2013高考一轮复习 8.0第8单元(磁场)

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2013届高三总复习单元综合测试卷：第8单元《磁场》

新课标人教版2013届高三物理总复习单元综合测试卷第八单元《磁场》本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分试卷满分为100分。

考试时间为90分钟。

第Ⅰ卷(选择题，共40分)一、选择题(本大题包括10小题，每小题4分，共40分。

)1．磁性是物质的一种普遍属性，大到宇宙中的星球，小到电子、质子等微观粒子几乎都会呈现出磁性．地球就是一个巨大的磁体，其表面附近的磁感应强度约为3×10－5～5×10－5 T，甚至一些生物体内也会含有微量强磁性物质如Fe3O4.研究表明：鸽子正是利用体内所含有的微量强磁性物质在地磁场中所受的作用来帮助辨别方向的．如果在鸽子的身上绑一块永磁体材料，且其附近的磁感应强度比地磁场更强，则( ) A．鸽子仍能辨别方向B．鸽子更容易辨别方向C．鸽子会迷失方向D．不能确定鸽子是否会迷失方向解析：因为鸽子是利用体内所含有的微量强磁性物质在地磁场中所受的作用来帮助辨别方向的．当在鸽子的身上绑一块永磁体材料后，改变了原有的磁场，鸽子会迷失方向，故选C.答案：C2．如图1所示，磁带录音机可用作录音，也可用作放音，其主要部件为可匀速行进的磁带a和绕有线圈的磁头b.下面对于它们在录音、放音过程中主要工作原理的描述，正确的是( )图1A．放音的主要原理是电磁感应，录音的主要原理是电流的磁效应B．录音的主要原理是电磁感应，放音的主要原理是电流的磁效应C．放音和录音的主要原理都是磁场对电流的作用D．放音和录音的主要原理都是电磁感应答案：A3．空间存在一个匀强磁场B，其方向垂直纸面向里，还有一点电荷Q的电场，如图2所示，一带电粒子－q以初速度v从图示位置垂直于电场、磁场入射，初位置到点电荷＋Q 的距离为r，则粒子在电、磁场中的运动轨迹不可能为( )A．以点电荷＋Q为圆心，以r为半径，在纸平面内的圆周B ．初阶段在纸面内向右偏的曲线C ．初阶段在纸面内向左偏的曲线D ．沿初速度v 0方向的直线解析：如果此时刚好有k Qq r 2－qv 0B ＝m v 20r，则粒子在电磁场中可以做以点电荷＋Q 为圆心、以r 为半径、在纸平面内的圆周运动，所以A 选项正确．如果k Qqr2＞qv 0B ，粒子向左偏；如果k Qqr2＜qv 0B ，粒子向右偏．但不会沿v 0方向做直线运动，因为粒子受到的合力方向与速度方向不可能在一条直线上，所以应选D.答案：D4．如图3所示，直导线AB 、螺线管C 、电磁铁D 三者相距较远，它们的磁场互不影响. 当开关S 闭合稳定后，则图中小磁针的北极N(黑色的一端)指示出磁场方向正确的是( )图3A ．aB ．bC ．cD ．d解析：接通电源后，直导线、螺线管、电磁铁等都将产生磁场，应用安培定则逐一进行判断．为了便于判断所标出的小磁针N 极的指向是否正确，先根据安培定则画出有关磁场中经过小磁针的磁感线及其方向，如图4所示．根据安培定则，对于通电直导线AB 的确定，磁感线是以导线AB 上各点为圆心的同心圆，且都在跟导线垂直的平面上，其方向是逆时针方向，显然磁针a 所示不对．通电螺线管C 内部的磁感线是由左指向右，外部的磁感线是由右向左，故b 所示正确、c 所示不对，对电磁铁D(与蹄形磁铁相似)．由安培定则可知，电磁铁的左端为N 极，右端为S 极，可见小磁针d 所示正确，因此答案为B 、D.图4答案：BD5．如图5所示，两根平行放置的长直导线a 和b 载有大小相同、方向相反的电流，a 受到的磁场力大小为F 1.当加入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F 2，则此时b 受到的磁场力大小变为( )图5A ．F 2B ．F 1－F 2C ．F 1＋F 2D ．2F 1－F 2解析：根据安培定则和左手定则，可以判定a 导线受b 中电流形成的磁场的作用力F 1，方向向左．同理b 受a 中电流形成磁场的作用力大小也是F 1，方向向右．新加入的磁场无论什么方向，a 、b 受到的这个磁场的作用力F 总是大小相等方向相反．如果F 与F 1方向相同，则两导线受到的力大小都是F ＋F 1.若F 与F 1方向相反，a 、b 受到的力的大小都是|F －F 1|.因此当再加上磁场时若a 受的磁场力大小是F 2，b 受的磁场力大小也是F 2，所以A 对．答案：A6．如图6所示为一种自动跳闸的闸刀开关，O 是转动轴，A 是绝缘手柄，C 是闸刀卡口，M 、N 接电源线，闸刀处于垂直纸面向里、B ＝1 T 的匀强磁场中，CO 间距离为10 cm ，当磁场力为0.2 N 时，闸刀开关会自动跳开．则要使闸刀开关能跳开，CO 中通过的电流的大小和方向为( )图6A ．电流方向C →OB ．电流方向O →C C ．电流大小为1 AD ．电流大小为0.5 A解析：由左手定则，电流的方向O →C ，由B ＝F IL 得I ＝FBL＝2 A.答案：B 7．如图7所示，a 为带正电的小物块，b 是一不带电的绝缘物块(设a 、b 间无电荷转移)，a 、b 叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用水平恒力F 拉b 物块，使a 、b 一起无相对滑动地向左加速运动，在加速运动阶段( )图7A ．a 对b 的压力不变B ．a 对b 的压力变大C ．a 、b 物块间的摩擦力变小D ．a 、b 物块间的摩擦力不变解析：a 向左加速时受到的竖直向下的洛伦兹力变大，故对b 的压力变大，B 项正确；从a 、b 整体看，由于a 受到的洛伦兹力变大，会引起b 对地面的压力变大，滑动摩擦力变大，整体的加速度变小，再隔离a，b对a的静摩擦力提供其加速度，由Fba ＝ma·a知，a、b间的摩擦力变小，选项C亦正确．答案：BC8．一圆柱形磁铁竖直放置，如图8所示，在它的右侧上方有一带正电小球，现使小球获得一水平速度，小球若能在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是( )图8A．俯视观察，小球的运动方向可以是顺时针，也可以是逆时针B．俯视观察，小球的运动方向只能是顺时针C．俯视观察，小球的运动方向只能是逆时针D．不可能实现小球在平面内做匀速圆周运动解析：小球所受的洛伦兹力与重力的合力提供向心力．答案：B9．地球大气层外部有一层复杂的电离层，既分布有地磁场，也分布有电场．假设某时刻在该空间中有一小区域存在如图9所示的电场和磁场；电场的方向在纸面内斜向左下方，磁场的方向垂直纸面向里，此时一带电宇宙粒子，恰以速度v垂直于电场和磁场射入该区域，不计重力作用，则在该区域中，有关该带电粒子的运动情况可能的是( )图9A．仍做直线运动B．立即向左下方偏转C．立即向右上方偏转D．可能做匀速圆周运动解析：比较Eq与Bqv，因二者开始时方向相反，当二者相等时，A正确．当Eq＞Bqv 时，向电场力方向偏，当Eq＜Bqv时，向洛伦兹力方向偏，B、C正确．有电场力存在，粒子不可能做匀速圆周运动，D错．答案：ABC10．目前世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机，它可以把气体的内能直接转化为电能．如图10所示为它的发电原理图．将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的微粒，从整体上来说呈电中性)喷射入磁感应强度为B的匀强磁场，磁场中有两块面积S，相距为d的平行金属板与外电阻R相连构成一电路．设气流的速度为v，气体的电导率(电阻率的倒数)为g，则流过外电阻R的电流强度I及电流方向为( )图10A．I＝BdvR，A→R→B B．I＝BdvSSR＋gd，B→R→AC．I＝BdvR，B→R→A D．I＝BdvSggSR＋d，A→R→B解析：等离子体切割磁场的等效长度为d，切割速度为v，感应电动势为Bdv.由闭合电路欧姆定律得I＝BdvR＋r，其中r＝ρdS＝dgS，所以，电流强度I＝BdvgSgSR＋d.由右手定则判断可知上极板为高电势，那么外部的电流方向为A到R到B.答案：D第Ⅱ卷(非选择题，共60分)二、填空题(每小题10分，共20分)11．实验室里可以用图11甲所示的小罗盘估测条形磁铁磁场的磁感应强度．方法如图乙所示，调整罗盘，使小磁针静止时N极指向罗盘上的零刻度(即正北方向)，将条形磁铁放在罗盘附近，使罗盘所在处条形磁铁的方向处于东西方向上，此时罗盘上的小磁针将转过一定角度．若已知地磁场的水平分量Bx，为计算罗盘所在处条形磁铁磁场的磁感应强度B，则只需知道________，磁感应强度的表达式为B＝________.图11答案：罗盘上指针的偏转角Bxtanθ12．如图12所示，空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场，一质量为0.2 kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板左端无初速度放置一质量为0.1 kg、电荷量q＝＋0.2 C的滑块，滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力．现对木板施加方向水平向左，大小为0.6 N的恒力，g 取10 m/s2，则木板的最大加速度为________；滑块的最大速度为________．图12解析：开始滑块与板一起匀加速，刚发生相对滑动时整体的加速度a＝FM＋m＝2 m/s2，对滑块μ(mg－qvB)＝ma，代入数据可得此时刻的速度为6 m/s.此后滑块做加速度减小的加速运动，最终匀速．mg＝qvB代入数据可得此时刻的速度为10 m/s.而板做加速度增加的加速运动，最终匀加速．板的加速度a＝FM＝3 m/s2答案：3 m/s210 m/s三、计算题(每小题10分，共40分)13．有两个相同的全长电阻为9 Ω的均匀光滑圆环，固定于一个绝缘的水平台面上，两环分别在两个互相平行的、相距为20 cm 的竖直面内，两环的连心线恰好与环面垂直，两环面间有方向竖直向下的磁感强度B ＝0.87 T 的匀强磁场，两球的最高点A 和C 间接有一内阻为0.5 Ω的电源，连接导线的电阻不计．今有一根质量为10 g ，电阻为1.5 Ω的棒置于两环内侧且可顺环滑动，而棒恰好静止于如图13所示的水平位置，它与圆弧的两接触点P 、Q 和圆弧最低点间所夹的弧对应的圆心角均为θ＝60°，取重力加速度g ＝10 m/s 2.试求此电源电动势E 的大小．图13解析：在图中，从左向右看，棒PQ 的受力如图14所示，棒所受的重力和安培力F B 的合力与环对棒的弹力F N 是一对平衡力，且F B ＝mgtan θ＝3mg而F B ＝IBL ，所以I ＝3mgBL＝3×10×10－3×100.87×0.2A ＝1 A图14在右图所示的电路中两个圆环分别连入电路中的电阻为R ，则R ＝93×(9－93)9Ω＝2 Ω由闭合电路欧姆定律得E ＝I(r ＋2R ＋R 棒) ＝1×(0.5＋2×2＋1.5) V ＝6 V 答案：6 V14.如图15所示，匀强磁场中放置一与磁感线平行的薄铅板，一个带电粒子进入匀强磁场，以半径R 1＝20 cm 做匀速圆周运动．第一次垂直穿过铅板后以半径R 2＝19 cm 做匀速圆周运动，则带电粒子能够穿过铅板的次数是多少？图15解析：粒子每穿过铅板一次损失的动能都相同，但是粒子每穿过铅板一次其速度的减少却是不同的，速度大时，其速度变化量小；速度小时，速度变化量大．但是粒子每次穿过铅板时受铅板的阻力相同，所以粒子每次穿过铅板克服阻力做的功相同，因而每次穿过铅板损失的动能相同．粒子每穿过铅板一次损失的动能为：ΔE k ＝1221－12mv 22＝q 2B 22m (R 21－R 22)粒子穿过铅板的次数为：n ＝12mv 21ΔE k ＝R 21R 21－R 22＝10.26次，取n ＝10次．答案：1015．如图16所示，厚度为h 、宽度为d 的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B 的均匀磁场中，当电流通过导体板时，在导体板的上侧面A 和下侧面A ′之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应．实验表明，当磁场不太强时，电势差U 、电流I 和B 的关系为U ＝k IBd.式中的比例系数k 称为霍尔系数．霍尔效应可解释如下：外部磁场的洛伦兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧，在导体板的另一侧会出现多余的正电荷，从而形成横向电场．横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力．当静电力与洛伦兹力达到平衡时，导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差．图16设电流I 是由电子的定向流动形成的，电子的平均定向速度为v ，电荷量为e ，回答下列问题：(1)达到稳定状态时，导体板上侧面A 的电势________下侧面A ′的电势(填“高于”“低于”或“等于”)；(2)电子所受的洛伦兹力的大小为________；(3)当导体板上下两侧之间的电势差为U 时，电子所受静电力的大小为________；(4)由静电力的洛伦兹力平衡的条件，证明霍尔系数为k ＝1ne，其中n 代表导体板单位体积中电子的个数．解析：(1)导体中电子运动形成电流，电子运动方向与电流方向相反，利用左手定则可判定电子向A 板偏，A ′板上出现等量正电荷，所以A 板电势低于A ′板电势．(2)洛伦兹力大小F ＝Bev(3)静电力 F 电＝Ee ＝Uh e(4)由F ＝F 电得Bev ＝Uhe U ＝hvB导体中通过的电流I ＝nev ·d ·h由U ＝k IB d 得hvB ＝k IB d hvB ＝k nevdhBd得k ＝1ne答案：(1)低于 (2)evB (3)e Uh(4)见解析16.如图17，在宽度分别为l 1和l 2的两个毗邻的条形区域中分别有匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直于纸面向里，电场方向与电、磁场分界线平行向右．一带正电荷的粒子以速率v 从磁场区域上边界的P 点斜射入磁场，然后以垂直于电、磁场分界线的方向进入电场，最后从电场边界上的Q 点射出．已知PQ 垂直于电场方向，粒子轨迹与电、磁场分界线的交点到PQ 的距离为d.不计重力，求电场强度与磁感应强度大小之比以及粒子在磁场与电场中运动时间之比．图17解析：粒子在磁场中做匀速圆周运动(如图18)．由于粒子在分界线处的速度与分子界线垂直，圆心O 应在分界线上．OP 长度即为粒子运动的圆弧的半径R.由几何关系得图18R 2＝l 21＋(R －d)2①设粒子的质量和所带正电荷分别为m 和q ，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得qvB ＝m v2R②设P ′为虚线与分界线的交点，∠POP ′＝α，则粒子在磁场中的运动时间为t 1＝R αvsin α＝l 1R④粒子进入电场后做类平抛运动，其初速度为v ，方向垂直于电场．设粒子加速度大小为a ，由牛顿第二定律得qE ＝ma ⑤由运动学公式有d ＝12at 22⑥l 2＝vt 2⑦式中t 2是粒子在电场中运动的时间．由①②⑤⑥⑦式得E B ＝l 21＋d2l 22v ⑧ 由①③④⑦式得t 1t 2＝l 21＋d 22dl 2arcsin(2dl 1l 21＋d2)⑨。

