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文檔簡(jiǎn)介
專題8磁場(chǎng)(含復(fù)合場(chǎng))
【年高考命題預(yù)測(cè)】
磁場(chǎng)部分近年的考察分為兩個(gè)方向,一個(gè)是對(duì)基本概念原理和物理學(xué)史的考察,主要集中于對(duì)于磁感
應(yīng)強(qiáng)度的定義,安培力大小方向的判斷,磁感線的性質(zhì),右手安培定則等這些電磁學(xué)部分基本的概念
原理的認(rèn)識(shí)和理解,重在理解。命題形式會(huì)側(cè)重于設(shè)置新的情景,提出模棱兩可的判斷選項(xiàng),考察理
解是否透徹全面,另外一個(gè)就是帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),由于帶電粒子僅在洛倫茲力作用下,
若速度方向和磁場(chǎng)垂直.將做勻速圓周運(yùn)動(dòng),而不同的磁場(chǎng)區(qū)域?qū)A周運(yùn)動(dòng)軌跡也會(huì)有不同的影響,
水平邊界的,圓形邊界的勻強(qiáng)被場(chǎng),這個(gè)命題是經(jīng)常考察的形式,而且還可以和其他復(fù)合場(chǎng)里面的運(yùn)
動(dòng)結(jié)合,把功能關(guān)系和類平拋運(yùn)動(dòng)結(jié)合,把安培力做功和機(jī)械能變化結(jié)合,把電磁力和經(jīng)典動(dòng)力結(jié)合
起來(lái),這是選擇題部分的一個(gè)熱門(mén)考點(diǎn)和命題方向。
安培力的考察不但考察安培力的大小方向判斷,而且考察安培力做功的情況,涉及到安培力做功是個(gè)
難點(diǎn)也是個(gè)熱點(diǎn),年高考仍然會(huì)就這些熱門(mén)考點(diǎn)命題。我們的備考工作首先做到概念清晰,理解到位。
對(duì)安培力做功,既要明確安培力做功和閉合回路電功的關(guān)系,又要清楚安培力做功和動(dòng)能變化的功能
關(guān)系.安培力做功和機(jī)械能守恒的關(guān)系,這種綜合性的偏難的題目要多訓(xùn)練多熟悉,選擇題容易涉及。
帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng),做到熟悉相關(guān)物理量的表達(dá)式,包括向心力,半徑,周期,線速
度,知道這些物理量與什么有關(guān),選項(xiàng)出現(xiàn)時(shí)能夠快速做出判斷。
【年高考考點(diǎn)定位】
作為一個(gè)熱門(mén)的考點(diǎn),一個(gè)每年必考的考點(diǎn),近年來(lái)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(guò)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
安培力做功,涉及到運(yùn)動(dòng)過(guò)程的描述和功能關(guān)系。
【考點(diǎn)pk】名師考點(diǎn)透析
考點(diǎn)一、磁場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度
【名師點(diǎn)睛】
1、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,
F
方向?yàn)樾〈裴橃o止時(shí)N極所指的方向。大小定義為B=",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)。
2、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,而滋感線是閉合的。常見(jiàn)磁場(chǎng)的磁感線如下
地磁S極地理北極
條形磁鐵睛形磁鐵
3、磁通量:穿過(guò)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,平面面積為S,夾角
為氏則有磁通量。=8Ssin。
考點(diǎn)二、安培右手定則
【名師點(diǎn)睛】
1、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),微感應(yīng)強(qiáng)度越弱。
2、環(huán)形電流的磁場(chǎng):右手握著環(huán)形電流,四指環(huán)繞的方向?yàn)殡娏鞣较颍竽粗杆傅姆较蚓褪侵行?/p>
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。
3、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?/p>
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)類似于條形磁鐵的磁場(chǎng),螺線管內(nèi)部為勻強(qiáng)磁
場(chǎng)。
考點(diǎn)三、帶點(diǎn)粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
【名師點(diǎn)睛】
1、洛倫磁力(左手定則):伸開(kāi)左手,讓磁感線穿過(guò)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)式為尸二力為sin。,。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。
2、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
V2
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:"3=〃?一,粒子在磁場(chǎng)中勻
r
mv2兀r27Tfnv27r,n
速圓周運(yùn)動(dòng)半徑為/*=1;。圓周運(yùn)動(dòng)周期7=—=-提醒大家注意周期和速度無(wú)
qBvvqBqB
關(guān)。
3、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)半徑方向進(jìn)入磁場(chǎng),必定還沿半徑方向離開(kāi)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。
考點(diǎn)四、帶點(diǎn)粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
【名師點(diǎn)睛】
1、質(zhì)譜儀:通過(guò)一個(gè)加速電場(chǎng):=u=J型,垂直磁場(chǎng)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),
2Vtn
圓周運(yùn)動(dòng)半徑一二"二」當(dāng),打在水平邊界上的間距為4=2r=力坐,對(duì)于電荷數(shù)相同質(zhì)量
qB\qB~NqB~
數(shù)不同的同位素,可以通過(guò)打在不同位置而區(qū)分開(kāi),而且可以通過(guò)間距分析粒子的比荷大小。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)
圖如下
2、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(guò)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,這樣如比循環(huán),粒子的速度越來(lái)越大,圓周運(yùn)動(dòng)半徑越來(lái)越大,最終達(dá)到D行
盒的半徑而離開(kāi)D行盒,獲得高速粒子。注意合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)。
3、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)申..B板帶正中..從而在AB之間形成電場(chǎng)和
電壓。當(dāng)粒子不再偏轉(zhuǎn)時(shí),設(shè)AB之間電壓為〃,間距為d,磁感應(yīng)強(qiáng)度為8,則能夠通過(guò)而不偏轉(zhuǎn)
【答案】D
【解析】
試題分析:從上圖可知,其中A粒子的運(yùn)動(dòng)半徑為:d-R-?r--$33:=5:1-cos33:);3粒子的運(yùn)動(dòng)半徑同
葉平
理可得:,力[1-必6口。則N,?--;一,所以A、:?..先項(xiàng)錯(cuò)誤;據(jù)匕可知18五所以兩粒子
的?之比是"I則D選項(xiàng)正確。
7H2
考點(diǎn):本題考查帶點(diǎn)粒子在句強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。
2.【江西省新余一中、宜春中學(xué)屆高三9月聯(lián)考物理試題】如圖,兩個(gè)初速度大小相同的同種離子a
和b,從0點(diǎn)沿垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),最后打到屏P上。不計(jì)重力。下列說(shuō)法正確的有()
A.asb均帶正電
B.a在磁場(chǎng)中飛行的時(shí)間比b的短
C.a在磁場(chǎng)中飛行的路程比b的短
D.a在P上的落點(diǎn)與0點(diǎn)的距離比b的近
【答案】AD
【解析】
試題分析:根據(jù)左手定則,石、。均帶正電,A正確;兩粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期相同,所以a在磁場(chǎng)中
飛行的時(shí)間比b的長(zhǎng),B錯(cuò),兩粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑相同,所以a在磁場(chǎng)中飛行的路程比b的長(zhǎng),
a在P上的落點(diǎn)與。點(diǎn)的距離比b的近,C錯(cuò)D對(duì)。兩粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況如下圖所示:
考點(diǎn):洛倫茲力勻速圓周運(yùn)動(dòng)
【三年高考】12、13、14高考試題及其解析
?-------------------------2014年高考真題-----------------?
