【小初高学习]2018年高考物理二轮复习 100考点千题精练 第九章 磁场 专题9.4 直线边界磁场
2018年新课标高考物理总复习教师用书：第九章 磁 场
第九章 磁 场第51课时 磁场及其对电流的作用(双基落实课)[命题者说] 本课时内容是关于磁场的基础知识，包括磁感应强度和安培力的概念、安培定则和右手定则的应用，高考很少对这些知识单独考查。
学习本节知识，主要是为进一步学习磁场的其他内容打好基础。
1.磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁力的作用。
2．磁感应强度(1)物理意义：描述磁场的强弱和方向。
(2)定义式：B ＝F IL(通电导线垂直于磁场)。
(3)方向：小磁针静止时N 极所指的方向。
(4)单位：特斯拉，符号T 。
3．匀强磁场(1)定义：磁感应强度的大小处处相等、方向处处相同的磁场称为匀强磁场。
(2)磁感线分布特点：疏密程度相同、方向相同的平行直线。
[小题练通]1．判断正误(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。
(×)2．(多选)(2015·全国卷Ⅱ)指南针是我国古代四大发明之一。
关于指南针，下列说法正确的是()A．指南针可以仅具有一个磁极B．指南针能够指向南北，说明地球具有磁场C．指南针的指向会受到附近铁块的干扰D．在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转解析：选BC指南针是一个小磁体，具有N、S两个磁极，因为地磁场的作用，指南针的N极指向地理的北极，选项A错误，选项B正确。
因为指南针本身是一个小磁体，所以会对附近的铁块产生力的作用，同时指南针也会受到反作用力，所以会受铁块干扰，选项C正确。
在地磁场中，指南针南北指向，当直导线在指南针正上方平行于指南针南北放置时，通电导线产生的磁场在指南针处是东西方向，所以会使指南针偏转，选项D错误。
3．下列关于磁感应强度的说法中，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．通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大D．一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处磁感应强度一定为零解析：选B某处磁感应强度的方向就是小磁针N极受磁场力的方向或是小磁针静止时N极的指向，与通电导体放在该处受磁场力的方向不同，A错，B对。
2018版高考物理复习 第9章 磁场 9-2磁场对运动电荷的作用含答案
时间：45分钟满分：100分一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分。
其中1～6为单选，7～10为多选)1．如图所示，通电竖直长直导线的电流方向向上，初速度为v的电子平行于直导线竖直向上射出，不考虑电子的重力，则电子将 ( )A．向右偏转，速率不变，r变大B．向左偏转，速率改变，r变大C．向左偏转，速率不变，r变小D．向右偏转，速率改变，r变小答案 A解析由安培定则可知，直导线右侧的磁场垂直纸面向里，根据左手定则可知，电子受洛伦兹力方向向右，故向右偏转；由于洛伦兹力不做功，故速率不变，由r＝mvqB向右偏B变小，可知r变大，故选A。
2．为了科学研究的需要，常常将质子(带有一个正的元电荷，质量为一个原子质量单位)和α粒子(带有两个正的元电荷，质量为四个原子质量单位)等带电粒子贮存在圆环状空腔中，圆环状空腔置于一个与圆环平面垂直的匀强磁场中，带电粒子在其中做匀速圆周运动(如图)。