高三物理一轮复习第八章磁场本章小结课件

场,已知OA=s,∠POQ=45°,负离子的质量为m,电荷量的绝对值为q,要使负
离子不从OP边界射出,负离子进入磁场中的速度最大不能超过
。
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6
解析由题意可知临界圆弧便是与OP边相切的圆弧,画出如图所示的示意图,由几何关系得:
r+s= 2r ①
r= s ②
2 1
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7
由圆周运动知识列方程
q
D.液滴电势能减少了mgd
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4
解析由液滴的运动是直线运动可确定要考虑重力,而电场力也在竖直方向上,所以可以肯定合外力必然为零,mg=qE,液滴斜向右上方做匀速直线运动,电场力做正功,W电=qEd=mgd,故电势能减少了mgd,两板间电势差为 W 电 = m g d。
qq
答案 ACD 三、临界条件一个物理量变化范围的边界值实际上就是一种临界条件,因此可以将求物
浙江专用物理
第八章本章小结
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1
专题八注重条件分析解好电磁场习题
一、初始条件许多物理题考查学生有无“初始条件”意识,解题中能否充分利用“初始条件”是决定能否步入正确解题思路的关键。典例1 匀强电场中有一个带电粒子只受电场力作用,它的运动情况可能是( ) A.匀加速运动,轨迹是直线 B.匀加速运动,轨迹是曲线 C.变减速运动,轨迹是曲线 D.匀速直线运动
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5
三、临界条件
一个物理量变化范围的边界值实际上就是一种临界条件,因此可以将求物
理量区间范围的问题转化为求临界条件下的临界值问题,在解电磁场的习
题中应注意分析物理过程,寻找运动过程中的临界条件。
典例3 如图所示POQ区域内分布有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向