1.【?新課標(biāo)全國(guó)卷【】關(guān)于通電直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所受的安培力,下列說(shuō)法正確的是()
A.安培力的方向可以不垂直于直導(dǎo)線
B.安培力的方向總是垂直于磁場(chǎng)的方向
C.安培力的大小與通電直導(dǎo)線和磁場(chǎng)方向的夾角無(wú)關(guān)
D.將直導(dǎo)線從中點(diǎn)折成直角,安培力的大小一定變?yōu)樵瓉?lái)的一半
【答案】3
【解析】
試題分析:根據(jù)安培左手定則,伸開(kāi)左-使大報(bào)指和四指基直,四指指向電流方向,磁感線穿過(guò)手心,
大拇指所指的方向就是安培力的方向,可叱安培大二萬(wàn)向即大時(shí)指方向總是垂直于電流方向即導(dǎo)線也就是
四指指向,選項(xiàng)A錯(cuò)。而磁場(chǎng)方向穿過(guò)手心.大拇指垂直弓心場(chǎng)方向和電流方向做決定的平面,即
安培力的方向垂直于磁場(chǎng)方向,選項(xiàng)3對(duì)。根堀Z:..:口的大小的廿算公式F=3〃sin6,6是磁場(chǎng)方向和
電流方向的夾角,所以安培力大小與通電導(dǎo)線R磁場(chǎng)方向的夾角有關(guān),選項(xiàng)C錯(cuò)。若直導(dǎo)線從中點(diǎn)折成直
角,則前半段受安培力為315sin6,后半段受安培力為E=8/工cos6,由于夾角6不確定,所以
月月的合力不一定等于工,所以選項(xiàng)二錯(cuò)。
【考點(diǎn)定位】安培左手定則
2.【?海南卷】下列說(shuō)法中,符合物理學(xué)史實(shí)的是
A.亞里士多德認(rèn)為,必須有力作用在物體上,物體才能運(yùn)動(dòng);沒(méi)有力的作用,物體就靜止
B.牛頓認(rèn)為,力是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因,而不是物體運(yùn)動(dòng)的原因
C.麥克斯韋發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),即電流可以在其周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)
D.奧斯特發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線通電時(shí),導(dǎo)線附近的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)
【答案】A3D
【解析】
試題分析:在亞里士多德的時(shí)代,人們根據(jù)生產(chǎn)生后的實(shí)際經(jīng)瞼感受到,物體的運(yùn)動(dòng)都是需要有力的作用
的,A正確;牛頓根據(jù)伽利略的研究成果提出慣性的aW,并繼承和發(fā)展了伽利略的觀點(diǎn),認(rèn)為物體運(yùn)
動(dòng)的維持不需要力,運(yùn)動(dòng)的改變才需要力,3一心;奧斯匕友現(xiàn)通電導(dǎo)線下方的小磁針會(huì)偏轉(zhuǎn),從而
發(fā)現(xiàn)了電流磁效應(yīng),故c?錯(cuò)。對(duì).
考點(diǎn):物理學(xué)史
3.【?北京卷】帶電圈子入〃在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),它們的動(dòng)量大小相等,口運(yùn)動(dòng)的
半徑大于6運(yùn)動(dòng)的半徑。若a、力的電荷量分別為公、加質(zhì)量分別為雙、垢周期分別為。、。。則
一定有
D.心〈逛
A.%<qbB.m,<mbC.L<Tb
tna網(wǎng),
【答案】A
【解析】
試題分析:根據(jù)洛倫茲力提供向心力有,=—?可得離彳二;運(yùn)動(dòng)半徑為出=絲=二,離子的
.nBqBq
動(dòng)量大小相等,且在同一個(gè)磁場(chǎng)中,則成反比,F(xiàn);七>.七,可得會(huì)V?;,A正確;已知它們的動(dòng)
量大小相等,但不知速度的大,J俁系,無(wú)法比質(zhì)量大小?系,3錯(cuò)誤;因?yàn)?=:三,不知速度
V
的大小關(guān)系,無(wú)法比較它們的周期大小,「二誤;E為不知道*量的關(guān)系,所以它們的比荷的大小關(guān)系
不能確定,。錯(cuò)誤.