如果质子和α粒子分别在两个完全相同的圆环状空腔中做圆周运动，且在同样的匀强磁场中，比较质子和α粒子在圆环状空腔中运动的动能EH 和Eα，运动的周期T H和Tα的大小，有( )A ．E H ＝E α，T H ＝T αB ．E H ＝E α，T H ≠T αC ．E H ≠E α，T H ＝T αD ．E H ≠E α，T H ≠T α答案 B解析 洛伦兹力充当向心力，根据牛顿第二定律可得Bqv ＝m v 2R ，解得R ＝mvBq ，E k ＝12mv 2，联立解得R ＝2mE kBq ，因R H ＝R α，m α＝4m H ，q α＝2q H ，得E H ＝E α，由T ＝2πm Bq ，得T H ＝12T α，故B 正确。
3．如图甲所示为足够大空间内存在水平方向的匀强磁场，在磁场中A 、B 两物块叠在一起置于光滑水平面上，物块A 带正电，物块B 不带电且表面绝缘，A 、B 接触面粗糙，自t ＝0时刻起用水平恒力F 作用在物块B 上，由静止开始做匀加速直线运动。
(完整版)2018最新版本高考物理专题复习――磁场-Word版
（特别推介）高考物理专题复习――磁场(附参照答案 )一、磁场磁体是经过磁场对铁一类物质发生作用的，磁场和电场相同，是物质存在的另一种形式，是客观存在。
小磁针的指南指北表示地球是一个大磁体。
磁体四周空间存在磁场；电流四周空间也存在磁场。
电流四周空间存在磁场，电流是大批运动电荷形成的，所以运动电荷四周空间也有磁场。
静止电荷四周空间没有磁场。
磁场存在于磁体、电流、运动电荷四周的空间。
磁场是物质存在的一种形式。
磁场对磁体、电流都有磁力作用。
与用查验电荷查验电场存在相同，能够用小磁针来查验磁场的存在。
以下图为证明通电导线四周有磁场存在——奥斯特实验，以及磁场对电流有力的作用实验。
1．地磁场地球自己是一个磁体，邻近存在的磁场叫地磁场，地磁的南极在地球北极邻近，地磁的北极在地球的南极邻近。
2．地磁体四周的磁场散布与条形磁铁四周的磁场散布状况相像。
3．指南针放在地球四周的指南针静止时能够指南北，就是遇到了地磁场作用的结果。
4．磁偏角地球的地理两极与地磁两极其实不重合，磁针并不是正确地指南或指北，此间有一个交角，叫地磁偏角，简称磁偏角。
说明：①地球上不一样点的磁偏角的数值是不一样的。
②磁偏角随处球磁极迟缓挪动而迟缓变化。
③地磁轴和地球自转轴的夹角约为11°。
二、磁场的方向在电场中，电场方向是人们规定的，同理，人们也规定了磁场的方向。
规定：在磁场中的随意一点小磁针北极受力的方向就是那一点的磁场方向。
确立磁场方向的方法是：将一不受外力的小磁针放入磁场中需测定的位臵，当小磁针在该位臵静止时，小磁针 N 极的指向即为该点的磁场方向。
磁体磁场：能够利用同名磁极相斥，异名磁极相吸的方法来判断磁场方向。
电流磁场：利用安培定章（也叫右手螺旋定章）判断磁场方向。
三、磁感线在磁场中画出有方向的曲线表示磁感线，在这些曲线上，每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同。
（1）磁感线上每一点切线方向跟该点磁场方向相同。
（2）磁感线特色（1）磁感线的疏密反应磁场的强弱，磁感线越密的地方表示磁场越强，磁感线越疏的地方表示磁场越弱。
2018届高三步步高第九章磁场9.1
磁感应强度是磁场本身的属性
当试探电流元的方向与磁场方 向平行时，电流元所受磁场力 为零 磁感线的疏密表示B强弱
3．磁感应强度B与电场强度E的比较 对应名称 磁感应强度B 比较项目 描述磁场的力的性质的物理 物理意义 量
电场强度E
描述电场的力的性质的物理 量
由电场决定，与检验电荷无关
定义式
大小决定 方向 引入
[递进题组] 例题 3 ．如图所示，把轻质导 线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N 极附近，磁铁的轴线穿过线圈 的圆心且垂直线圈平面．当线 圈内通以图示方向的电流后， 线圈的运动情况是( ) A．线圈向左运动 B．线圈向右运动 C．从上往下看顺时针转动 D．从上往下看逆时针转动
解法一 电流元法. 取其中上、下两小段电流元分析. 线圈所受安培力的合力水平向左， 故线圈向左运动
所以FN1 ＞FN2 ，在水平方向上，弹簧对磁铁施加了水平向右的弹力， 磁铁肯定压缩弹簧，所以弹簧长度将变短.