2013届高考一轮物理复习课件(人教版)：第八章第1节磁场及其描述

第八章
第1节
高考调研
高三物理（新课标版）
(2)磁感应强度由磁场本身决定，跟在该位置放入的导线长度 L、电流 I 的大小及受到磁场的作用力均无关， F 与放不放通电导线也无关，不能根据公式 B＝IL就说 B 与 F 成正比，与 IL 成反比． (3)磁感应强度的方向是磁场中小磁针静止时 N 极所指的方向，其大小根据电流元受力来计算．通电导线受力的方向不是磁感应强度的方向．
【答案】
C
第八章第1节
高考调研
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题后反思应熟练掌握电场力和安培力的大小和方向的区别，防止简单的类比而出错．
第八章
第1节
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跟踪训练 1 的是( )
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下列关于磁感应强度大小的说法正确
A．通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大 B．通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大 C．放在匀强磁场中各处的通电导线，受力大小和方向处处相同 D．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关
第1节
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二、八种典型的磁场 1．地磁场地球的磁场与条形磁铁的磁场相似，其主要特点有三个： (1) 地磁场的 ⑰ ________ 在地球南极附近， ⑱ ________在地球北极附近． (2)地磁场 B 的水平分量(Bx)总是从地球⑲________ 指向⑳________；而竖直分量(By)则南北相反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下．
第八章
第1节
高考调研
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(3)在赤道平面上，距离地球表面高度相等的各点， 21 22 磁场强弱○________，且方向水平向○________. 2．电流的磁场 23 ○________实验发现了电流的磁效应，各种电流周围的磁场如下：

步步高高考物理人教版一轮复习《第八章磁场》单元小结练2精品PPT课件

电荷．
F洛
若带正电 F电
若带负电
F电
mg
F洛 mg
1
2
3
4
5
6
7
8
9
(2)在 D 点速度为 vD＝vC＝1070 m/s
设重力与电场力的合力为 F，则 F＝qvCB
又 F＝coms 3g7°＝5 N 解得 qB＝vFC＝270 在 F 处: qvFB＋F＝mRvF 2 把 qB＝270代入得 R＝1 m
．
[答案]B
1
2
3
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5
6
7
8
9
4．如图所示，虚线空间中存在由匀强电场E和匀强磁场B组成的正
交或平行的电场和磁场(图中实线为电场线)，有一个带正电小球(电
荷量为＋q，质量为m)从正交或平行的电磁复合场上方的某一高度
自由落下，那么，带电小球可能沿直线通过的是( )
1
2
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[解析]带电小球进入复合场时受力情况：
的条件.
1
2
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[解析](1)由题意可知，微粒所受的重力 G＝mg＝8×10－3 N
电场力 F＝Eq＝8×10－3 N
重力与电场力大小相等、方向相反微粒在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，则 qvB＝mvR2，解得 R＝mBqv＝0.6 m 由 T＝2πvR，解得 T＝10π s
则微粒在 5π s 内转过半个圆周，
其中只有C、D两种情况下合外力可能为零或与速度的方向相同，所以有可能沿直线通过复合场区域，A项中洛伦兹力随速度v的增大而增大，所以三力的合力不会总保持在竖直方向，合力与速度方向将产生夹角，做曲线运动，所以A错． [答案]CD

高三物理一轮复习(通用)第八章磁场

第八章⎪⎪⎪磁场[备考指南]第1节磁场的描述__磁场对电流的作用(1)磁场中某点磁感应强度的大小，跟放在该点的试探电流元的情况无关。

(√)(2)磁场中某点磁感应强度的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力的方向一致。

(×)(3)垂直磁场放置的线圈面积减小时，穿过线圈的磁通量可能增大。

(√)(4)小磁针N极所指的方向就是该处磁场的方向。

(×)(5)在同一幅图中，磁感线越密，磁场越强。

(√)(6)将通电导线放入磁场中，若不受安培力，说明该处磁感应强度为零。

(×)(7)安培力可能做正功，也可能做负功。

(√)1820年，丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，称为电流的磁效应。

要点一对磁感应强度的理解1．理解磁感应强度的三点注意事项(1)磁感应强度由磁场本身决定，因此不能根据定义式B＝FIL认为B与F成正比，与IL成反比。

(2)测量磁感应强度时小段通电导线必须垂直磁场放入，如果平行磁场放入，则所受安培力为零，但不能说该点的磁感应强度为零。

(3)磁感应强度是矢量，其方向为放入其中的小磁针N极的受力方向，也是自由转动的小磁针静止时N极的指向。

2．磁感应强度B与电场强度E的比较3地磁场的特点(1)在地理两极附近磁场最强，赤道处磁场最弱。

(2)地磁场的N极在地理南极附近，S极在地理北极附近。

(3)在赤道平面(地磁场的中性面)附近，距离地球表面相等的各点，地磁场的强弱程度相同，且方向水平。

[多角练通]下列关于磁场或电场的说法正确的是_______。

①通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大②通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大③放在匀强磁场中各处的通电导线，受力大小和方向处处相同④磁感应强度的大小跟放在磁场中的通电导线受力的大小无关⑤电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度为零⑥一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零⑦检验电荷在电场中某点受到的电场力与检验电荷本身电荷量的比值表征该点电场的强弱⑧通电导线在磁场中某点受到的磁场力与导线长度和电流乘积的比值表征该点磁场的强弱⑨地磁场在地球表面附近大小是不变的⑩地磁场的方向与地球表面平行答案：④⑤⑦要点二安培定则的应用与磁场的叠加1．常见磁体的磁感线图8-1-12．电流的磁场及安培定则磁感应强度为矢量，合成与分解遵循平行四边形定则。

【名师导学】高考一轮物理总复习：第8章《磁场》章末总结ppt课件

a＝Rv202
④
据题意由几何关系得 3R2＝d ⑤
联立④⑤式得
MM.DD.20XX
20
a＝3dv20 ⑥
(3)设粒子做圆周运动的半径为 R，周期为 T，由圆周运动公式得
T＝2πv0R ⑦ 由牛顿第二定律得 qv0B0＝mRv02 ⑧
由题意知 B0＝4mqdv0，代入⑧式得 d＝4R ⑨
MM.DD.20XX
A．电子与正电子的偏转方向一定不同 B．电子与正电子在磁场中运动轨迹的半径一定相同 C．仅依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是质子还是正电子 D．粒子的动能越大，它在 MM.DD.20XX 磁场中运动轨迹的半 27 径越小
【解析】根据洛伦兹力提供向心力，利用左手定则解题．根据左手定则，电子、正电子进入磁场后所受洛伦兹力的方向相反，故两者的偏转方向不同，选项 A 正确；根据 qvB＝mrv2，得 r＝mqBv，若电子与正电子在磁场中的运动速度不相等，则轨迹半径不相同，选项 B 错误；对于质子、正电子，它们在磁场中运动时不能确定 mv 的大小，故选项 C 正确；粒子的 mv
面的位置，沿垂直于磁场且平行于板面的方向射入磁场
区．当 B0 和 TB 取某些特定值时，可使 t＝0 时刻入射的
粒子经Δt 时间恰能垂直打在 P 板上(不考虑粒子反
弹)．上述
m、q、d、v0
为已知量． MM.DD.20XX
18
图乙 (1)若Δt＝12TB，求 B0；
(2)
若
Δ
t
＝
3 2
TB
，
求
粒
子
MM.DD.20XX
16
【解析】本题考查带电粒子在磁场中的运动．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得 qvB＝mvr2 ① 两粒子动量相等，由①知 p＝mv＝qBr，则 qaBra ＝qbBrb ② 已知 ra>rb，则 qa<qb，故选项 A 正确．由已知条件不能对其他选项进行判定．

2013届高考一轮物理复习课件(人教版)：第八章第1节磁场及其描述

第八章
第1节
高考调研
高三物理（新课标版）
(3)在赤道平面上，距离地球表面高度相等的各点， 21 ________，且方向水平向○ 22 ________. 磁场强弱○ 2．电流的磁场 23 ________实验发现了电流的磁效应，各种电流周 ○ 围的磁场如下：
第八章
第1节
高考调研
高三物理（新课标版）
第1节
高考调研
高三物理（新课标版）
二、八种典型的磁场 1．地磁场地球的磁场与条形磁铁的磁场相似，其主要特点有三个： (1) 地磁场的 ⑰ ________ 在地球南极附近， ⑱ ________在地球北极附近． (2)地磁场 B 的水平分量(Bx)总是从地球⑲________ 指向⑳________；而竖直分量(By)则南北相反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下．
第八章
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F (1)在定义式 B＝IL中，通电导线必须垂直于磁场方向放置．因为磁场中某点通电导线受力的大小，除和磁场强弱有关以外，还和导线的方向有关．导线放入磁场中的方向不同，所受磁场力也不相同．通电导线受力为零的地方，磁感应强度 B 的大小不一定为零，这可能是电流方向与 B 的方向在一条直线上的原因造成的．
第八章第1节
高考调研
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(2)对于环形电流和通电螺线管：让右手弯曲的四指指向⑨________的方向，伸直的拇指所指的方向就是⑩ ________的方向． 6．磁感应强度 (1)意义：描述磁场⑪________的物理量． F (2)定义式：B＝IL.(式中 F 为 I 与磁场方向垂直时的磁场力，此时磁场力最大． I 与磁场平行时，磁场力为零)．