【考點(diǎn)定位】帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)沁
4.【?新課標(biāo)全國(guó)卷II】如圖為某磁譜儀部分構(gòu)件的示意圖。圖中,永磁鐵提供勻強(qiáng)磁場(chǎng),硅微條徑
跡探測(cè)器可以探測(cè)粒子在其中運(yùn)動(dòng)的軌跡。宇宙射線中有大量的電子、正電子和質(zhì)子。當(dāng)這些粒子從
上部垂直進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),下列說(shuō)法正確的是
永:硅微條徑
磁:跡探測(cè)器
鐵:
]■■一.一■■■■—?
A.電子與正電子的偏轉(zhuǎn)方向一定不同
B.電子和正電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡一定相同
C.僅依據(jù)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡無(wú)法判斷此粒子是質(zhì)子還是正電子
D.粒子的動(dòng)能越大,它在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑越小
【答案】AC
【解析】
試題分析:由于電子和正電子帶電性相反,若入射速度方向相同時(shí),受力方向相反,則偏轉(zhuǎn)方向一定相反,
選項(xiàng)A正確;由于電子和正電子的入射速度大小未知,根型廠=一可知,運(yùn)動(dòng)半徑不一定相同,
a,B
17,V
選項(xiàng)3錯(cuò)誤;雖然質(zhì)子和正電子帶電鰭廠電性相卮,但是兩省的動(dòng)量大小未知,根據(jù)>=——,則根據(jù)運(yùn)
aB
動(dòng)軌跡無(wú)法判斷粒子是質(zhì)子還是正電子,選嚀二疝由E產(chǎn)1"“二,則>="=/嗎,可知粒
卜2aBaB
▲▲
子的動(dòng)能越大,它在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的"壯越大,選RD錯(cuò)誤.
造點(diǎn)定位】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。
【知識(shí)拓展】熟練掌握粒子在磁場(chǎng)中軌跡半徑的公式廠=—并能靈活的應(yīng)用;并能知道基本粒子正電子
及質(zhì)子的質(zhì)量及電量關(guān)系;
5.【?新課標(biāo)全國(guó)卷I】如圖,業(yè)V為鋁質(zhì)薄平板,鋁板上方和下方分別有垂直于圖平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)
(未畫(huà)出)。一帶電粒子從緊贓鋁板上表面的。點(diǎn)垂直于鋁板向上射出,從。點(diǎn)穿過(guò)鋁板后到達(dá)加的
中點(diǎn)。,已知粒子穿越鋁板時(shí),其動(dòng)能損失一半,速度方向和電荷量不變,不計(jì)重力。鋁板上方和下
方的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為()
A.2B.V2C.1D.—
【答案】D
【解析】
試題分析:粒子垂直于磁場(chǎng)方向進(jìn)入磁場(chǎng),在洛倫茲亡工用下的」速圓周運(yùn)動(dòng),在薄板上方,里=上,
2密
在薄板下方駕==,即可得三.=-/上1.村》穿越鋁板時(shí)動(dòng)能損失一半,可得
-姆:姆:姆
=2x—ntv、:,即v,=JIv、,帶\可得”.:八j照選項(xiàng)3對(duì)。
11
22-522
【考點(diǎn)定位】帶點(diǎn)粒子在勻強(qiáng)磁燈中的運(yùn)戲
6.【?海南卷】如圖,兩根平行長(zhǎng)直導(dǎo)線相距21,通有大小用等、方向相同的恒定電流:ab、。是
導(dǎo)線所在平面內(nèi)的三點(diǎn),左側(cè)導(dǎo)線與它們的距禹分別為《、/和3/。關(guān)于這二點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度,
2
下列判斷正確的是
abc
???
A.a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小比。處的大
B.b、c兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等
C.&、。兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同
D.。處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零
【答案】AD
【解析】
試題分析:由右手定則可以判斷,。兩處的磁場(chǎng)是兩電流右:、。處產(chǎn)生的磁場(chǎng)相加,但M距離兩導(dǎo)線比
。近,故2處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小比二處的大,A對(duì);..與右側(cè)電流距離相同,故右側(cè)電流對(duì)此兩處的磁
場(chǎng)要求等大反向,但因?yàn)樽髠?cè)電流要求此兩劃“工小不同、方向相同的磁場(chǎng),故,。兩處的磁感應(yīng)
強(qiáng)度大小不相等,3錯(cuò);由右手定則可處,a處磁毋工直紙面向工,,處磁場(chǎng)垂直紙面向外,C?錯(cuò);.,與兩
導(dǎo)線距離相等,故兩磁場(chǎng)疊加為零,D對(duì)。
考點(diǎn):磁場(chǎng)疊加、右手定則
7.【?江蘇卷】如圖所示,導(dǎo)電物質(zhì)為電子的霍爾元件位于兩串聯(lián)線圈之間,線圈中電流為/,線圈
間產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小8與/成正比,方向垂直于霍爾元件的兩側(cè)面,此時(shí)通過(guò)霍爾元件
的電流為/〃,與其前后表面相連的電壓表測(cè)出的霍爾電壓/滿足:&=苦,式中衣為霍爾系數(shù),d
為霍爾元件兩側(cè)面間的距離。電阻〃遠(yuǎn)大于他霍爾元件的電阻可以忽略,則()
A.霍爾元件前表面的電勢(shì)低于后表面B.若電源的正負(fù)極對(duì)調(diào),電壓表將反偏
C.乙與/成正比D.電壓表的示數(shù)與總消耗的電功率成正比
【答案】CD
【解析】
試題分析:根據(jù)左手定則可以判斷出霍爾在井中的舁電物質(zhì)所丁安培力指向后表面,即將向后表面?zhèn)纫疲?/p>
又由于該導(dǎo)電物質(zhì)為電子,帶負(fù)電,因此后表面的電涉將低于時(shí)送面的電勢(shì),故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;若電源的正
負(fù)極對(duì)調(diào),磁場(chǎng)方向與圖示方向相反,同時(shí)由電路結(jié)構(gòu)可知,流絳霍爾元件上下面的電流也將反向,因此
電子的受力方向不變,即前后表面電勢(shì)禹底情況不變,故選項(xiàng).3錯(cuò)誤;由電路結(jié)構(gòu)可知,;與上并聯(lián)后與
線圈串聯(lián),因此有:;=七&%,故透項(xiàng)C正聲'之消耗的電功率?:=(匹%):&=±乙>
&&"'&
顯然巳與月成正比,又因?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度+「3與;盧工比,即F4入成正比,電壓表的示數(shù)a區(qū)
d
則上與年成正比,所以二與之消耗的叱力率巳仁三比,的七項(xiàng)。正確。
【考點(diǎn)定位】本題主要考查了電珞的串并聯(lián)關(guān)系、帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用分析問(wèn)題,
屬干中檔題.
