專題8磁場、帶電粒子在磁場和復(fù)合場中的運動-展示頁
2025-06-16 13:52本頁面
【正文】 3。時，擊中板的范圍如圖2所示，l＜2R＝ cm，選項B錯誤．θ＝30176。時，l＝ cm【解析】 電子在磁場中運動，洛倫茲力提供向心力：evB＝，R＝＝10－2 m＝ cm＝，θ＝90176。時，l＝ cmC．θ＝45176。5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)的長度L＝ cm，中點O與S間的距離d＝ cm，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磁場，磁感應(yīng)強度B＝10－4 T，電子質(zhì)量m＝10－31 kg，電量e＝－10－19 C，不計電子重力，電子源發(fā)射速度v＝106 m/s的一個電子，該電子打在板上可能位置的區(qū)域的長度為l，則( )A．θ＝90176。全國卷Ⅱ)有兩個勻強磁場區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，Ⅰ中的磁感應(yīng)強度是Ⅱ中的k倍．兩個速率相同的電子分別在兩磁場區(qū)域做圓周運動．與Ⅰ中運動的電子相比，Ⅱ中的電子( )A. 運動軌跡的半徑是Ⅰ中的k倍B．加速度的大小是Ⅰ中的k倍C．做圓周運動的周期是Ⅰ中的k倍D．做圓周運動的角速度與Ⅰ中的相等【解析】 兩速率相同的電子在兩勻強磁場中做勻速圓周運動，且Ⅰ磁場磁感應(yīng)強度B1是Ⅱ磁場磁感應(yīng)強度B2的k倍．由qvB＝得r＝∝，即Ⅱ中電子運動軌跡的半徑是Ⅰ中的k倍，選項A正確．由F合＝ma得a＝＝∝B，所以＝，選項B錯誤．由T＝得T∝r，所以＝k，選項C正確．由w＝得＝＝，選項D錯誤．正確選項為A、C.【答案】 AC發(fā)散2 磁偏轉(zhuǎn)的臨界問題2．(多選)(2015所以△EMO2為等邊三角形．由于O1D＝，所以∠EO1D＝60176。由此可找到出點位置．2．不能根據(jù)兩個相交圓形成的兩個三角形的幾何關(guān)系，推出兩個圓半徑關(guān)系．【解析】 如圖所示，粒子做圓周運動的圓心O2必在垂直于速度方向的直線EF上，由于粒子射入、射出磁場時運動方向間的夾角為60176。則粒子的速率為(不計重力)( )A. B.C. D.【誤區(qū)點撥】 (磁場圓和軌跡圓)的對稱關(guān)系找到射出點位置．出、入點速度方向與磁場圓半徑夾角是相等的，根據(jù)題知條件可推知此夾角為30176。全國卷Ⅰ)如圖8173。海南高考)如圖8173。重慶高考)音圈電機是一種應(yīng)用于硬盤、光驅(qū)等系統(tǒng)的特殊電動機．圖8173。1A．一直向右移動B．速度隨時間周期性變化C．受到的安培力隨時間周期性變化D．受到的安培力在一個周期內(nèi)做正功【關(guān)鍵信息】 …豎直向下的勻強磁場…垂直于導(dǎo)軌水平對稱放置一根均勻金屬棒．2．從t＝0時刻起，棒上有…持續(xù)交變電流I，圖甲中I所示方向為電流正方向．【嘗試解答】 根據(jù)左手定則知金屬棒在0～內(nèi)所受安培力向右，大小恒定，故金屬棒向右做勻加速運動，在～T內(nèi)金屬棒所受安培力與前半個周期大小相等，方向相反，金屬棒向右做勻減速運動，一個周期結(jié)束時金屬棒速度恰好為零，以后始終向右重復(fù)上述運動，選項A、B、C正確；在0～時間內(nèi)，安培力方向與運動方向相同，安培力做正功，在～T時間內(nèi)，安培力方向與運動方向相反，安培力做負(fù)功，在一個周期內(nèi)，安培力所做總功為零，選項D錯誤．【答案】 ABC關(guān)于磁場性質(zhì)問題的注意點1．要熟記地磁場，通電導(dǎo)線和線圈磁場、條形或蹄形磁鐵、磁場的特點，知道指南針的N極代表磁場方向．2．