高考物理一轮复习第8章磁场新人教版

• 对于带电粒子在组合场中的运动问题首先要分析清楚其运动特点和受力特点。当粒子从一个场进入另一场时，分析转折点的速度往往成为解题的突破口。应用功能关系处理带电粒子在组合场中的运动问题时需特别注意重力、电场力和洛伦兹力做功的特点。
走向高考 ·物理
人教版 ·高考总复习
路漫漫其修远兮吾将上下而求索
第八章磁场
1 高考导航 2 名师点拨
高考导航
最新考纲
考向瞭望
1.磁场、磁感
应强度、磁感 1.安培定则、左手定则的使用属
线Ⅰ
于基础知识，基本上是定性分析，
2．通电直导题型多见于选择题。
线和通电线圈 2．带电粒子在匀强磁场中的匀
说明：安培力的计算只限于电流与磁感应强度垂直的情形
6．带电粒子在磁场和电场、磁场和重力场以及磁场、电场、重力场三场组成的复合场问题也是考查的重点。这多见于带电粒子在
洛伦兹力的计算只复合场中做匀速直线运动、
限于速度与磁场方匀速圆周运动等。一般以
名师点拨
• 纵观近几年的高考，涉及磁场的题目年年都有，考查频率最高的是带电粒子在磁场、复合场中的运动，其次是与安培力有关的通电导体在磁场中的加速或平衡问题。该部分内容在高考中考查的分值大、物理过程多、综合性强，常作为试卷的压轴题。
周围磁场的方速圆周运动，确定其圆心、半径、
向Ⅰ
运动轨迹、运动时间等问题，特
3．安培力、别注意“边界问题”以及由周期

安培力的方向性引起的“多解问题”。题型多
最新考纲
考向瞭望
7．带电粒子在匀 5．带电粒子在分立的电磁
强磁场中的运动Ⅱ 场中连续运动和周期性运
8．质谱仪和回旋加速器Ⅰ

高三物理一轮复习第8章第1节磁场及其描述精品课件新人教版

不能确定(quèdìng)它的大小
C．能确定(quèdìng)磁感应强度的大小，
不能确定(quèdìng)它的方向
D．磁感应强度的大小和方向都不能确定(quèd图ìng8)17
第二十一页，共24页。
【解析】由B F 可知水平向左的磁感应强度的分 IL
量为1T，无法确定沿电流方向的磁感应强度的分量，由矢量合成可知无法确定磁感应强度的方向．故选D.
3.(2011•江苏卷)如图816所示，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行．线框由静止释放，在下落过程中( ) B A．穿过(chuān ɡuò)线框的磁通量保持不变 B．线框中感应电流方向保持不变 C．线框所受安培力的合力为零 D．线框的机械能不断增大
其他电流不变
D．同时增强i3、i4到某一定值，
其他电流不变
图818
第二十三页，共24页。
【解析】本题考查通电直导线周围的磁场特点和合磁场的概念．根据(gēnjù)题意可知合磁场的方向垂直纸面向里，导线i1产生的磁场方向也是垂直纸面向里，只减弱i1，其他电流不变，合磁场将减弱，所以A选项正确；导线i2产生的磁场方向也是垂直纸面向里，所以只增大i2，合磁场将增强，B选项错误；同时改变i3、i4到某一定值，对合磁场没有影响，因此C、D 均错误．
第三页，共24页。
切入点：(1)地磁场N极在地球地理位置的南极；(2) 电流的磁场的方向用右手螺旋定则判断．
【解析】由安培定则可以确定，与选项A的电流对应的地磁场N极在地球地理位置的南极，S极在地球地理位置的北极，与实际情况相符，选项A正确．由安培定则可以确定与其他选项的电流对应的地磁场均与实际情况不符．答案：A 点评：本题考查(kǎochá)地磁场和电流的磁场的综合应用．

高考物理一轮复习第8章磁场的描述(第1课时)课件

[小题快练] 1.下列说法正确的是( ) A．磁场中某点的磁感应强度可以这样测定：把一小段通电导线放在该点时，受到的磁场力 F 与该导线的长度 L、通过的电流 I 的乘积的比值 B＝IFL即为磁场中某点的磁感应强度 B．通电导线在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零
C．磁感应强度 B＝IFL只是定义式，它的大小取决于场源及磁场中的位置，与 F、I、L 以及通电导线在磁场中的方向无关
4.如图所示，D为置于电磁铁两极间的一段通电直导线，电流方向垂直于纸面向里．在开关S接通后，导线D所受磁场力的方向是( )
A.向上 C.向左
B．向下 D．向右
[解析] 由右手螺旋定则知，软铁芯在导线D处的磁场方向向左，由左手定则可判定导线D受到的磁场力方向向上，A 正确．
[答案] A
考向一安培定则的应用与磁感应强度的叠加 1．安培定则的“因”和“果”
(3)磁感线的疏密表示磁场的___强__弱__，磁感线较密的地方磁场较强，磁感线较疏的地方磁场较弱．
(4)磁感线上任何一点的__切__线__方__向____，都跟该点的磁场 (磁感应强度)方向一致．
(5)磁感线不能__相__交___，也不能相切．
3．几种常见的磁场 (1)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场(如图所示)
(2)常见电流的磁场通电直导线通电螺线管环形电流
安培定则立体图
知识点三安培力、安培力的方向匀强磁场中的安培力
1.安培力的方向 (1)左手定则：伸出左手，让拇指与其余四指垂__直______，并且都在同一个平面内．让磁感线从掌心进入，并使四指指向 _电__流___方向，这时__拇__指___所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向． (2) 两平行的通电直导线间的安培力：同向电流互吸相 ___ _引____，异向电流互相__排__斥___．