8.【?浙江卷】如圖1所示,兩根光滑平行導(dǎo)軌水平放置,間距為人其間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),
磁感應(yīng)強(qiáng)度為凡垂直于導(dǎo)軌水平對(duì)稱放置一根均勻金屬棒。從b0時(shí)刻起,棒上有如圖2所示的持
續(xù)交流電流A周期為T(mén),最大值為/勿,圖1中,所示方向?yàn)殡娏髡较颉t金屬棒()
A.一直向右移動(dòng)
B.速度隨時(shí)間周期性變化
C.受到的安培力隨時(shí)間周期性變化
D.受到的安培力在一個(gè)周期內(nèi)做正功
【答案】ABC
【解析】
【試題分析】由圖知在"二時(shí)間內(nèi)根據(jù)左手定則可判斷金屬棒受向右的安培力,且安培力的大小九32
保持不變,再根據(jù)牛頓第二定律3=3遼知金阿律先向右/習(xí)加速運(yùn)動(dòng),在7>7?時(shí)間內(nèi),電流變?yōu)榉?/p>
方向,同理安培力方向向左,大小不變,故£屬棒向方效做勺減速運(yùn)動(dòng),工時(shí)刻速度恰好減為零,然
后重復(fù)運(yùn)動(dòng),具門(mén):圖如圖所示:
故A、3、C正確;受到的安培力在一個(gè)周期內(nèi)先做正功,后做負(fù)功,故D錯(cuò)誤。
【著點(diǎn)定位】安培力、牛頓第二定律、功
【方法技巧】要注意安培力方向的分析、畫(huà)出一:圖像會(huì)使物體住運(yùn)動(dòng)更加直觀
9.【?安徽卷】“人造小太陽(yáng)”托卡馬克裝置使用強(qiáng)磁場(chǎng)約束高溫等離子體,使其中的帶電粒子被盡
可能限制在裝置內(nèi)部,而不與裝置器壁碰撞,已知等離子體中帶電粒子的平均動(dòng)能與等離子體的溫度
7成正比,為約束更高溫度的等離子體,則需要更強(qiáng)的磁場(chǎng),以使帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑不變,
由此可判斷所需的磁感應(yīng)強(qiáng)度8正比于
A.5B.TC./D.T2
【答案】A
【解析】
試題分析:粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑滿工A=上,即2不殳時(shí),[與3成正比,由題意知粒子的動(dòng)能與溫
度成正比,即】:與丁成正比,綜上可知,Bx-Jr,八正產(chǎn)
【考點(diǎn)定位】帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
【應(yīng)試技巧】做題時(shí)多引用一些二級(jí)結(jié)論,弓大大提高做題速度,但在做解答題時(shí),需注意原始表達(dá)式的
書(shū)寫(xiě)?
10.[?上海卷】如圖,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為8的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,面積為S的矩形剛性導(dǎo)線框aAd可繞過(guò)
ad邊的固定軸必’轉(zhuǎn)動(dòng),磁場(chǎng)方向與線框平面垂直。在線框中通以電流強(qiáng)度為/的穩(wěn)恒電流,并使
線框與豎直平面成。角,此時(shí)曲邊受到相對(duì)。。'軸的安培力力矩大小為
KRfSR
(A)ISBsme(B)ISBcos。(C)」一(D)」一
sin0cos。
【答案】A
【解析】
試題分析:兒邊電流方向與ad平行,馬磁場(chǎng)垂直,所以fY力大小為F=5遼=即尤,方向根據(jù)左手
定則判斷豎直向上,所以安培力的力臂2轉(zhuǎn)軸,?七力之間的距離,根據(jù)幾何關(guān)系可得力臂大小為
VSsin所以安培力的力矩為8/J?xJZ/n6=B/Ssin6,對(duì)照選項(xiàng)人對(duì)。
考點(diǎn):左手定則力矩
?-----------------------2013年高考真題------------------?
1.【?新課標(biāo)全國(guó)卷n】如圖,在光滑絕緣水平面上,三個(gè)帶電小球a、b和C分別位于邊長(zhǎng)為/的
正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上;a、b帶正電,電荷量均為Q,c帶負(fù)電.整個(gè)系統(tǒng)置于方向水平的勻強(qiáng)電場(chǎng)
中.已知靜電力常量為k.若三個(gè)小球均處于靜止?fàn)顟B(tài),則勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的大小為()
5.................O
V
.V^kq#kq
A什B-
3kq2V5kq
L.0.]2
【答案】3
【解析】
試題分析由題意,三個(gè)小球?yàn)樘幱陟o止?fàn)顟B(tài):對(duì)C球而齊dI?兩球在:球所在位置處產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)與勺
強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)等大反向,故勻強(qiáng)電電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)二二二等8*1:冬,3正確.