[方法总结]
1．方向判断的区别
[AB-AB] [r ght] [left]
i
2．注意问题：磁感线方向不一定垂直于电流方向，但安培力方向 一定与磁场方向和电流方向垂直，即大拇指一定要垂直于磁场方 向和电流方向决定的平面．
[题组阶梯 5]
特殊位置法
左手定则判断FA方向 垂直纸面向里 B
B 垂直纸面向外 B
F
转换研究对象
6.(多选)如图8所示，在光滑水平面上一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁 连接起来，此时磁铁对水平面的压力为FN1，现在磁铁左上方位置固定
一导体棒，当导体棒中通以垂直纸面向里的电流后，磁铁对水平面的
压力为FN2，则以下说法正确的是( A.弹簧长度将变长 )
√ C.FN1＞FN2 √
2018年高考物理复习真题训练 9磁场--含答案解析
专题9磁场1.（2017全国卷Ⅰ）如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上（与纸面平行），磁场方向垂直于纸面向里，三个带正电的微粒a、b、c电荷量相等，质量分别为m a、m b、m c.已知在该区域内，a在纸面内做匀速圆周运动，b在纸面内向右做匀速直线运动，c在纸面内向左做匀速直线运动.下列选项正确的是A．m>m>ma b c C．m>m>mc a b B．m>m>mb ac D．m>m>mc b a答案：B解析：由题意知，m a g=qE，m b g=qE+Bqv，m c g+Bqv=qE，所以mb >ma>mc，故B正确，ACD错误.2.（2017全国卷Ⅱ）如图，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点.大量相同的带电粒子以相同的速率经过P点，在纸面内沿不同的方向射入磁场.若粒子射入速率为v，这些粒子在磁1场边界的出射点分布在六分之一圆周上；若粒子射入速率为v，相应的出射点分布在三分之一圆周上.不计重力2及带电粒子之间的相互作用.则v:v为21A．3:2答案：CB．2:1C．3:1D．3:2.22，解析：本题考查带电粒子在磁场中的运动由于是相同的粒子，粒子进入磁场时的速度大小相同，由qvB=m v2R可知，R=mv，即粒子在磁场中做圆周运动的半径相同.若粒子运动的速度大小为v1，如图所示，通过旋转圆qB可知，当粒子的磁场出射点A离P点最远时，则AP=2R1；同样，若粒子运动的速度大小为v2，粒子的磁场出射点B离P点最远时，则BP=2R2，由几何关系可知，R=1 C项正确.R3，R=R cos30=R，则23.（2017江苏卷）如图所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r．圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为（A）1:1（B）1:2（C）1:4（D）4:1答案：A解析：本题考查考生对磁通量概念的理解.由题图可知，穿过a、b两个线圈的磁通量均为Φ=B⋅πr2，因此磁通量之比为1∶1，A项正确.4.（2017全国卷Ⅲ）如图，空间存在方向垂直于纸面（xOy平面）向里的磁场.在x≥0区域，磁感应强度的大小为B0；x<0区域，磁感应强度的大小为λB0（常数λ>1）.一质量为m、电荷量为q（q>0）的带电粒子以速λqB (1+)RRvv联立①②③④式得，所求时间为t=t+t=0λ度v0从坐标原点O沿x轴正向射入磁场，此时开始计时，当粒子的速度方向再次沿x轴正向时，求（不计重力）（1）粒子运动的时间；（2）粒子与O点间的距离.πm12mv答案：（1）（2）0(1-qB01λ)解析：（1）在匀强磁场中，带电粒子做圆周运动.设在x≥0区域，圆周半径为R1；在x<0区域，圆周半径为R2.由洛伦兹力公式及牛顿定律得qB v=00mv20①1qλB v=00mv20②2粒子速度方向转过180°时，所用时间t1为t1=πR1③粒子再转过180°时，所用时间t2为t2=πR2④πm1(1+)⑤qB012（2）由几何关系及①②式得，所求距离为d=2(R-R)=122mv0(1-qB1λ)⑥5.