2013届高考物理一轮复习单元测试第8单元磁场

2013届高三物理总复习精品单元测试第8单元磁场一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分．1．关于磁场中某点的磁感应强度，下列说法正确的是()A．由B＝FIL可知，B与F成正比，与IL的乘积成反比B．B的大小与IL的乘积无关，由磁场本身决定C．长通电螺线管周围的磁场是匀强磁场D．B的方向与通电导线的受力方向相同【解析】磁场的磁感应强度取决于磁体本身，而长通电螺线管内部的磁场才是匀强磁场，磁感应强度的方向与磁场的方向相同，故与通电导线受力的方向垂直．【答案】B2．如图所示，光滑绝缘杆固定在水平位置上，在其两端分别固定等量同种正电荷Q1、Q2，杆上套着一带正电小球，整个装置处在匀强磁场中，磁感应强度的方向垂直纸面向里．将靠近右端的小球从静止开始释放，在小球从右到左运动的过程中，下列说法中正确的是() A．小球受到的洛伦兹力大小变化，但方向不变B．小球受到的洛伦兹力将不断增大C．小球的加速度先减小后增大D．小球的电势能一直减小【解析】Q1、Q2连线上中点处电场强度为零，从中点向两侧电场强度增大且方向都指向中点，故小球所受电场力指向中点．小球从右向左运动的过程中，小球的加速度先减小后增大，C正确．速度先增大后减小，洛伦兹力大小变化，由左手定则知，洛伦兹力方向不变，故A正确，B错误．小球的电势能先减小后增大，D错误．【答案】AC3．一个带电粒子以初速度v0垂直于电场方向向右射入匀强电场区域，穿出电场后接着又进入匀强磁场区域．设电场和磁场区域有明确的分界线，且分界线与场强方向平行，如图中的虚线所示．在下图所示的几种情况中，可能出现的是()【解析】由带电粒子在电场中的偏转情况判断粒子的电性，再由左手定则判断是否符合在磁场中的偏转情况．A、C、D中的粒子是正电荷，B是负电荷．选项A、D正确．【答案】AD4．如图所示，两个半径相同的半圆形光滑轨道置于竖直平面内，左右两端点等高，分别处于沿水平方向的匀强磁场和匀强电场中．两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放，M、N为轨道的最低点．则下列说法中正确的是()A．两个小球到达轨道最低点的速度v M<v NB．两个小球第一次经过轨道最低点时对轨道的压力F M>F NC．小球第一次到达M点的时间大于小球第一次到达N点的时间D．小球在磁场中能到达轨道的另一端最高处，在电场中则不能到达轨道另一端最高处【解析】注意电场力做功，而洛伦兹力不做功．【答案】BD5．空间存在一匀强磁场B，其方向垂直纸面向里，另有一个点电荷＋Q形成的电场，如图所示．一带电荷量为－q的粒子以初速度v0从某处垂直电场、磁场入射，初位置到点电荷的距离为r，则粒子在电磁场中的运动轨迹可能为()A．以点电荷＋Q为圆心，以r为半径的在纸平面内的圆周B．开始阶段在纸面内向右偏的曲线C．开始阶段在纸面内向左偏的曲线D．沿初速度v0方向的直线【解析】当电场力大于洛伦兹力时，如果电场力和洛伦兹力的合力刚好提供向心力时，则选项A正确；如果电场力大于洛伦兹力时，选项C正确；当电场力小于洛伦兹力时，选项B正确；由于电场力方向变化，选项D错误．【答案】ABC6．如图所示，一块长方体金属导体的宽为b，厚为h，长为l，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，并通以电流I，此时上下表面间的电压为U.已知自由电子的电荷量为e，可知此金属导体中单位体积内的自由电子数n为()A.BI eUhB.BI eUlC.BI eUbD ．无法确定【解析】当电子在导体内部做直线运动时有evB ＝eU h ，导体中的电流I ＝nhbl lv ，由以上两式可解得答案为C.【答案】C7．带电粒子进入云室会使云室中的气体电离，从而显示其运动轨迹．图示是在有匀强磁场的云室中观察到的粒子的轨迹，a 和b 是轨迹上的两点，匀强磁场B 垂直纸面向里．该粒子在运动时，其质量和电荷量不变，而动能逐渐减少．下列说法正确的是( )A ．粒子先经过a 点，再经过b 点B ．粒子先经过b 点，再经过a 点C ．粒子带负电D ．粒子带正电【解析】由r ＝mvqB 可知，粒子的动能越小，做圆周运动的半径越小，结合粒子的运动轨迹可知，粒子先经过a 点，再经过b 点，选项A 正确．根据左手定则可以判断粒子带负电，选项C 正确．【答案】AC8．图甲是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D 形金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连．带电粒子在磁场中运动的动能E k 随时间t 的变化规律如图乙所示，若忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断中正确的是( )A ．在E k －t 图中应有t 4－t 3＝t 3－t 2＝t 2－t 1B ．高频电源的变化周期应该等于t n －t n －1C ．当电源电压减小为U2时，粒子加速次数增多，粒子最大动能增大D ．想粒子获得的最大动能越大，可增加D 形盒的面积【解析】根据题意可知每经过半个周期带电粒子被加速一次，又因为T ＝2πmqB 保持不变，所以t 4－t 3、t 3－t 2、t 2－t 1都等于半个周期且相等，A 正确，B 错误；根据R ＝mv qB 可得出v ＝BqRm ，带电粒子的速度和加速电压无关，在磁感应强度B 保持一定的情况下，盒的半径越大，获得的速度越大，D 正确，C 错误．【答案】AD二、非选择题：本题共4小题，共52分．把答案填在题中的横线上或按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．甲9．如图甲所示，带电荷量为＋q 、质量为m 的小球从倾角为θ 的光滑斜面上由静止下滑，匀强磁场的方向垂直纸面向外，磁感应强度为B .则小球在斜面上滑行的最大速度为________，小球在斜面上滑行的最大距离为________(斜面足够长)．乙【解析】小球沿光滑斜面下滑时，受到重力G ＝mg 、洛伦兹力f ＝Bqv 和斜面的支持力N 的作用，如图乙所示．由于N ＋Bqv ＝mg cos θ，当N ＝0时，小球将离开斜面此时小球的速度v ＝mg cos θBq当小球在斜面上运动时，所受合外力F ＝mg sin θ，根据牛顿第二定律可得小球的加速度a ＝g sin θ.又因为小球的初速度v 0＝0，根据匀变速运动的公式可得：s ＝m 2g cos 2 θ2q 2B 2sin θ.【答案】mg cos θBq m 2g cos 2 θ2q 2B 2sin θ甲10．如图甲所示，匀强磁场中磁感应强度为B ，宽度为d ，一电子从左边界垂直匀强磁场射入，入射方向与边界的夹角为θ.已知电子的质量为m ，电荷量为e ，要使电子能从轨道的另一侧射出，则电子的速度大小v 的范围为________．【解析】如图乙所示，当入射速度很小时电子会在磁场中转动一段圆弧后又从同一侧射出，速率越大，轨道半径越大，乙当轨道与边界相切时，电子恰好不能从另一侧射出，当速率大于这个临界值时便从右边界射出，设此时的速率为v 0，带电粒子在磁场中做圆周运动，由几何关系得：r ＋r cos θ＝d电子在磁场中运动时洛伦兹力提供向心力，有：ev 0B ＝mv 20r ，所以r ＝mv 0Be由以上两式联立解得v 0＝Bedm＋cos θ所以电子从另一侧射出的条件是速度大于Bedm ＋cos θ.【答案】v ＞Bedm＋cos θ11．如图甲所示，在两水平放置的平行金属板之间有向上的匀强电场，电场强度为E ，在两板之间及右侧有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度均为B .有两个带电粒子21H 、42He(不计重力与粒子间的作用力)，在同一竖直平面内以水平速度进入平行板，恰好都做匀速直线运动，射入点相距d ＝2mEeB 2(其中e 为元电荷电量，m 为质子质量)．要使两粒子在离开平行板后能相遇，求两粒子射入平行板的时间差Δt .甲【解析】如图乙所示，由于两粒子21H 、42He 能匀速通过平行板，则有：qvB ＝Eq ，即v ＝E B ，两粒子的速度相等．乙通过平行板的时间相同，两粒子离开平行板均做匀速圆周运动，轨迹如图乙所示．由qvB ＝m v 2r 得r ＝mvqB故有r 1＝2mv eB ＝2mEeB 2＝dr 2＝4mv 2eB ＝2mEeB 2＝d因为r 1＝r 2＝d ，所以必相遇在A 点，因为△O 1O 2A 为等边三角形，所以∠1＝120°，∠2＝60°又由T ＝2πm qB 得T 1＝4πm eB ，T 2＝8πm 2eB ＝4πm eB所以T 1＝T 2＝4πmeB因此Δt ＝t 1－t 2＝120°360°T 1－60°360°T 2＝16T 1＝2πm3eB .【答案】2πm3eB12．如图甲所示，建立Oxy 坐标系．两平行极板P 、Q 垂直于y 轴且关于x 轴对称，极板长度和板间距均为l ，在第一、四象限有磁感应强度为B 的匀强磁场，方向垂直于Oxy 平面向里．在极板P 上方沿y 轴方向放置一荧光屏．位于极板左侧的粒子源沿x 轴向右连续发射质量为m 、电量为＋q 、速度相同、重力不计的带电粒子．在0～8t 0时间内两板间加上如图乙所示的电压(不考虑极板边缘的影响)．已知t ＝0时刻进入两板间的带电粒子恰好在2t 0时刻经极板边缘射入磁场．上述m 、q 、l 、t 0、B 为已知量．(不考虑粒子间相互影响及返回极板间的情况)(1)求粒子的初速度v 0及电压U 0的大小．(2)求12t 0时刻进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径及时间．(3)何时进入两板间的带电粒子打在荧光屏的位置最高，求此位置距上极板P 的距离．甲乙【解析】(1)在t ＝0时刻进入极板间的粒子，在极板间x 轴方向做匀速直线运动；垂直极板方向，在0～t 0时间内向下做匀加速直线运动，t 0～2t 0时间内做匀速直线运动粒子的初速度v 0＝l2t 0令粒子刚出极板间时沿y 轴方向的速度大小为v yl 2＝12v y t 0＋v y t 0所以在0～t 0时间内向下偏移y ＝12v y t 0＝l6另有：y ＝qU 02ml t 20，可解得：U 0＝ml 23qt 20.(2)t 02时刻进入两板间的带电粒子，在5t 02时刻离开极板其沿y 轴方向的速度v y ＝at 02－at 02＝0故该粒子以速度v 0垂直于y 轴方向进入磁场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：qv 0B ＝m v 20R可解得：R ＝ml 2qBt 0，运动时间t ＝T 2＝πmqB.(3)与x 轴方向成α角进入磁场中的带电粒子的速度v ＝v 0cos α，其轨道半径R ＝mv qB，经过磁场偏转后再次经过y 轴时向上偏移量为Δy ＝2R cos α可解得：Δy ＝mlqBt 0，可见其沿y 轴向上的偏移量与进入磁场时的方向无关，再据对称性，可知在t ＝2t 0时刻进入极板间的粒子，在t ＝4t 0时刻经上极板边缘射入磁场，打进荧光屏上的位置最高，距上极板P 的距离为Δy ＝mlqBt 0.【答案】(1)l 2t 0 ml 23qt 20 (2)ml 2qBt 0 πm qB (3)在t ＝4t 0时刻进入 mlqBt 0。