【考點(diǎn)】磁場(chǎng)的疊加
2.【?廣東卷】如圖所示,兩個(gè)初速度大小相同的同種離子a和b,從。點(diǎn)沿垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入勻
強(qiáng)磁場(chǎng),最后打到屏P上.不計(jì)重力.下列說(shuō)法正確的有()
B
P
A.a、b均帶正電
B.a在磁場(chǎng)中飛行的時(shí)間比b的短
C.a在磁場(chǎng)中飛行的路程比b的短
D.a在P上的落點(diǎn)與()點(diǎn)的距離比b的近
【答案】AD
【解析】
試題分析由左手定則可知A正確;根據(jù)洛仁茲力提供應(yīng),?小有3”=正,解得;=青,由于同種粒子
且速度相同,所以在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑木「「小意圖如圖所爾,從圖中可以看出b離子軌跡為半圓,a
離子軌跡超過(guò)半圓,3、C錯(cuò)誤,D正確.
【考點(diǎn)】帶點(diǎn)粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
3.[?新課標(biāo)全國(guó)卷I】如圖,半徑為尸的圓是一圓柱形勻強(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。(力0)、質(zhì)量為m的粒子沿平行于直徑ab的方向射
入磁場(chǎng)區(qū)域,射入點(diǎn)與ab的距離為*已知粒子射出磁場(chǎng)與射入磁場(chǎng)時(shí)運(yùn)動(dòng)方向間的夾角為60。,則
粒子的速率為(不〃重力)()
“bg
qBRqBR
A
3qBR2qBR
2mm
【答案】B
【解析】
試題分析由3好=竽可得\=警,作出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡加圖所示,根據(jù)幾何知識(shí)得半徑,=.?,故3正確.
x?L
【考點(diǎn)】帶電粒子在圓形磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
4.【?重慶卷】如圖所示,一段長(zhǎng)方體形導(dǎo)電材料,左右兩端面的邊長(zhǎng)都為a和b,內(nèi)有帶電量為。
的某種自由運(yùn)動(dòng)電荷.導(dǎo)電材料置于方向垂直于其前表面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為
B.當(dāng)通以從左到右的穩(wěn)恒電流I時(shí),測(cè)得導(dǎo)電材料上、下表面之間的電壓為〃且上表面的電勢(shì)比下
表面的低.由此可得該導(dǎo)電材料單位體積內(nèi)自由運(yùn)動(dòng)電荷數(shù)及自由運(yùn)動(dòng)電荷的正負(fù)分別為()
上
下
,IB《DIEp
M|q|aU負(fù)|q|aU'正
L|q|bU*貝U-|q|bU*止
【答案】c
【解析】
試題分析本題考查帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)交成的復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)計(jì)情況,要求學(xué)生的綜合分析能力較強(qiáng).導(dǎo)
電材料上表面的電勢(shì)比下表面的低,故導(dǎo)電材料內(nèi)部的電場(chǎng)方向?yàn)樨Q直向上.由于電流方向?yàn)樗较蛴遥?/p>
假設(shè)運(yùn)動(dòng)電荷為正電荷,則由左手定則為知電荷受到的洛倫茲力豎直向上,而運(yùn)動(dòng)電荷受到的電場(chǎng)力也豎
直向上,不能平衡,所以運(yùn)動(dòng)電荷不是正史荷,即式電荷一定年負(fù)電荷.取長(zhǎng)為;的這段導(dǎo)電材料進(jìn)行分析,
電荷通過(guò)這段導(dǎo)電材料所用的時(shí)間為:,則匚由運(yùn)動(dòng)電荷工"&J速度時(shí)間:內(nèi)通過(guò)的電荷量Q=N導(dǎo)
電材料內(nèi)部的電場(chǎng)三根據(jù)自由運(yùn)動(dòng)電荷力迺過(guò)導(dǎo)電材料門(mén)受力平衡,即受到的電場(chǎng)力等于洛倫茲力,
所以g=外3代入后有:==;3=",立以。=亙:"住這段導(dǎo)七材料中,所含自由電荷的個(gè)數(shù)、=£=建,
而這段材料的體積\'=ab:,所以該導(dǎo)電1科單位僅僅內(nèi)自由這切電荷數(shù)n=1=系,選項(xiàng)C正確.
【考點(diǎn)】霍爾元件
5.【?安徽卷】圖中a、b、c、d為四根與紙面垂直的長(zhǎng)直導(dǎo)線,其橫截面位于正方形的四個(gè)頂點(diǎn)上,
導(dǎo)線中通有大小相同的電流,方向如圖所示.一帶正電的粒子從正方形中心。點(diǎn)沿垂直于紙面的方向
向外運(yùn)動(dòng),它所受洛倫茲力的方向是()
效己
/、、
?/、、、、
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%’.0'⑻
'、、、/?6
、、X//
、、Z/
Vc
A.向上B.向下
C.向左D.向右
【答案】3
【解析】
試題分析本題考查安培定則、矢量合成、左手定則的知識(shí).葉用安培定則分別判斷4個(gè)直線電流在。點(diǎn)產(chǎn)
生的磁場(chǎng)方向,因?yàn)槠浯鸥袘?yīng)強(qiáng)度的大,:汨等,對(duì)F“.二?天堂合成可得,合磁場(chǎng)的方向由b指向士由左手
定則可判斷帶電粒子所受的洛倫茲力的方向叵.選項(xiàng)3正確.
【考點(diǎn)】洛倫茲力
?---------------------------2012年高考真題--------------------?