（2017江苏卷）一台质谱仪的工作原理如图所示．大量的甲、乙两种离子飘入电压为U0的加速电场，其初速度几乎为0，经过加速后，通过宽为L的狭缝MN沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片上．已知甲、乙两种离子的电荷量均为+q，质量分别为2m和m，图中虚线为经过狭缝左、右边界M、N的甲种离子的运动轨迹．不考虑离子间的相互作用．( （3） L < 2 2Bq2（1）求甲种离子打在底片上的位置到 N 点的最小距离 x ；（2）在答题卡的图中用斜线标出磁场中甲种离子经过的区域，并求该区域最窄处的宽度 d ；（3）若考虑加速电压有波动，在 U –∆U )到( U + ∆U )之间变化，要使甲、乙两种离子在底片上没有重叠，求狭缝宽度 L 满足的条件．答案：（1） x =mB q4 mU 2 mU 4mU L 20 - L （2） d = 0 - 0 - B q B q qB 2 4[2 (U - ∆U ) - 2(U + ∆U )]0 0解析：(1)设甲种离子在磁场中的运动半径为 r 1电场加速 qU = 1⨯ 2mv 2且 qvB = 2mv2 r1解得 r =2mU0 根据几何关系 x = 2r - L1 1解得 x =4 mU B q0 - L（2）（见图） 最窄处位于过两虚线交点的垂线上d = r - r 2 - ( L1 1)2解得 d =2 mU 4mU 0 - B q qB 20 - L 24=2r1的最小半径r2max=即4m(U-∆U)->LB q答案：（1）v=2v，方向与x轴方向的夹角为45°角斜向上（2）E(3)设乙种离子在磁场中的运动半径为r2m(U-∆U)B qr2的最大半径r 12m(U+∆U)B q由题意知2r1min -2r2max>L22m(U+∆U)00 B q B q解得L<2m[2(U -∆U)-2(U+∆U) ]006.（2017天津卷）平面直角坐标系x Oy中，第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的匀强磁场，第Ⅲ现象存在沿y轴负方向的匀强电场，如图所示.一带负电的粒子从电场中的Q点以速度v0沿x轴正方向开始运动，Q点到y轴的距离为到x轴距离的2倍.粒子从坐标原点O离开电场进入磁场，最终从x轴上的P点射出磁场，P点到y轴距离与Q点到y轴距离相等.不计粒子重力，问：（1）粒子到达O点时速度的大小和方向；（2）电场强度和磁感应强度的大小之比.0B2y⑥⑦设磁感应强度大小为 B ，粒子做匀速圆周运动的半径为 R ，洛伦兹力提供向心力，有： q vB = m⑨解析：(1)在电场中，粒子做类平抛运动，设 Q 点到 x 轴距离为 L ，到 y 轴距离为 2L ，粒子的加速度为 a ，运动时间为 t ，有2L = v t①L =1at 2 ②2设粒子到达 O 点时沿 y 轴方向的分速度为 vyv = at ③y设粒子到达 O 点时速度方向与 x 轴正方向夹角为α ，有 tan α =联立①②③④式得α =45° ⑤即粒子到达 O 点时速度方向与 x 轴正方向成 45°角斜向上.vyv④设粒子到达 O 点时速度大小为 v ，由运动的合成有 v =v 2 + v2 0联立①②③⑥式得 v =2v（2）设电场强度为 E ，粒子电荷量为 q ，质量为 m ，粒子在电场中受到的电场力为 F ，粒子在电场中运动的加速度： a =qEm⑧v 2R根据几何关系可知： R =2L整理可得： E v= 0B 2x v子，形成宽为 2b ，在 y 轴方向均匀分布且关于 轴对称的电子流.电子流沿 方向射入一个半径为 R ，中心位于正下方有一对平行于 轴的金属平行板 K 和 A ，其中 K 板与 P 点的距离为 d ，中间开有宽度为2l 且关于 y 轴对2电荷量为 e ，忽,7.