【创新设计】2011届高考物理一轮复习 第11章 磁场章末整合课件 人教大纲版

《【创新设计】2011届高考物理一轮复习 第11章 磁场章末整合课件 人教大纲版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【创新设计】2011届高考物理一轮复习 第11章 磁场章末整合课件 人教大纲版（26页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、磁磁 场场磁场的产生磁场的产生磁场的描述磁场的描述章章 末末 整整 合合磁磁 场场磁场的描述磁场的描述磁场的作用磁场的作用图图1111(2008宁夏理综，宁夏理综，14)在在等边三角形的三个顶点等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导处，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111所所 示过示过c点的导线所受安培力的方向点的导线所受安培力的方向()A与与ab边平行，竖直向上边平行，竖直向上 B与与ab边平行，竖直向下边平行，竖直向下 C与与ab边垂直，指向左边边垂直，指向左边 D与与ab边垂直，指向右

2、边边垂直，指向右边解析：解析：本题考查的知识点是右手螺旋定则、磁感应强度的叠加、左手定则因本题考查的知识点是右手螺旋定则、磁感应强度的叠加、左手定则因a、b处的导线中的电流方向垂直纸面向内，根据右手螺旋定则可以判断处的导线中的电流方向垂直纸面向内，根据右手螺旋定则可以判断a处导线中的电处导线中的电流在流在c处产生的磁场方向为与处产生的磁场方向为与ac边垂直且指向左下方；边垂直且指向左下方；b处导线中的电流在处导线中的电流在c处产生处产生的磁场方向为与的磁场方向为与bc边垂直且指向右下方边垂直且指向右下方由几何知识可得两个磁场方向的夹角为由几何知识可得两个磁场方向的夹角为60，又由于，又由于c点

3、距点距a、b两点的距离相等，两点的距离相等，a、b处导线中的电流相等，所以产生的两个磁感应强度大小也相等，由平行四边形定处导线中的电流相等，所以产生的两个磁感应强度大小也相等，由平行四边形定则合成后的磁场方向竖直向下由左手定则可以判断则合成后的磁场方向竖直向下由左手定则可以判断c处导线受到的安培力与处导线受到的安培力与ab边边垂直，指向左边，故选项垂直，指向左边，故选项C正确正确答案：答案：C图图1122(2009重庆卷，重庆卷，19)如如图图112所示电路中，电池均相同，当电键所示电路中，电池均相同，当电键S分别置于分别置于a、b两处时，导致两处时，导致MM与与NN之间的安培力的大小分别为之

4、间的安培力的大小分别为fa、fb，可判断这两，可判断这两 段导线段导线()A相互吸引，相互吸引，fafbB相互排斥，相互排斥，fafbC相互吸引，相互吸引，fafbD相互排斥，相互排斥，fa0)的粒子以平行于的粒子以平行于x轴的速度从轴的速度从y轴上的轴上的P点处射入电场，点处射入电场，在在x轴上的轴上的Q点处进入磁场，并从坐标原点点处进入磁场，并从坐标原点O离开磁场粒子在磁场中的运动轨离开磁场粒子在磁场中的运动轨迹与迹与y轴交于轴交于M点已知点已知OPl，OQ2l.不计重力求：不计重力求：(1)M点与坐标原点点与坐标原点O间的距离；间的距离；(2)粒子从粒子从P点运动到点运动到M点所用的时间

5、点所用的时间解析：解析：(1)带电粒子在电场中做类平抛运动，沿带电粒子在电场中做类平抛运动，沿y轴负方向上做初速度为零的匀加轴负方向上做初速度为零的匀加速运动，设加速度的大小为速运动，设加速度的大小为a；在；在x轴正方向上做匀速直线运动，设速度为轴正方向上做匀速直线运动，设速度为v0；粒；粒子从子从P点运动到点运动到Q点所用的时间为点所用的时间为t1，进入磁场时速度方向与，进入磁场时速度方向与x轴正方向的夹角为轴正方向的夹角为，则则a t1 v0 其中其中x02 l，y0l.又有又有 tan 联立联立式，得式，得 30 因为因为M、O、Q点在圆周上，点在圆周上，MOQ90，所以，所以MQ为直径

