力、磁场力共同作用下的运动1带电微粒在三个场共同作用下做匀速圆周运动。必然是电场力和重力平衡，而洛伦兹力充当向心力。E BB【例4】一个带电微粒在图示的正交匀强电场和匀强磁场中在竖直面做匀速圆周运动。如此该带电微粒必然带_，旋转方向为_。假如圆半径为r，电场强度为E磁感应强度为B，如此线速度为_。2与力学严密结合的综合题，要认真分析受力情况和运动情况包括速度和加速度。必要时加以讨论。C【例5】质量为m带电量为q的小球套在竖直放置的绝缘杆上，球与杆间的动摩擦因数为。匀

31、强电场和匀强磁场的方向如下列图，电场强度为E，磁感应强度为B。小球由静止释放后沿杆下滑。设杆足够长，电场和磁场也足够大，求运动过程中小球的最大加速度和最大速度。东宁一中高三物理导学案 编制人:建国带电粒子在复合场中的运动针对训练教学目标：掌握带电粒子在复合场中的运动问题，学会该类问题的一般分析方法教学重点：带电粒子在复合场中的运动教学难点：带电粒子在复合场中的运动限定40分钟完成C类班级完成A级；B类班级完成A、B级；A类班级完成A、B、C级教学过程：A1带电粒子垂直进入匀强电场或匀强磁场中时粒子将发生偏转，称这种电场为偏转电场，这种磁场为偏转磁场.如下说法错误的答案是重力不计A.欲把速度不同

32、的同种带电粒子分开，既可采用偏转电场，也可采用偏转磁场B.欲把动能一样的质子和粒子分开，只能采用偏转电场C.欲把由静止经同一电场加速的质子和粒子分开，偏转电场和偏转磁场均可采用D.欲把初速度一样而比荷不同的带电粒子分开，偏转电场和偏转磁场均可采用B2目前，世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机.如下列图，表示了它的原理：将一束等离子体喷射入磁场，在场中有两块金属板A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压.如果射入的等离子体速度均为v，两金属板的板长为L，板间距离为d，板平面的面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于速度方向，负载电阻为R，电离气体充满两板间的空间.当发电机稳定发电时

33、，电流表示数为I.那么板间电离气体的电阻率为A. B.C.D.B3空间存在水平方向的匀强电场和匀强磁场，强度分别为E=10 N/C，B1 T，如下列图.有一质量为m2.010-6 kg，带正电q2.010-6 C的微粒，在此空间做匀速直线运动，其速度的大小为_.方向为_C4如下列图，水平虚线上方有场强为E1的匀强电场，方向竖直向下，虚线下方有场强为E2的匀强电场，方向水平向右；在虚线上、下方均有磁感应强度一样的匀强磁场，方向垂直纸面向外，ab是一长为L的绝缘细杆，竖直位于虚线上方，b端恰在虚线上，将一套在杆上的带电小环从a端由静止开始释放，小环先加速而后匀速到达b端，环与杆之间的动摩擦因数，小

34、环的重力不计，当环脱离杆后在虚线下方沿原方向做匀速直线运动，求：1E1与E2的比值；2假如撤去虚线下方的电场，小环进入虚线下方后的运动轨迹为半圆，圆周半径为，环从a到b的过程中克制摩擦力做功Wf与电场做功WE之比有多大?B5串列加速器是用来产生高能离子的装置。图中虚线框为其主体的原理示意图，其中加速管的中部b处有很高的正电势U，a、c两端均有电极接地电势为零.现将速度很低的负一价碳离子从a端输入，当离子到达b处时，可被设在b处的特殊装置将其电子剥离，成为n价正离子.而不改变其速度大小。这些正n价碳离子从c端飞出后进入一与其速度方向垂直的、磁感应强度为B的匀强磁场中，在磁场中做半径为R的圆周运动

35、。碳离子的质量m=2.010-26 kg，U=7.5105 V，B=0.5 T，n=2，基元电荷e=1.610-19 C，求R.B6如下列图，两块垂直纸面的平行金属板A、B相距d=10.0 cm，B板的中央M处有一个粒子源，可向各个方向射出速率一样的粒子，粒子的荷质比qm=4.82107 Ckg.为使所有粒子都不能达到A板，可以在A、B板间加一个电压，所加电压最小值是U0=4.15104 V；假如撤去A、B间的电压，仍使所有粒子都不能到达A板，可以在A、B间加一个垂直纸面的匀强磁场，该匀强磁场的磁感应强度B必须符合什么条件? C7.如下列图，空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场。左侧匀强电