1.【廣東】質(zhì)量和電量都相等的帶電粒子”和N以不同的速度率經(jīng)小孔s垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),運(yùn)
行的半圓軌流如圖2種虛線所示,下列表述正確的是
HX\l
出2
A.4帶負(fù)電,N帶正電
B.”的速度率小于*的速率
C.洛倫磁力對(duì)KN做正功
D."的運(yùn)行時(shí)間大于M的運(yùn)行時(shí)間
【答案】A
【解析】由粒子偏轉(zhuǎn)方向可判斷所受洛倫茲力的方向結(jié)d左手聲?可推知.U帶負(fù)電,V帶正電;由出=上
姆
結(jié)合二和二質(zhì)量和電量都相等,可知上的速度率,??一?.加速率;洛倫茲力不做功;由7=衛(wèi)可知兩粒
卷
子運(yùn)動(dòng)時(shí)間均為半個(gè)周期,相等;正確選項(xiàng)為A.
【考點(diǎn)】帶點(diǎn)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
2.【北京】?處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的一個(gè)帶電粒子,僅在磁場(chǎng)力作用下做勻速圈周運(yùn)動(dòng)。將該粒子的運(yùn)動(dòng)
等效為環(huán)形電流,那么此電流噴()
A與粒子電荷量成正比B與粒子速率成正比
C與粒子質(zhì)量成正比D與磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比
【答案】D
【解析】
試題分析:將該粒子的運(yùn)動(dòng)等效為環(huán)形電流該粒子。一個(gè)周力只通過(guò)某一個(gè)截面一次,則環(huán)形電流在一
._q
個(gè)周期丁內(nèi)的電量為?,根據(jù)電流定義式后一一亍?上磁場(chǎng)力作用下做勺速圈周運(yùn)動(dòng),根據(jù)周期公式有
劭?jī)墒铰?lián)立有一三號(hào),環(huán)”:電流與磅匕應(yīng)強(qiáng)度成三比,與粒子質(zhì)量成反比,與粒子電荷量的
平方成正比,而與粒子速率無(wú)關(guān),答案D.
【考點(diǎn)】帶電粒子的運(yùn)動(dòng)
3.【海南】如圖,在兩水平極板間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)方向豎直向下,磁場(chǎng)方向垂直于紙
面向里,一帶電粒子以某一速度沿水平直線通過(guò)兩極板,若不計(jì)重力,下列四個(gè)物理量中哪一個(gè)改變
時(shí),粒子運(yùn)動(dòng)軌跡不會(huì)改變?()
A.粒子速度的大小B.粒子所帶的電荷量C.電場(chǎng)強(qiáng)度【).磁感應(yīng)強(qiáng)度
【答案】B
【解析】粒子能水平通過(guò)電容器則gE=c、=,則改變史:,士?不會(huì)打破平衡使粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生改變.
【考點(diǎn)】帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
4.[天津]如圖所示,金屬棒兩端由等長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線水平懸掛,處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,棒
中通以由."向'的電流.平衡時(shí)兩懸線與豎直方向夾角均為九如里僅改變下列某一個(gè)條件,〃的
相應(yīng)變化情況是
A.棒中的電流變大,。角變大
B.兩懸線等長(zhǎng)變短,〃角變小
C.金屬棒質(zhì)量變大,〃角變大
D.磁感應(yīng)強(qiáng)度變大,伊角變小
【答案】A
【解析】對(duì)導(dǎo)棒受力分析,受到的安培九內(nèi)5X573貝IJ【an£=巴,則當(dāng)棒中的電流變大時(shí),d角變大,A
項(xiàng)正確;從表達(dá)式可以看出,6與懸線走無(wú)關(guān),發(fā);金屬棒質(zhì)量叫變大,6角變小,C?項(xiàng)錯(cuò)誤;破
感應(yīng)強(qiáng)度弓變?nèi)耍?角受人,。項(xiàng)錯(cuò)誤.
G
【方法點(diǎn)撥】此類選擇題屬于分析類選注題,當(dāng)要分析某個(gè)物理型與影響它的因素關(guān)系的時(shí)候,通常先建
立求解要被分析的某個(gè)物理量的表達(dá)式,工過(guò)表達(dá)式.,片分析相關(guān)因素對(duì)該物理量的影響.
【考點(diǎn)】考查磁場(chǎng)對(duì)電流的作用,考查物體「「迂。
5.【江蘇】如圖所示,朗V是磁感應(yīng)強(qiáng)度8勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界,一質(zhì)量為外電荷量為。粒子在紙面內(nèi)
從。點(diǎn)射入磁場(chǎng),若粒子速度為助最遠(yuǎn)可落在邊界上的力點(diǎn),下列說(shuō)法正確的有
M-----------—~?
**M4=X*
XXXXx
XXXXM
9
Xx>cXX
A.若粒子落在力點(diǎn)的左側(cè),其速度一定小于外
B.若粒子落在力點(diǎn)的右側(cè),其速度一定大于昨
C.若粒子落在1點(diǎn)左右兩側(cè)d的范圍內(nèi),其速度不可能小于%-%
2m
D,若粒子落在1點(diǎn)左右兩側(cè)"的范圍內(nèi),其速度不可能大于%+繆
2m
【答案】3C
【解析】當(dāng)粒子以速度"垂直于'£<祖,'磁場(chǎng)時(shí),戢遠(yuǎn),落在A點(diǎn),若粒子落在A點(diǎn)的左側(cè),速度不一定
小于耳,可能方向不垂直,落在A點(diǎn)的?:」惻,速度一定大于“,所以A錯(cuò)誤,3正確;若粒子落在
A點(diǎn)的右側(cè)d處,則垂直\D:進(jìn)入時(shí),軌跡直泠以O(shè)H+d,即工=QT+d,已知三2二QT,
qBqB
解得丫=丫.-絲2,不垂直4進(jìn)時(shí),,.八一對(duì),所以C?二珅,。錯(cuò)誤。
【考點(diǎn)】帶電粒子在句強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
【兩年模擬】
?-------------------------2014年名校模擬題-------------------?