（2017 浙江卷）如图所示,在 xOy 平面内，有一电子源持续不断地沿 正方向每秒发射出 N 个速率均为 的电x x原点 O 的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直xOy 平面向里，电子经过磁场偏转后均从P 点射出，在磁场区域的x称的小孔.K 板接地，A 与 K 两板间加有正负、大小均可调的电压UAK，穿过 K 板小孔到达 A 板的所有电子被收集且导出，从而形成电流.已知 b =略电子间相互作用.（1）求磁感应强度 B 的大小；3 R, d = l，电子质量为 m ，（2）求电子从 P 点射出时与负y 轴方向的夹角θ的范围；（3）当UAK= 0 时，每秒经过极板 K 上的小孔到达极板 A 的电子数；（4）画出电流 i 随 UAK变化的关系曲线（在答题纸上的方格纸上）.答案:（1） B = mv，（2）60o （3） n =6 N eR3= 0.82N （4） i m ax = 0 .82 Ne解析:由题意可以知道是磁聚焦问题，即（1）轨到半径 R=rB =mveR（2）右图以及几何关系可知，上端电子从 P 点射出时与负 y 轴最大夹角θm ，由几何关系sin θm = b得 θm = 60 OR同理下端电子从 p 点射出与负 y 轴最大夹角也是 60 度范围是 - 60 o ≤ θ ≤ 60 o（3） tan α = l得 α = 45 Ody ' = R s in α = 2 R2===0.82n=0.82N4e mv2或者根据（3）可得饱和电流大小每秒进入两极板间的电子数为n n y'6N b3(4)有动能定理得出遏止电压U=-c 12emv2与负y轴成45度角的电子的运动轨迹刚好与A板相切，其逆过程是类平抛运动，达到饱和电流所需要的最小反向电压U'=-1im ax=0.82Ne.。
2018年高考物理二轮复习100考点千题精练第九章磁场专题9.14与磁场相关的科技信息问题
专题9.14 与磁场相关的科技信息问题一．选择题1.如图所示的天平可用来测定磁感应强度.天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽为L，共有n匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面.当线圈中通有电流I（方向如图）时，在天平左、右两边加上质量各为m1、m2的砝码，天平平衡.当电流反向（大小不变）时，右边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡，由此可知（）A．磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为B．磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为C．磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为D．磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为【参考答案】B所以B=.故只有B选项正确.2．(2016湖北部分重点中学联考)物理课堂教学中的洛伦兹力演示仪由励磁线圈、玻璃泡、电子枪等部分组成。
励磁线圈是一对彼此平行的共轴的圆形线圈，它能够在两线圈之间产生匀强磁场。
玻璃泡内充有稀薄的气体，电子枪在加速电压下发射电子，电子束通过泡内气体时能够显示出电子运动的径迹。
若电子枪垂直磁场方向发射电子，给励磁线圈通电后，能看到电子束的径迹呈圆形。
若只增大电子枪的加速电压或励磁线圈中的电流，下列说法正确的是( )A．增大电子枪的加速电压，电子束的轨道半径变大B．增大电子枪的加速电压，电子束的轨道半径不变C．增大励磁线圈中的电流，电子束的轨道半径变小D．增大励磁线圈中的电流，电子束的轨道半径不变【参考答案】AC3．（2016济南模拟）质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示。