磁場的基本性質(zhì)是對放入磁場的直線電流或帶電粒子有磁場力作用，會判斷磁場力的方向，會表示安培力和洛倫茲力的大?。l(fā)散1 磁場的方向及其判斷1．(多選)(20151甲所示，兩根光滑平行導(dǎo)軌水平放置，間距為L，其間有豎直向下的勻強磁場，．從t＝0時刻起，棒上有如圖8173。專題8 磁場、帶電粒子在磁場及復(fù)合場中的運動體 系 重 組核 心 檢 索“兩個磁場力”．(1)安培力：F＝BILsin_θ，其中θ為B與I的夾角．(2)洛倫茲力：F＝qvBsin_θ，其中θ為B與v的夾角．2．明確“兩個公式”．(1)帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑公式：R＝．(2)帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的周期公式：T＝＝．3．用準(zhǔn)“兩個定則”．(1)對電流的磁場用安培定則．(2)對通電導(dǎo)線在磁場中所受的安培力和帶電粒子在磁場中所受的洛倫茲力用左手定則．4．畫好“兩個圖形”．(1)對安培力作用下的平衡、運動問題畫好受力分析圖．(2)對帶電粒子的勻速圓周運動問題畫好與圓有關(guān)的幾何圖形. 磁場的性質(zhì) (多選)(2014浙江高考)如圖8173。1乙所示的持續(xù)交變電流I，周期為T，最大值為Im，圖1中I所示方向為電流正方向．則金屬棒( )圖8173。全國卷Ⅱ)指南針是我國古代四大發(fā)明之一．關(guān)于指南針，下列說法正確的是( )A．指南針可以僅具有一個磁極B．指南針能夠指向南北，說明地球具有磁場C．指南針的指向會受到附近鐵塊的干擾D．在指南針正上方附近沿指針方向放置一直導(dǎo)線，導(dǎo)線通電時指南針不偏轉(zhuǎn)【解析】 指南針是一個小磁體，具有N、S兩個磁極，因為地磁場的作用，指南針的N極指向地理的北極，選項A錯誤，選項B正確．因為指南針本身是一個小磁體，所以會對附近的鐵塊產(chǎn)生力的作用，同時指南針也會受到反作用力，所以會受鐵塊干擾，選項C正確．在地磁場中，指南針南北指向，當(dāng)直導(dǎo)線在指南針正上方平行于指南針南北放置時，通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場在指南針處是東西方向，所以會使指南針偏轉(zhuǎn)．正確選項為B、C.【答案】 BC發(fā)散2 安培力及其應(yīng)用2．(20152是某音圈電機的原理示意圖，它由一對正對的磁極和一個正方形剛性線圈構(gòu)成，線圈邊長為L，匝數(shù)為n，磁極正對區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強度方向垂直于線圈平面豎直向下，大小為B，區(qū)域外的磁場忽略不計．線圈左邊始終在磁場外，右邊始終在磁場內(nèi)，前后兩邊在磁場內(nèi)的長度始終相等．某時刻線圈中電流從P流向Q，大小為I.(1)求此時線圈所受安培力的大小和方向．(2)若此時線圈水平向右運動的速度大小為v，求安培力的功率．【解析】 (1)由安培力表達(dá)式F＝BIL可知，線圈所受的安培力F＝nBIL，由左手定則可判斷安培力方向水平向右．(2)由功率公式P＝Fv可知，安培力的功率P＝nBILv.【答案】 (1)安培力的大?。簄BIL 方向：水平向右(2)安培力的功率：nBILv發(fā)散3 洛倫茲力及其應(yīng)用3．(20153所示，a是豎直平面P上的一點，P前有一條形磁鐵垂直于P，且S極朝向a點．P后一電子在偏轉(zhuǎn)線圈和條形磁鐵的磁場的共同作用下，在水平面內(nèi)向右彎曲經(jīng)過a點
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