6、从图中的几何为直径从图中的几何关系可知，关系可知，R2 l MO6l.(2)设粒子在磁场中运动的速度为设粒子在磁场中运动的速度为v，从，从Q到到M点运动的时间为点运动的时间为t2，则有，则有 v t2 带电粒子自带电粒子自P点出发到点出发到M点所用的时间点所用的时间t为为 tt1t2 联立联立式，并代入数据得式，并代入数据得 t .答案：答案：(1)6l (2)图图1155(2009广东卷，广东卷，12)如如图图115是质谱仪的工作原理示意图带电粒子被加速电是质谱仪的工作原理示意图带电粒子被加速电 场加速后，进入速度选择器速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的场加速后，进入速度选择器速度选

7、择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的 强度分别为强度分别为B和和E.平板平板S上有可让粒子通过的狭缝上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片和记录粒子位置的胶片A1A2.平板平板S下方有强度为下方有强度为B0的匀强磁场下列表述正确的是的匀强磁场下列表述正确的是()A质谱仪是分析同位素的重要工具质谱仪是分析同位素的重要工具B速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C能通过狭缝能通过狭缝P的带电粒子的速率等于的带电粒子的速率等于E/BD粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小，粒子的荷质比越小解析：解析：粒子先在电场中加速，进

8、入速度选择器做匀速直线运动，最后进入磁场做粒子先在电场中加速，进入速度选择器做匀速直线运动，最后进入磁场做匀速圆周运动在速度选择器中受力平衡：匀速圆周运动在速度选择器中受力平衡：EqqvB得得vE/B，方向由左手定，方向由左手定则可知磁场方向垂直纸面向外，则可知磁场方向垂直纸面向外，B、C两项正确进入磁场后，洛伦兹力提供向两项正确进入磁场后，洛伦兹力提供向心力，心力，得，得，R ，所以荷质比不同的粒子偏转半径不一样，所以，所以荷质比不同的粒子偏转半径不一样，所以，A项对，项对，D项错项错答案：答案：ABC6(2009山东卷，山东卷，25)如如图图116甲所示，建立甲所示，建立xOy坐标系两平行

9、极板坐标系两平行极板P、Q垂直垂直于于y轴且关于轴且关于x轴对称，极板长度和板间距均为轴对称，极板长度和板间距均为l，在第一、四象限有磁感应强，在第一、四象限有磁感应强度为度为B的匀强磁场，方向垂直于的匀强磁场，方向垂直于xOy平面向里位于极板左侧的粒子源沿平面向里位于极板左侧的粒子源沿x轴向轴向右连续发射质量为右连续发射质量为m、电量为、电量为q、速度相同、重力不计的带电粒子在、速度相同、重力不计的带电粒子在03t0时间内两板间加上如图时间内两板间加上如图116乙所示的电压乙所示的电压(不考虑极板边缘的影响不考虑极板边缘的影响)已知已知t0时刻进入两板间的带电粒子恰好在时刻进入两板间的带电粒

10、子恰好在t0时刻经极板边缘射入磁场上述时刻经极板边缘射入磁场上述m、q、l、t0、B为已知量为已知量(不考虑粒子间相互影响及返回极板间的情况不考虑粒子间相互影响及返回极板间的情况)(1)求电压求电压U0的大小的大小(2)求求 t0时刻进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径时刻进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径(3)何时进入两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短？求此最短时间何时进入两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短？求此最短时间图图116 解析：解析：(1)t0时刻进入两板间的带电粒子在电场中做匀变速曲线运动，时刻进入两板间的带电粒子在电场中做匀变速曲线运动，t0时时 刻刚

11、好从极板边缘射出，在刻刚好从极板边缘射出，在y轴负方向偏移的距离为轴负方向偏移的距离为 l，则有，则有E qEma 联立联立式，解得两板间偏转电压为式，解得两板间偏转电压为U0 .(2)t0时刻进入两板间的带电粒子，前时刻进入两板间的带电粒子，前 t0时间在电场中偏转，后时间在电场中偏转，后 t0时间两板间时间两板间没有电场，带电粒子做匀速直线运动没有电场，带电粒子做匀速直线运动 带电粒子沿带电粒子沿x轴方向的分速度大小为轴方向的分速度大小为v0 带电粒子离开电场时沿带电粒子离开电场时沿y轴负方向的分速度大小为轴负方向的分速度大小为vy 带电粒子离开电场时的速度大小为带电粒子离开电场时的速度大