粒子源S发出两种带正电的同位素粒子甲和乙，两种粒子从S出来时速度很小，可忽略不计，粒子经过加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场(图中线框所示)，最终打到照相底片上。
测得甲、乙两种粒子打在照相底片上的点到入口的距离之比为5︰4，则它们在磁场中运动的时间之比是A．5︰4 B．4︰5C．25︰16 D．16︰25【参考答案】 C【命题意图】本题考查了质谱仪、洛伦兹力和带电粒子在匀强磁场中的运动、动能定理及其相关的知识点。
2018年高考物理二轮复习100考点千题精练第九章磁场专题9.1磁场的描述201801122194
专题9.1 磁场的描述一．选择题1．（2018河北衡水六调）如图所示，两根互相平行的长直导线垂直穿过纸面上的M、N两点。
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。
关于以上几点处的磁感应强度，下列说法正确的是( )A．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【参考答案】C【命题意图】本题考查直线电流磁场、安培定则、磁场叠加及其相关的知识点。
根据判断直线电流磁场的安培定则，可判断出过M点的长直通电导线在a点产生的磁场的磁感应强度方向竖直向下，过N点的长直通电导线在a点产生的磁场的磁感应强度方向竖直向下；根据判断直线电流磁场的安培定则，可判断出过M点的长直通电导线在b点产生的磁场的磁感应强度方向竖直向下，过N点的长直通电导线在b点产生的磁场的磁感应强度方向竖直向下，利用对称性和磁场叠加原理可知，a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，都是竖直向下，选项B错误；根据判断直线电流磁场的安培定则，可判断出过M点的长直通电导线在c点产生的磁场的磁感应强度方向与cM连线垂直指向右下方，过N点的长直通电导线在c点产生的磁场的磁感应强度方向与cN垂直指向左下方，根据磁场叠加原理，c点处磁感应强度方向由c指向d；根据判断直线电流磁场的安培定则，可判断出过M点的长直通电导线在d点产生的磁场的磁感应强度方向与dM连线垂直指向左下方，过N点的长直通电导线在d点产生的磁场的磁感应强度方向与dN垂直指向右下方，根据磁场叠加原理，d点处磁感应强度方向由c指向d；所以c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，选项C正确；根据上述分析可知，a、c两点处磁感应强度的方向相同，都是竖直向下，选项D错误。
2．（2016东北三校联考）下列关于电场和磁场的说法中，正确的是A．在静电场中，同一个电荷在电势越高的地方所具有的电势能一定越大B．两个静止的完全相同的带电金属球之间的电场力一定等于k q（k为静电力常量，q为小球带电量，r为2r2球心间距离）C．若一小段长为L、通有电流为I的导体，在匀强磁场中某处受到的磁场力为F，则该处磁感应强度的大F小一定不小于ILD．磁场对通直电导线的安培力方向总与B和I垂直，但B、I之间可以不垂直【参考答案】CD【命题意图】本题考查了电场的电势和电势能关系、库仑定律，磁场的安培力、左手定则及其相关的知识点。
2018年高考物理二轮复习 100考点千题精练 第九章 磁场 专题9.2 安培力
专题9.2 安培力一．选择题1．（2018广州一模） 如图，“L ”型导线abc 固定并垂直放置在磁感应强度为B 的匀强磁场中，bc ab ⊥，ab 长为l ，bc 长为l 43，导线通入恒定电流I ，设导线受到的安培力大小为F ，方向与bc 夹角为θ，则A ．BIl F 47=，34tan =θ B ．BIl F 47=，43tan =θC ．BIl F 45=，34tan =θD ．BIl F 45=，43tan =θ【参考答案】D【命题意图】本题考查安培力、左手定则及其相关的知识点。
2. （2018浙江十校联盟）某同学自己制做了一个简易电动机，如图所示。