2013届一轮复习第八章磁场课件

不一定受作用力．
∧
【例与练】有一小段通电导线，长为1 cm，电流强度 5 A，把它臵于磁场中，受到的磁场力为0.1 N，则该处的磁感应强度B一定是( C ) A.B=2T B.B≤2 T C.B≥2T D.以上情况均可能【例与练】在等边三角形的三个顶点a、b、c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。过c点的导线所受安培力的方向( C ) A.与ab边平行，竖直向上 B.与ab边平行，竖直向下 F C.与ab边垂直，指向左边 D.与ab边垂直，指向右边
三、磁感应强度 1、磁感应强度 ⑴物理意义：磁感应强度B是描述磁场强弱和方向的物理量． ⑵定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的力F跟电流I和导线长度l的乘积Il的比值叫做磁感应强度． F 磁感应强度B是矢量 ⑶定义式： B Il 说明：①磁感应强度是用比值法定义的，其大小由磁场本身的性质决定，与放入的直导线的电流I的大小、导线的长短l的大小无关． ②垂直穿过单位面积的磁感线条数等于该处的磁感应强度．磁感应强度大的地方，磁感线密，磁感应强度小的地方，磁感线疏．
(1)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。 (2)但这并不等于说所有磁场都是由运动电荷产生的，因为麦克斯韦发现变化的电场也能产生磁场。
定性：磁感线、磁通量二、磁场的描述定量：磁感应强度 (一)、磁感线： 1.磁感线：在磁场中画出的一些有方向的假想曲线，使曲线上的任意一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同，都代表磁场中该点小磁针北极受力的方向． 2.磁感线的特点 ⑴磁感线是闭合曲线，磁体的外部是从N极到S极，内部是从S极到N极； ⑵磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向； ⑶磁感线是人们为了形象描述磁场而假想的． 3.常见磁场的磁感线分布 ——磁体、电流、地磁

高考物理大一轮复习第八章磁场本章小结实用资料ppt

m v 0 的圆(这个圆在下面的叙述中称为“轨迹圆心圆”)上。
qB
将一半径为R= m v 0的圆沿着“轨迹圆心圆”平移,从而探索出临界条件,这
qB
种方法称为“平移法”。
例2 如图,真空室内存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度的大小B=0.60 T。磁场内有一块平面感光板ab,板面与磁场方向平行。在距ab为 l=16 cm处,有一个点状的α粒子放射源S,它向各个方向发射α粒子,α粒子的速率
高考物理大一轮复习第八章磁场本章
小结课件
专题有界磁场中临界问题的处理方法
一、放缩法
(1)速度方向一定,大小不同粒子源发射速度方向一定,大小不同的带电粒子进入匀强磁场时,这些带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径随速度的变化而变化。 (2)轨迹圆圆心共线
如图所示(图中只画出粒子带正电的情景),速度v越大,运动半径也越大。可以发现这些带电粒子射入磁场后,它们运动轨迹的圆心在垂直初速度方向的直线PP'上。
因朝不同方向发射的α 粒子的圆轨迹都过S,由此可知,某一圆轨迹在图中N左侧与ab相切,则此切点P1就是α 粒子能打中的左侧最远点。为确定P1 点的位置,可作平行于ab的直线cd,cd到ab的距离为R,以S为圆心,R为半径, 作弧交cd于Q点,过Q作ab的垂线,它与ab的交点即为P1。即:NP1=
R。2 (l R)2
)Bqd
m/s。
专题有界磁场中临界问题的处理方法
边界线相切于P点时,这就是具有最大入射速率vmax的粒子的轨迹。
(1)速度大小一定,方向不同
专题有界磁场中临界问题的处理方法
已知α粒子的电荷量与质量之比 ×107 C/kg。
将一半径为R= 的圆沿着“轨迹圆心圆”平移,从而探索出临界条件,这