12、小为v 设带电粒子离开电场进入磁场做匀速圆周运动的半径为设带电粒子离开电场进入磁场做匀速圆周运动的半径为R，则有，则有qvB 联立联立式解得式解得R .(3)2t0时刻进入两板间的带电粒子在磁场中运动时间最短带电粒子离开电场时时刻进入两板间的带电粒子在磁场中运动时间最短带电粒子离开电场时沿沿y轴正方向的分速度为轴正方向的分速度为vyat0设带电粒子离开电场时速度方向与设带电粒子离开电场时速度方向与y轴正方向的夹角为轴正方向的夹角为，则，则tan 联立联立式解得式解得 带电粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，带电粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，圆弧所对的圆心角圆弧所对的圆心角2 ，所求最短时间为，所

13、求最短时间为tmin T 带电粒子在磁场中运动的周期为带电粒子在磁场中运动的周期为T 联立联立式得式得tmin .答案：答案：(1)(2)(3)当当t2t0时时图图1177(2009福建卷，福建卷，22)如图如图117为可测定比荷的某装置的简化示意图，在第一象为可测定比荷的某装置的简化示意图，在第一象 限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B2.0103 T，在，在 x轴上距坐标原点轴上距坐标原点L0.50 m的的P处为粒子的入射口，在处为粒子的入射口，在y轴上安放接收器轴上安放接收器 现将一带正电荷的粒子以现将一带正电荷的粒子以v

14、3.5104 m/s的速率从的速率从P处射入磁场，若粒子在处射入磁场，若粒子在y轴上轴上距坐标原点距坐标原点L0.50 m的的M处被观测到，且运动轨迹半径恰好最小，设带电粒子处被观测到，且运动轨迹半径恰好最小，设带电粒子的质量为的质量为m，电量为，电量为q，不计其重力，不计其重力(1)求上述粒子的比荷求上述粒子的比荷 ；(2)如果在上述粒子运动过程中的某个时刻，在第一象限内再加一个匀强电场就如果在上述粒子运动过程中的某个时刻，在第一象限内再加一个匀强电场就可使其沿可使其沿y轴正方向做匀速直线运动，求该匀强电场的场强大小和方向，并求出轴正方向做匀速直线运动，求该匀强电场的场强大小和方向，并求出从

15、粒子射入磁场开始计时经过多长时间加这个匀强电场；从粒子射入磁场开始计时经过多长时间加这个匀强电场；(3)为了在为了在M处观测到按题设条件运动的上述粒子，第一象限内的磁场可以局限在处观测到按题设条件运动的上述粒子，第一象限内的磁场可以局限在一个矩形区域内，求此矩形磁场区域的最小面积，并在图中画出该矩形一个矩形区域内，求此矩形磁场区域的最小面积，并在图中画出该矩形 解析：解析：(1)设粒子在磁场中的运动半径为设粒子在磁场中的运动半径为r.如图甲，依题意如图甲，依题意M、P连线即为该粒连线即为该粒子在磁场中做匀速圆周运动的直径，由几何关系得子在磁场中做匀速圆周运动的直径，由几何关系得r 由洛伦兹力提

16、供粒子在磁场中做匀速圆周运动的向心力，可得由洛伦兹力提供粒子在磁场中做匀速圆周运动的向心力，可得 qvB 联立联立并代入数据得并代入数据得 4.9107 C/kg(或或5.0107 C/kg)(2)设所加电场的场强大小为设所加电场的场强大小为E.如图乙，当粒子经过如图乙，当粒子经过Q点时，速度沿点时，速度沿y轴正方轴正方 向，依题意，在此时加入沿向，依题意，在此时加入沿x轴正方向的匀强电场，电场力与此时的洛伦兹轴正方向的匀强电场，电场力与此时的洛伦兹 力平衡，则有力平衡，则有qEqvB 代入数据得代入数据得E70 N/C 所加电场的场强方向沿所加电场的场强方向沿x轴正方向由几何关系可知，圆弧轴

17、正方向由几何关系可知，圆弧PQ所对应的圆心所对应的圆心角为角为45，设带电粒子做匀速圆周运动的周期为，设带电粒子做匀速圆周运动的周期为T，所求时间为，所求时间为t，则有，则有 t T T 联立联立并代入数据得并代入数据得t7.9106 s (3)如图丙，所求的最小矩形是如图丙，所求的最小矩形是MM1P1P，该区域面积，该区域面积S2r2 联立联立并代入数据得并代入数据得S0.25 m2 矩形如图丙中矩形如图丙中MM1P1P(虚线虚线)所示所示 答案：答案：(1)4.9107 C/kg(或或5.0107 C/kg)(2)70 N/C沿沿x轴正向轴正向7.9106 s(3)0.25 m2见解析图见解析图