36、场的场强大小为E、方向水平向右，电场宽度为L；中间区域匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。一个质量为m、电量为q、不计重力的带正电的粒子从电场的左边缘的O点由静止开始运动，穿过中间磁场区域进入右侧磁场区域后，又回到O点，然后重复上述运动过程。求：1中间磁场区域的宽度d；2带电粒子从O点开始运动到第一次回到O点所用时间t.东宁一中高三物理导学案 编制人:建国新信息题扫描教学目标：1掌握电流的磁场、安培定如此；掌握磁感应强度，磁感线，掌握安培力，左手定如此2掌握洛仑兹力的概念；熟练解决带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动问题3掌握带电粒子在复合场中的运动问题，学会该类问题的一般分析方法教

37、学重点：带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动 带电粒子在复合场中的运动教学难点：带电粒子在复合场中的运动限定40分钟完成C类班级完成A级；B类班级完成A、B级；A类班级完成A、B、C级教学过程：25 / 25A1如图8-所示，每时每刻都有大量的宇宙射线向地球射来，地球磁场可以有效地改变这些宇宙射线多数带电粒子的运动方向，使它们不能到达地面，这对地球上的生命有十分重要的意义.假设有一个带负电的宇宙射线粒子正垂直于地面向赤道射来如图，地球自西向东转，虚线表示地球自转轴，上方为地理北极，在地球磁场作用下，它将A向东偏转 B向南偏转C向西偏转 D向北偏转图8-A2有以下关于电场和磁场的几种描述：电荷在某

38、处不受电场力作用时，该处电场强度不一定为零；一小段通电导线在某处不受磁场力作用时，该处的磁感应强度不一定为零；如果运动电荷在电场中只受电场力作用，如此它经过一段时间后动能一定发生变化；如果运动电荷在磁场中只受磁场力作用，如此它经过一段时间后动能一定不发生变化.其中正确的答案是A BC DB3如图8-所示，带电平行板间匀强电场竖直向上，匀强磁场方向垂直纸面向里。某带电小球从光滑轨道上的a点自由滑下，经轨道端点P进入板间后恰好沿水平方向做直线运动。现使小球从稍低些的b点图中未画出开始自由下滑，在经地p点进入板间后的运动过程中，以下说法中正确的答案是A其动能将会增大B其电势能将会增大C小球所受的洛仑

39、兹力将会逐渐增大D小球受到的电场力将会增大图8-B4如图8-2所示，相距为d的两金属板水平放置，两板间的电势差为U。一个质量为m的带正电的微粒能以水平速度v在两板间作匀速直线运动。假如两板间的距离减为1/2，为使微粒仍在两板间作匀速直线运动，如此：A只把微粒的速度增加到2vB只把微粒的速度减小到v/2C只加一个垂直纸面向里的磁场，且D只图8-2加一个垂直纸面向外的磁场，且B5如图8-2所示，ab和cd是匀强磁场中与磁场方向垂直的平面两条平行直线。在直线ab上的O点将同种带电粒子以不同的初速度发射出去，初速度方向均沿o b方向。其中粒子1在通过直线cd时，速度为v1，方向与cd垂直；粒子2在通过

40、直线cd时，速度为v2，方向与cd夹角为60。从射出到经过直线cd，粒子1经历时间为t1，粒子2经历的时间为t2，如此t1与t2的比值是：At1t2=32Bt1t2=43Ct1t2=2Dt1t2=图8-2C6如图8-2所示，下端封闭、上端开口、高h=5m壁光滑的细玻璃管竖直放置，管底有一质量m=10g、电荷量的小球，整个装置以v=5m/s的速度沿垂直于磁场方向进入、方向水平的匀强磁场，由于外力的作用，玻璃管在磁场中的速度保持不变，最终小球从上端管口飞出。取g=10m/s2。求：1小球的带电性；2小球在管中运动的时间；3小球在管运动过程中增加的机械能。图8-2C7我们知道，反粒子与正粒子有一样的

41、质量，却带有等量的异号电荷.物理学家推测，既然有反粒子存在，就可能有由反粒子组成的反物质存在.1998年6月，我国科学家研制的阿尔法磁谱仪由“发现号航天飞机搭载升空，寻找宇宙中反物质存在的证据.磁谱仪的核心局部如图8-2所示，PQ、MN是两个平行板，它们之间存在匀强磁场区，磁场方向与两板平行.宇宙射线中的各种粒子从板PQ中央的小孔O垂直PQ进入匀强磁场区，在磁场中发生偏转，并打在附有感光底片的板MN上，留下痕迹.假设宇宙射线中存在氢核、反氢核、氦核、反氦核四种粒子，它们以一样速度v从小孔O垂直PQ板进入磁谱仪的磁场区，并打在感光底片上的a、b、c、d四点，氢核质量为m，电荷量为e，PQ与MN间