其中矩形线圈由一根漆包线绕制而成，漆包线两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并且作为线圈的转轴。
现将线圈架在两个金属支架之间，此时线圈平面位于竖直面内，将永磁铁置于线圈下方。
为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动．．．．起来，该同学应将（ ）A ．左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉B ．左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉C ．左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉D ．左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，右转轴上侧的绝缘漆刮掉 【参考答案】.A【命题意图】本题考查电动机原理、安培力及其相关的物理知识，意在考查运用相关知识分析解决实际问题的能力。
3．（2018河北衡水六调）一通电直导线与x 轴平行放置，匀强磁场的方向与xOy 坐标平面平行，导线受到的安培力为F 。
若将该导线做成43圆环，放置在xOy 坐标平面内，如图所示，并保持通电的电流不变，两端点ab 连线也与x 轴平行，则圆环受到的安培力大小为 ( )A ．FB ．F π32C ．F π322D ．F 323π3【参考答案】C【命题意图】本题考查安培力及其相关的知识点。
【解题思路】根据安培力公式，安培力F 与导线长度L 成正比；若将该导线做成43圆环，由L=34×2πR ，解得圆环的半径R=23L π，43圆环ab 两点之间的距离L ’3π。
2018年高考物理二轮复习100考点千题精练第九章磁场专题9.12组合场问题
专题9.12 组合场问题一．选择题1．（2018广东韶关质检）如图 4 所示，一个静止的质量为 m、带电荷量为 q 的粒子（不计重力），经电压U 加速后垂直进人磁感应强度为 B 的匀强磁场，粒子在磁场中转半个圆周后打在 P 点，设 OP=x，能够正确反应 x与 U 之间的函数关系的是【参考答案】.B2. (2017·衡水市冀州中学检测)如图为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强大小恒定，且被限制在AC板间，虚线中间不需加电场，如图所示，带电粒子从P0处以速度v0沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，对这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是( )A．带电粒子每运动一周被加速两次B．带电粒子每运动一周P1P2＝P3P4C．加速粒子的最大速度与D形盒的尺寸有关D．加速电场方向需要做周期性的变化【参考答案】C3.质谱仪是用来分析同位素的装置，如图为质谱仪的示意图，其由竖直放置的速度选择器、偏转磁场构成。
由三种不同粒子组成的粒子束以某速度沿竖直向下的方向射入速度选择器，该粒子束沿直线穿过底板上的小孔O 进入偏转磁场，最终三种粒子分别打在底板MN 上的P 1、P 2、P 3三点，已知底板MN 上下两侧的匀强磁场方向均垂直纸面向外，且磁感应强度的大小分别为B 1、B 2，速度选择器中匀强电场的电场强度的大小为E 。
不计粒子的重力以及它们之间的相互作用，则 ( )A ．速度选择器中的电场方向向右，且三种粒子均带正电B ．三种粒子的速度大小均为EB 2C ．如果三种粒子的电荷量相等，则打在P 3点的粒子质量最大D ．