1.【?北京市東城區(qū)示范校高三第一學(xué)期12月聯(lián)考試卷】為了科學(xué)研究的需要,常常將質(zhì)子(;H)
和a粒子(:Ho)等帶電粒子貯存在圓環(huán)狀空腔中,圓環(huán)狀空腔置于一個(gè)與圓環(huán)平面垂直的勻強(qiáng)磁
場(chǎng)(偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng))中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為反如果質(zhì)子和。粒子在空腔中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡相同(如圖中
虛線所示),偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)也相同。比較質(zhì)子和。粒子在圓環(huán)狀空腔中運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能E”和均、運(yùn)動(dòng)的周
期G和1的大小,有
EETT
A-H=a>H=aB.EH=Ea,TH^TaC.EH^Ea,TH=TaD.EH^Ea,TH^Ta
【答案】3
【解析】
試題分析:粒子在空腔中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),故滿足013=":—得:五故
*R-
、、、、,
E-.=-v"='口"、「K質(zhì)N、;H)和c,'..;?、:H。)的二是相等的,所以Eu=E;
'2Immm
根據(jù)T=3所以,選項(xiàng)B正確.
Ba▲
考點(diǎn):帶電粒子在向強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。
2.[?貴州省遵義市第四中學(xué)高三上學(xué)期第三次月考】如圖,兩個(gè)初速度大小相同的同種離子a和b,
從。點(diǎn)沿垂直于磁場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),最后打到屏P上.不計(jì)重力.下列說(shuō)法正確的有()
A.a、b均帶負(fù)電
B.a在磁場(chǎng)中飛行的時(shí)間比b的短
C.a在磁場(chǎng)中飛行的路程比b的大
D.a在P上的落點(diǎn)與()點(diǎn)的距離比b的遠(yuǎn)
【答案】C
【解析】
試題分析:a、b粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示:
粒子縱5都向下由左手定則可知,久:均帶正叱,故A弋誤;由,=_:可知,兩粒子半徑相
等,根據(jù)上圖中兩粒子運(yùn)動(dòng)軌跡可知々粒子運(yùn)動(dòng)軌跡長(zhǎng)度大于$粒子運(yùn)動(dòng)軌跡長(zhǎng)度,運(yùn)動(dòng)時(shí)間
a在磁場(chǎng)中飛行的時(shí)間比?的長(zhǎng),故3錯(cuò)誤,C正確;根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡可知,在9上的落
點(diǎn)與。點(diǎn)的距離,比力的近,故。錯(cuò)誤.
考點(diǎn):本題考查帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。
3.【?貴州省六校聯(lián)盟高三第一次聯(lián)考】如圖所示,一束電子以大小不同的速率沿圖示方向飛入橫截
面為一正方形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū),在從刈邊離開(kāi)磁場(chǎng)的電子中,下列判斷正確的是()
j-XXX;
;xXXX:
II
;xXXX;
II
lxxxx!
ab
A.從〃點(diǎn)離開(kāi)的電子速度最大
B.從〃點(diǎn)離開(kāi)的電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)
C.從〃點(diǎn)離開(kāi)的電子速度偏轉(zhuǎn)角最大
D.在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同的電子,其軌跡線一定重合
【答案】AD
【解析】
試題分析:電子進(jìn)入磁場(chǎng),軌跡圓心在入射:、下方,父電子速,從零逐漸增大,逐漸噌大軌跡扇半徑,從
左邊界離開(kāi)的電子軌跡為半圓,由作圖可知從^點(diǎn)離開(kāi)得由“仇跡半徑最大,且從己點(diǎn)離開(kāi)的電子其軌跡
圓心角最小,速度偏轉(zhuǎn)角最小,在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間巴」A正確,3錯(cuò)誤,C錯(cuò)誤;從左邊界射出的電子軌
跡均為半圖,句速時(shí)間相同,D錯(cuò)誤。
考點(diǎn):本題考查帶電粒子在有界磁場(chǎng)中遼旬分析。
4.【?鄭州高三笫一次質(zhì)量預(yù)測(cè)】如圖所示,在半徑為A的圓柱形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一個(gè)電子以速
度為外從加點(diǎn)沿半徑方向射入該磁場(chǎng),從N點(diǎn)射出,速度方向偏轉(zhuǎn)了60。則電子從必到N運(yùn)行的
時(shí)間是0
,2TTR“2兀Rc7iRn昌R
%3%3%3%
【答案】D
【解析】
試題分析:帶電粒子在勺強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期7=二,粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的速度偏向
v:
角等于圓心角,如下圖,則有tan30:=?,.在彳切中運(yùn)動(dòng)時(shí)間
r
60sr1后77WR團(tuán)比后_
t=-rx7=-x—2—=—*—,.可照選項(xiàng)二N。
3606口3v\
考點(diǎn):帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
5.【?唐山高三12份月考】如圖所示,兩根長(zhǎng)直導(dǎo)線豎育插入光滑絕緣水平桌面上的KN兩小孔中.