2013年高考物理一轮复习第八章39磁场及其描述学案新人教版选修3-1

第八章磁场学案39 磁场及其描述一、概念规律题组1．地球是一个大磁体：①在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地磁场的南极；②地磁场的北极在地理南极附近；③赤道附近地磁场的方向和地面平行；④北半球地磁场方向相对地面是斜向上的；⑤地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的．以上关于地磁场的描述正确的是( )A．①②④B．②③④C．①⑤D．②③2．(2010·苏北高二教学质量联合调研)关于通电直导线周围磁场的磁感线分布，下图中正确的是( )3．下列关于磁感应强度的方向的说法中，正确的是( )A．某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向B．小磁针N极受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向C．垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向D．磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向4．有关磁感应强度的下列说法中，正确的是( )A．磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量B．若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零C．若有一小段长为L，通以电流为I的导体，在磁场中某处受到的磁场力为F，则该处磁感应强度的大小一定是F ILD．由定义式B＝FIL可知，电流强度I越大，导线L越长，某点的磁感应强度就越小二、思想方法题组图15．当接通电源后，小磁针A 的指向如图1所示，则( ) A ．小磁针B 的N 极向纸外转 B ．小磁针B 的N 极向纸里转 C ．小磁针B 不转动D ．因电流未标出，所以无法判断小磁针B 如何转动图26．如图2所示，框架面积为S ，框架平面与磁感应强度为B 的匀强磁场方向垂直，则穿过平面的磁通量的情况是( )A ．如图所示位置时等于BSB ．若使框架绕OO ′转过60°角，磁通量为12BSC ．若从初始位置转过90°角，磁通量为零D ．若从初始位置转过180°角，磁通量变化为2BS一、磁感线的特点【例1】 (广东高考)磁体之间的相互作用是通过磁场发生的．对磁场认识正确的是( )A ．磁感线有可能出现相交的情况B ．磁感线总是由N 极出发指向S 极C ．某点磁场的方向与放在该点小磁针静止时N 极所指方向一致D ．若在某区域内通电导线不受磁场力的作用，则该区域的磁感应强度一定为零 [规范思维]二、对磁感应强度B的理解及磁感应强度B的叠加1．磁感应强度由磁场本身决定，就像电场强度由电场本身决定一样，跟该位置放不放通电导线无关，因此不能根据公式B＝FIL说B与F成正比，与IL成反比．2．磁感应强度B的定义式也是其度量式，但用来测量的小段通电导线必须垂直放入磁场，如果小段通电导线平行放入磁场，则所受安培力为零，但不能说该点的磁感应强度为零．3．磁感应强度是矢量，其方向为放入其中的小磁针静止时N极的指向．4．磁感应强度B与电场强度E的比较电场强度E是描述电场强弱的物理量，磁感应强度B是描述磁场强弱的物理量．这两个【例2】下列关于磁感应强度大小的说法，正确的是( )A．通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大B．通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大C．放在匀强磁场中各处的通电导线，受力大小和方向处处相同D．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关[规范思维][针对训练1] 关于磁感应强度B，下列说法中正确的是( )A．磁场中某点B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关B．磁场中某点B的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力方向一致C．在磁场中某点的试探电流元不受磁场力作用时，该点B值大小为零D．在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大【例3】图3(2011·大纲全国·15)如图3所示，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2，且I1>I2；a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点且a、b、c与两导线共面；b点在两导线之间，b、d的连线与导线所在平面垂直．磁感应强度可能为零的点是( )A．a点B．b点C．c点D．d点[规范思维]图4[针对训练2] (2009·荆州模拟)如图4所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1 T的匀强磁场中，在以导线截面的中心为圆心，r为半径的圆周上有a、b、c、d四个点．已知a点的实际磁感应强度为0，则下列叙述正确的是( )A．直导线中的电流方向垂直纸面向里B．b点的实际磁感应强度为 2 T，方向斜向上，与B的夹角为45°C．c点的实际磁感应强度也为0D．d点的实际磁感应强度与b点相同三、安培定则的应用及磁场方向的确定【例4】如图5所示，直导线AB、螺线管C、电磁铁D三者相距较远，它们的磁场互不影响，当开关S闭合后，则小磁针的北极N(黑色一端)指示出磁场方向正确的是( )图5A．a、c B．b、c C．c、d D．a、d[规范思维][针对训练3] (2011·新课标·14)为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的．在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是( )四、对磁通量的理解1．如图6甲、乙所示，如何计算下面两图中磁通量的大小，你是怎样理解面积S的含义的？图62．如果图6中的线圈都是n匝线圈，那么通过线圈的磁通量又应该如何计算？3．如何计算图7中穿过线圈的磁通量的大小？图7总结 1.S为线圈在磁场中的有效面积，即线圈在磁场中沿垂直磁场方向投影面的面积．2．与上一问的情况相同，线圈的磁通量等于通过某一匝的磁通量．3．用向里的磁通量减向外的磁通量．图8【例5】如图8所示，矩形线圈有N匝，面积大小为S，放在水平面内，加一个竖直向下的范围较大的匀强磁场，磁感应强度为B，则穿过平面的磁通量是多少？若使线圈绕ab 边转过60°，则穿过线圈平面的磁通量是多少？若线圈绕ab边转过180°，则穿过线圈的磁通量改变了多少？[规范思维]【基础演练】1．(2011·泉州模拟)关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是( ) A．磁感线从磁体的N极出发，终止于S极B．磁场的方向就是通电导体在磁场中某点受磁场作用力的方向C．沿磁感线方向，磁场逐渐减弱D．在磁场强的地方同一通电导体受的安培力可能比在磁场弱的地方受的安培力小2．关于磁感应强度的概念，以下说法中正确的是( )A．电流元IL在磁场中受力为F，则磁感应强度B一定等于FILB．电流元IL在磁场中受力为F，则磁感应强度B可能大于或等于FILC．磁场中电流元受力大的地方，磁感应强度一定大D．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线，受力的大小和方向无关3．如图9所示为通电螺线管的纵剖面图，“Ä”和“⊙”分别表示导线中的电流垂直纸面流进和流出，图中四个小磁针(涂黑的一端为N极)静止时的指向一定画错了的是( )图9A．a B．b C．c D．d图104．(2011·深圳模拟)如图10所示为某种用来束缚原子的磁场的磁感线分布情况，以O 点为坐标原点，沿z轴正方向磁感应强度B大小的变化最有可能为( )5.图11(2011·安庆模拟)如图11所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平放置着一根长直导线，电流方向垂直纸面向外，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中( )A．a、b两点磁感应强度相同B．c、d两点磁感应强度大小相等C．a点磁感应强度最大D．b点磁感应强度最大6.两根通电的长直导线平行放置，电流分别为I1和I2，电流的方向如图12所示．在与导线垂直的平面上有a、b、c、d四点，其中a、b在导线横截面连线的延长线上，c、d在导线横截面连线的垂直平分线上．则导体中的电流在这四点产生的磁场的磁感应强度可能为零的是( )图12A．a点B．b点C．c点D．d点7．(2011·潍坊模拟)19世纪20年代，以塞贝克(数学家)为代表的科学家已认识到：温度差会引起电流，安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面的温度差，从而提出如下假设：地球磁场是由绕地球的环形电流引起的，则该假设中的电流方向是( ) A．由西向东垂直磁子午线B．由东向西垂直磁子午线C．由南向北沿子午线D．由赤道向两极沿子午线(注：磁子午线是地球磁场N极与S极在地球表面的连线)8．(上海高考)取两个完全相同的长导线，用其中一根绕成如图13(a)所示的螺线管，当该螺线管中通以电流强度为I的电流时，测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B，若将另一根长导线对折后绕成如图(b)所示的螺线管，并通以电流强度也为I的电流时，则在螺线管内中部的磁感应强度大小为( )图13A．0 B．0.5B C．B D．2B【能力提升】9．如图14所示，同一平面内有两根互相平行的长直导线1和2，通有大小相等、方向相反的电流，a、b两点与两导线共面，a点在两导线的中间与两导线的距离均为r，b点在导线2右侧，与导线2的距离也为r.现测得a点磁感应强度的大小为B，则去掉导线1后，b点的磁感应强度大小为________，方向________．图14图1510．如图15所示，边长为100 cm的正方形闭合线圈置于匀强磁场中，线圈ab、cd两边中点连线OO′的左右两侧分别存在方向相同，磁感应强度大小各为B1＝0.6 T，B2＝0.4 T 的匀强磁场，若从上往下看，线圈逆时针方向转过37°时，穿过线圈的磁通量改变了多少？线圈从初始位置转过180°时，穿过线圈平面的磁通量改变了多少？11.图16如图16所示为一电流表的原理示意图．质量为m的匀质细金属棒MN的中点处通过一挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连，绝缘弹簧劲度系数为k.在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外．与MN的右端N连接一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，MN的长度大于ab.当MN中没有电流通过且处于平衡状态时，MN与矩形区域的cd边重合；当MN中有电流通过时，指针示数可表示电流强度．(1)当电流表示数为零时，弹簧的伸长量是多少？(重力加速度为g)(2)若要电流表正常工作，MN的哪一端应与电源正极相接？(3)若k＝2.0 N/m，ab＝0.20 m，cb＝0.050 m，B＝0.20 T，此电流表的量程是多少？(不计通电时电流产生的磁场的作用)(4)若将量程扩大2倍，磁感应强度应变为多大？学案39 磁场及其描述【课前双基回扣】 1．D 2.A3．BD [磁场中某点磁感应强度的方向表示该点磁场的方向，磁场方向也就是小磁针N 极受力的方向．但电流受力的方向不代表磁感应强度和磁场的方向．]4．A [磁感应强度的引入目的就是用来描述磁场强弱，因此选项A 是正确的；磁感应强度是与电流I 和导线长度L 无关的物理量，且B ＝FIL 中的B 、F 、L 相互垂直，所以选项B 、C 、D 皆是错误的．]5．A [根据通电螺线管的磁场与小磁针的相互作用情况可以判断：螺线管的左边应该是S 极．再根据安培定则，右手握住螺线管，大拇指指向螺线管的N 极，其余四指的方向就是通电螺线管中的电流方向，即电流从左边流入，右边流出，如右图所示．再根据安培定则判知小磁针B 所在处的磁场方向垂直纸面向外，所以知小磁针B 的N 极向纸外转．]6．ABCD [在题图所示的位置时，磁感线与线框平面垂直，Φ＝BS.当框架绕OO ′轴转过60°时可以将图改画成侧视图如右图所示Φ＝BS ⊥＝BS ·cos 60°＝12BS.转过90°时，线框由磁感线垂直穿过变为平行，Φ＝0.线框转过180°时，磁感线仍然垂直穿过线框，只不过穿过方向改变了．因而Φ1＝BS ，Φ2＝－BS ，ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝2BS.综上所述，A 、B 、C 、D 都正确．]思维提升1．磁感线与电场线一样是为了形象地描述磁场而人为引入的，实际上并不存在，但能说明磁场的强弱与方向．注意磁感线是闭合曲线．2．磁场的方向既该处小磁针静止时N 极指向，或N 极受力方向．或为该处的磁感应强度B 的方向，三种表述是一致的．3．公式B ＝FIL 是磁感应强度的定义式，B 的大小取决于磁场本身，与该处有无电流无关．4．右手螺旋定则也叫安培定则，是用来判断电流的磁场方向．右手定则则是判断导体切割磁感线产生感应电流的方向．5．磁通量Φ＝BS ，B ⊥S ，意义为穿过某个面的磁感线条数的多少．【核心考点突破】例1 C [磁感线是人为画出的、描述磁场的曲线，不相交，故选项A 错误；由于是闭合曲线，在磁体外部是由N 极指向S 极，在内部是由S 极指向N 极，故选项B 错误；若导线与磁场方向平行，则导线不受磁场力的作用，选项D 错误；故本题正确选项为C.][规范思维] 磁感线和电场线的特性有相似之处，都能表示场的强弱和方向，但也有不同：电荷周围的电场线是不闭合的，磁感线是闭合的．例2 D [磁场中某点磁感应强度的大小和方向由磁场本身决定，与通电导线的受力及方向都无关，故选项A 错误，选项D 正确．通电导线在磁场中受力的大小不仅与磁感应强度有关，而且与通电导线的取向有关，故选项B 错误．虽然匀强磁场中磁感应强度处处相等，但当导线在各个位置的方向不同时，磁场力是不相同的(导线与磁场垂直时所受磁场力最大，与磁场平行时所受磁场力为0)，而选项C 中没有说明导线在各个位置的取向是否相同，所以选项C 错误．][规范思维] 磁场的磁感应强度只取决于磁场本身，与试探电流元无关，正如电场中的电场强度与检验电荷无关一样，是磁场本身的属性．类似的物理量还有速度、加速度、电阻、电容、电势差等．规律：凡是用比值定义的物理量都和定义式中的物理量无必然联系．例3 C [由于I 1>I 2，且离导线越远产生的磁场越弱，在a 点I 1产生的磁场比I 2产生的磁场要强，A 错，同理，C 对．I 1与I 2在b 点产生的磁场方向相同，合成后不可能为零，B 错．d 点两电流产生的磁场B 1、B 2不共线，合磁场不可能为0，D 错．][规范思维] 磁感应强度是矢量，其合成同样遵守平行四边形定则，即先根据安培定则判断每条导线在某点的磁感应强度的大小和方向，然后根据平行四边形定则进行合成．例4 A [根据安培定则判断出：(1)AB 直导线在小磁针a 所在位置垂直纸面向外，所以磁针a 的N 极指向正确；(2)C 左侧为N 极，内部磁场向左，所以磁针c 的N 极指向正确，磁针b 的N 极指向不对；(3)D 左为S 极，右为N 极，所以磁针d 的N 极指向不正确．][规范思维] (1)电流的磁场分布于三维空间，用安培定则时要注意磁场的空间性．(2)小磁针在磁场中静止时，北极指向与磁场方向一致，在此要特别注意螺线管内部的磁场方向．例5 BS 12BS 2BS 解析由磁通量的定义可知Φ1＝BS绕ab 边转过60°后的磁通量为Φ2＝BScos 60°＝12BS 绕ab 边转过180°后的磁通量为Φ3＝－BS磁通量的改变量为ΔΦ＝|Φ3－Φ1|＝2BS.[规范思维] 磁通量的大小直接用公式Φ＝BScos θ求解即可，应特别注意θ角的大小及Φ的正负号．[针对训练]1．D 2.AB 3.B思想方法总结1．在运用安培定则判定直线电流和环形电流的磁场时应分清“因”和“果”，在判定直线电流的磁场方向时，大拇指指“原因”——电流方向，四指指“结果”——磁场绕向；在判定环形电流磁场方向时，四指指“原因”——电流绕向，大拇指指“结果”——环内沿中心轴线的磁感线方向．2．类比法是物理学中常用的一种研究问题的方法，如万有引力与库仑力类比，将磁极间相互作用类比于电荷间相互作用，将磁极间的作用定量计算，命题视角新颖，对学生类比推理、迁移应用能力要求较高．3．(1)在磁通量Φ＝BS 的公式中，S 为垂直于磁感应强度B 方向上的有效面积，要正确理解Φ，B ，S 三者之间的关系．线圈的面积发生变化时磁通量是不一定发生变化的，如图所示，当线圈面积由S 1变为S 2时，磁通量并没有变化．(2)在空间有磁感线穿过线圈S ，S 外没有磁场，若增大S ，则Φ不变．(3)若在所研究的面积内有不同方向的磁场时，应将磁场合成后，用合磁场根据Φ＝BS 去求磁通量．(4)磁通量为标量，其正、负表示针对于某个平面的穿入或穿出．【课时效果检测】1．D 2.BD 3.AB 4.C 5.BD6．AB [由安培定则知a 、b 两处I 1和I 2形成的磁场方向共线反向，若再满足大小相等，则B a ＝0或B b ＝0，而c 、d 两处，I 1和I 2形成的磁场方向不共线，故合磁感应强度不可能为零．]7．B [地磁N 极在地理南极附近，地磁S 极在地理北极附近，地磁场磁感线在地球内部由北极指向南极，则由安培定则环形电流方向判断电流方向为由东向西垂直磁子午线，故选项B 正确．]8．A [若对折导线，则顺时针方向电流产生的磁感应强度与逆时针方向电流产生的磁感应强度的矢量和为零，故选项A 正确．]9.B 2垂直纸面向外解析 a 点的磁场分别是电流1和电流2在该处产生的磁场B 1、B 2的叠加，由安培定则可判定，两通电导线在a 处的磁场方向相同，又因为两电流大小相同，a 点与两导线的距离相等，故B 1＝B 2，而B ＝B 1＋B 2，由此可得B 1＝B 2＝B 2.去掉导线1后，a 、b 两点关于导线2对称，由对称性可知，b 点的磁感应强度大小为B 2，由安培定则可判定，其方向垂直纸面向外．10．－0.1 Wb －1.0 Wb解析在原图位置，磁感线与线圈平面垂直．Φ1＝B 1×S 2＋B 2×S 2＝(0.6×12＋0.4×12)Wb ＝0.5 Wb. 线圈绕OO ′轴逆时针转过37°后，Φ2＝B 1×S 2cos 37°＋B 2×S 2cos 37°＝(0.6×12×0.8＋0.4×12×0.8)Wb ＝0.4 Wb. ΔΦ＝Φ2－Φ1＝(0.4－0.5)Wb ＝－0.1 Wb.线圈绕OO ′轴逆时针转过180°时，规定穿过原线圈平面的磁通量为正，转过180°后，穿过线圈平面的磁通量为负．Φ3＝－B 1×S 2－B 2×S 2＝－0.5 Wb. ΔΦ′＝Φ3－Φ1＝(－0.5－0.5)Wb ＝－1.0 Wb.11．(1)mg k(2)M 端 (3)2.5 A (4)0.10 T 解析 (1)设当电流表示数为零时，弹簧的伸长量为Δx ，则有mg ＝k Δx ，①由①式得：Δx ＝mg k.② (2)为使电流表正常工作，作用于通有电流的金属棒MN 的安培力必须向下，因此M 端应接正极．(3)设电流表满偏时通过MN 间电流强度为Im ，则有BIm ab ＋mg ＝k(cb ＋Δx)，③联立②③并代入数据得Im ＝2.5 A ．④(4)设量程扩大后，磁感应强度变为B ′，则有2B ′Im ab ＋mg ＝k(cb ＋Δx)．⑤由①⑤式得：B ′＝k cb2Im ab .⑥代入数据得：B ′＝0.10 T.易错点评1．在第2题中，对B ＝F IL 的理解要全面，只有电流I 与B 垂直放置时，才有B ＝F IL.如果没有限制，B 可能大于或等于F IL ，因此很多同学由于不理解B ＝F IL的前提而误选A. 2．在第5、6、8、9题中均考查了磁场的叠加问题．注意分清两点：①B 是矢量，它的叠加遵守平行四边形定则．②对通电导线在某点的磁场一定要会用右手螺旋定则判断，一定是与该点与导线的连线的方向垂直．3．地磁场的磁感线特点一定要非常清楚，这点是常考点之一，很多同学往往把方向记错．记住：赤道：与地面平行，南半球：指北斜向上，北半球：指北斜向下．。