42、的距离为L，磁场的磁感应强度为B.(1)指出a、b、c、d四点分别是由哪种粒子留下的痕迹?(不要求写出判断过程)(2)求出氢核在磁场中运动的轨道半径；(3)反氢核在MN上留下的痕迹与氢核在MN上留下的痕迹之间的距离是多少？图8-2C8.105vm，匀强磁场的磁感强度为B1=0.6 T偏转别离器的磁感强度为B2=08T求：(1)能通过速度选择器的粒子速度多大?(2)质子和氘核进入偏转别离器后打在照相底片上的条纹之间的距离d为多少?图8-2-4B9.一个质量m=0.1g的小滑块，带有q=510-4c的电荷，放置在倾角a=300光滑斜面上(绝缘)，斜面置于B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向

43、里，如图9-2-2所示，小滑块由静止开始沿斜面滑下，其斜面足够长，小滑块滑至某一位置时，要离开斜面求：(1)小滑块带何种电荷?(2)小滑块离开斜面的瞬时速度多大?(3)该斜面的长度至少多长?(g=10ms2)图8-2-2东宁一中高三物理导学案 编制人:建国高考教学目标：1掌握电流的磁场、安培定如此；掌握磁感应强度，磁感线，掌握安培力，左手定如此2掌握洛仑兹力的概念；熟练解决带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动问题3掌握带电粒子在复合场中的运动问题，学会该类问题的一般分析方法教学重点：带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动 带电粒子在复合场中的运动教学难点：带电粒子在复合场中的运动限定40分钟完成C类

44、班级完成A级；B类班级完成A、B级；A类班级完成A、B、C级教学过程：_ A1( 06年物理)质子p和粒子以一样的速率在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，轨道半径分别为Rp和R，周期分别为Tp和T。如此如下选项正确的答案是( )ARpR= 12，TpT = 12BRpR= 11，TpT = 11CRpR= 11，TpT = 12DRpR= 12，TpT = 1B204理综如图-7所示，正方形区域abcd中充满匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。一个氢核从ad边的中点m沿着既垂直于ad边又垂直于磁场的方向，以一定速度射入磁场，正好从ab边中点n射出磁场。假如将磁场的磁感应强度变为原来的2倍，其它条件不变

45、，如此这个氢核射出磁场的位置是A在b、a之间某点B在n、a之间某点C在a点D在a、m之间某点图-7A32003年文理综合如图-8所示，a、b是位于真空中的平行金属板，a板带正电，b板带负电，两板间的电场为匀强电场，场强为E.同时在两板之间的空间中加匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度为B.一束电子以大小为vo的速度从左边S处沿图中虚线方向入射，虚线平行于两板，要想使电子在两板间能沿虚线运动，如此v0、E、B之间的关系应该是图-811-37ABCDB405全国理综卷图8-14中MN表示真空室中垂直于纸面的平板，它的一侧有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B.一带电粒子从平板

46、上的狭缝O处以垂直于平板的初速v射入磁场区域，最后到达平板上的P 点.B 、v以与P 到O的距离l 不计重力,求此粒子的电荷q与质量m 之比图8-14C5.04理综有一匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面，在xy平面上，磁场分布在以O为中心的一个圆形区域，一个质量为m，电荷量为q的带电粒子，由原点O开始运动，初速度为v，方向沿x正方向。后来，粒子经过y轴上的P点，此时速度方向与y轴的夹角为300，p点到O点的距离为L，如图8-所示。不计重力的影响，求磁场的磁感应强度B的大小和xy平面上磁场区域的半径R。图8-B606理综有人设想用题图8-1所示的装置来选择密度一样、大小不同的球状纳米粒子.粒子在电

47、离室中电离后带正电，电量与其外表积成正比.电离后，粒子缓慢通过小孔O1进入极板间电压为U的水平加速电场区域I,再通过小孔O23与O1、O20的粒子，其质量为m0、电量为q0,刚好能沿O1O3直线射入收集室。不计纳米粒子重力。(1) 试求图中区域II的电场强度;(2) 试求半径为r的粒子通过O2时的速率;图8-1C704全国理综如图所示，在y0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面纸面向外一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上yh处的点P1时速率为v0，方向沿x轴正方向；然后，经过x轴上x2h处的 P2点进入磁场，并经过y轴上y处的P3点不计重力求l电场强度的大小2粒子到达P2时速度的大小和方向3磁感应强度的大小yxP1P2P30图8-C8如图8-2-14所示，空间分布着图示的匀强电场E(宽为L)和匀强磁场B，一带电粒子质量为m，电量为q,(不计重力)从A点由静止释放后经电场加速后进入磁场，穿过中间磁场进入右边磁场后能按某一路径再返回A点而重复前述过程求中间磁场的宽度d和粒子的运动周期虚线为磁场分界限，并不表示有什么障碍物图8-2-14