。為隊(duì)N連線中點(diǎn),連線上3。兩點(diǎn)關(guān)于。點(diǎn)對(duì)稱。導(dǎo)線均通有大小相等、方向向上的電流。已知
長(zhǎng)直導(dǎo)線在周圍產(chǎn)生的磁場(chǎng)的遨感應(yīng)強(qiáng)度6=k,,式中攵是常數(shù)、/是導(dǎo)線中電流、「為點(diǎn)到導(dǎo)線
r
的距離。一帶正電的小球以初速度即從a點(diǎn)出發(fā)沿連線運(yùn)動(dòng)到〃點(diǎn)。關(guān)于上述過(guò)程,下列說(shuō)法正確的
A.小球先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)B.小球一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)
C.小球?qū)ψ烂娴膲毫ο葴p小后增大D.小球?qū)ψ烂娴膲毫σ恢痹谠龃?/p>
【答案】BD
【解析】
試題分析:根據(jù)右手螺旋定則可知直線.:處的磁場(chǎng)方向垂直于二。.向里,直線..處的磁場(chǎng)方向垂直于
向外,磁場(chǎng)大小先減小過(guò)。點(diǎn)后反向增+根據(jù)左手=;如,帶正電的小球受到的洛倫茲力方向開(kāi)始時(shí)
的方向向上,過(guò)。得后洛倫茲力的方向向下,3民:馬知,小球£成勻速直線運(yùn)動(dòng),小球?qū)ψ烂娴膲毫σ恢?/p>
在噌大,故AC錯(cuò)誤,3。正確.
考點(diǎn):左手定則及右手螂旋法則
6.【-湖北武漢高三2月調(diào)研】如圖所示,將長(zhǎng)度為/'的直導(dǎo)線放置在y軸上,當(dāng)通以大小為I、沿/軸
負(fù)方向的電流后,測(cè)得其受到的安培力大小為五、方向沿x軸正方向。則勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度可能:
(:.在2。/平面內(nèi),人小為丁
4F
D.在zOy平面內(nèi),大小為萬(wàn)
【答案】CD
【解析】安培力垂直與3和:決定的平面zqy,當(dāng)3和:家等7名則有3二工達(dá)=己則3=廣二上達(dá),JD
正確。
考點(diǎn):本題考查安培力。
7.【?陜西長(zhǎng)安一中等五校高三二模】如圖所示,以直角三角形月”為邊界的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁
感應(yīng)強(qiáng)度為氏ZJ=60°.AO=L,在。點(diǎn)放置一個(gè)粒子源,可以向各個(gè)方向發(fā)射某種帶負(fù)電粒子(不
計(jì)重力作用),粒子的比荷為q/m,發(fā)射速度大小都為犯且滿足必="〃/,/如。粒子發(fā)射方向與%邊
的夾角為〃,對(duì)于粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是()
A.粒子有可能打到4點(diǎn)
B.以飛入的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短
C.以〃<30。飛入的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間都相等
D.在〃、邊界上只有一半?yún)^(qū)域有粒子射出
【答案】AD
【解析】
試題分析:根據(jù)Bqx=,又x-=qBL陰,可得了=上==Z,?又所以當(dāng)"6P時(shí),粒子經(jīng)過(guò)上
rBe:
點(diǎn),所以A正確;根據(jù)粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間—T,圓公尸上大,時(shí)間越長(zhǎng),粒子以3=6下飛入磁場(chǎng)中時(shí),
->.
粒子從A點(diǎn)飛出,軌跡圓心角等于6P,圓,「?一&、:,運(yùn)動(dòng)的時(shí)三最長(zhǎng),所以3錯(cuò)誤;當(dāng)粒子沿打丁飛人
磁場(chǎng)中,粒子恰好從AC中點(diǎn)飛出,在磁場(chǎng);運(yùn)動(dòng)時(shí)間也恰好是£3從r到6T在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間先減小
O
后噌大,在AC邊上有一半?yún)^(qū)域有粒子飛出,所以C錯(cuò)誤;。正研。
考點(diǎn):本題考查帶電粒子在旗場(chǎng)中的運(yùn)M
8.【?江西九所重點(diǎn)中學(xué)高三3月聯(lián)考】如圖所示,某一真空室內(nèi)充滿豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)£在
豎直平面內(nèi)建立坐標(biāo)系X0,在八0的空間里有與場(chǎng)強(qiáng)/垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)氏在y>0的空恒內(nèi),將一
質(zhì)量為m的帶電液滴(可視為質(zhì)點(diǎn))自由釋放,此液滴則沿y軸的負(fù)方向,以加速度a=2g核為重力
加速度)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)液滴運(yùn)動(dòng)到坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí),被安置在原點(diǎn)的一個(gè)裝置瞬間改變了帶電性
質(zhì)(液滴所帶電荷量和質(zhì)量均不變),隨后液滴進(jìn)入X0的空間運(yùn)動(dòng).液滴在產(chǎn):0的空間區(qū)的運(yùn)動(dòng)過(guò)
程中
A.重力勢(shì)能一定不斷減小B.電勢(shì)能一定先減小后增大
C.動(dòng)能不斷增大0.動(dòng)能保持不變
【答案】D
【解析】
試題分析:帶電粒子在工軸二方運(yùn)動(dòng)時(shí),受鐘電場(chǎng)力bN力作田.由牛頓第二定律可得:
2三7阻=叫1=〃4;g,故4>叫木當(dāng)帶電粒子進(jìn)入下方磁場(chǎng)時(shí)于電場(chǎng)力與重力方向相反,處于平衡.而洛
倫茲力提供向心力,做勻速圖周運(yùn)動(dòng).所以重力勢(shì)好.「飛J、后噌大,故A錯(cuò)誤;由于電場(chǎng)力先作負(fù)功后做
正功,所以電勢(shì)能先噌大后被小,故3錯(cuò)誤;J丁做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則速度的大小不變,則動(dòng)能不變,故
C錯(cuò)誤,D正確;
考點(diǎn):帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng).
9.【?湖南益陽(yáng)高三下期模考】如圖所示,在互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,電荷量為。的液
滴在豎直面內(nèi)做半徑為〃的勻速圓周運(yùn)動(dòng).已知電場(chǎng)強(qiáng)度為£磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,則液滴的質(zhì)量和環(huán)
繞速度分別為
,EB%RE押qEBgR
A
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