高考物理一轮复习第八章磁场高频考点真题验收全通关

权掇市安稳阳光实验学校第八章高频考点真题验收全通关高频考点一：磁场安培力1．(2013·上海高考)如图1，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，位置靠近ab且相互绝缘。

当MN中电流突然减小时，线圈所受安培力的合力方向( )图1A．向左B．向右C．垂直纸面向外 D．垂直纸面向里2．(多选)(2012·海南高考)图2中装置可演示磁场对通电导线的作用。

电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨，L是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆。

当电磁铁线圈两端a、b，导轨两端e、f，分别接到两个不同的直流电源上时，L便在导轨上滑动。

下列说法正确的是( )图2A．若a接正极，b接负极，e接正极，f接负极，则L向右滑动B．若a接正极，b接负极，e接负极，f接正极，则L向右滑动C．若a接负极，b接正极，e接正极，f接负极，则L向左滑动D．若a接负极，b接正极，e接负极，f接正极，则L向左滑动3. (2012·大纲卷)如图3所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。

a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等。

关于以下几点处的磁场，下列说法正确的是( )图3A．O点处的磁感应强度为零B．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反C．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同D．a、c两点处磁感应强度的方向不同高频考点二：带电粒子在匀强磁场中的运动4．(2014·北京高考)带电粒子a、b在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，它们的动量大小相等，a运动的半径大于b运动的半径。

若a、b的电荷量分别为q a、q b，质量分别为m a、m b，周期分别为T a、T b。

则一定有( ) A．q a<q b B．m a<m bC．T a<T b D.q am a＜q bm b5．(多选)(2011·浙江高考)利用如图4所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子。

2013高考一轮复习 8.0第8单元(磁场)

2013届高三总复习单元综合测试卷：第8单元《磁场》

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