如果三种粒子电荷量均为q ，且P 1、P 3的间距为Δx ，则打在P 1、P 3两点的粒子质量差为qB 1B 2ΔxE【参考答案】AC【名师解析】根据粒子在磁感应强度为B 2的匀强磁场中的运动轨迹可判断粒子带正电，又由于粒子束在速度选择器中沿直线运动，因此电场方向一定向右，选项A 正确；粒子在速度选择器中做匀速直线运动，则电场力与洛伦兹力等大反向，Eq ＝B 1qv ，可得v ＝E B 1，选项B 错误；粒子在底板MN 下侧的磁场中运动时，洛伦兹力充当粒子做圆周运动的向心力，qB 2v ＝m v 2R ，可得R ＝mvqB 2，如果三种粒子的电荷量相等，粒子的质量越大，其轨道半径也越大，所以打在P 3点的粒子质量最大，选项C 正确；由题图可知OP 1＝2R 1＝2m 1vqB 2、OP 3＝2R 3＝2m 3v qB 2，由题意可知Δx ＝OP 3－OP 1＝2m 3v qB 2－2m 1v qB 2，因此Δm ＝m 3－m 1＝qB 2Δx 2v ＝qB 1B 2Δx2E，选项D 错误。
2018版高考物理一轮总复习 第9章 磁场 第1讲 磁场及其对电流的作用
磁场及其对电流的作用时间：45分钟满分：100分一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分。
其中1～6为单选，7～10为多选)1．关于通电导线所受安培力F的方向、磁感应强度B的方向和电流I的方向之间的关系，下列说法正确的是( )A．F、B、I三者必须保持相互垂直B．F必须垂直B、I，但B、I可以不相互垂直C．B必须垂直F、I，但F、I可以不相互垂直D．I必须垂直F、B，但F、B可以不相互垂直答案 B解析由左手定则可知，F必须与B和I确定的平面垂直，即F⊥B，F⊥I，但B和I不一定垂直，所以B选项正确，其他选项错误。
2．[2016·德州模拟]如图所示为某种用来束缚原子的磁场的磁感线分布情况(只标出了部分磁感线的方向)，以O点(图中白点)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( )答案 C解析磁感线的疏密表示磁场的强弱，由图可知，沿z轴正方向的磁感应强度的大小是先变小后变大，由于题目中问的是磁感应强度B大小的变化最有可能的为哪个，只有C正确。
3．如图所示，A为一水平旋转的橡胶盘，带有大量均匀分布的负电荷，在圆盘正上方水平放置一通电直导线，电流方向如图。
当圆盘高速绕中心轴OO′转动时，通电直导线所受磁场力的方向是( )A．竖直向上B．竖直向下C．水平向里D．水平向外答案 C解析橡胶盘带负电，顺时针转动，形成逆时针方向环形电流，由安培定则可知，在通电直导线所在位置产生的磁场竖直向上，所以由左手定则可知，直导线所受磁场力的方向水平向里，C选项正确，其他选项错误。
4．如图所示，一圆环用细橡皮筋悬吊着处于静止状态，环中通以逆时针方向的电流，在环的两侧放有平行于橡皮筋的直导线，导线和环在同一竖直面内，两导线到橡皮筋的距离相等。
现在直导线中同时通以方向如图所示、大小相等的电流，则通电的瞬间( )A．环将向右摆动B．俯视看环会发生顺时针转动C．橡皮筋会被拉长D．环有收缩的趋势答案 D解析直导线通电后，由安培定则可知，两导线间平面上的磁场方向垂直于纸面向里，由于磁场分布具有轴对称性，将圆环分成若干段小的直导线，由左手定则可知，各段受到的安培力都指向圆心，根据对称性可知，它们的合力为零，因此环不会摆动，也不会转动，橡皮筋的拉力也不会增大，只是环有收缩的趋势，A、B、C项错误，D项正确。
2018年高三物理总复习顶层设计文档：第九章 磁场 第2讲 磁场对运动电荷的作用 含答案 精品
第2讲 磁场对运动电荷的作用知|识|梳|理微知识❶ 洛伦兹力 1．定义运动电荷在磁场中所受的力。
2．大小(1)v ∥B 时，F ＝0。
(2)v ⊥B 时，F ＝Bqv 。
(3)v 与B 夹角为θ时，F ＝Bqv sin θ。
3．方向F 、v 、B 三者的关系满足左手定则。
4．特点由于F 始终与v 的方向垂直，故洛伦兹力永不做功。
注意：洛伦兹力是安培力的微观实质，安培力是洛伦兹力的宏观表现。
微知识❷ 带电粒子在磁场中的运动1．若带电粒子的速度方向与匀强磁场方向平行，带电粒子以入射速度v 做匀速直线运动。
2．若带电粒子的速度方向与匀强磁场方向垂直，带电粒子在垂直于磁感线的平面内，以入射速度v 做匀速圆周运动。
(1)基本公式①向心力公式：Bqv ＝mv 2R。
②轨道半径公式：R ＝mv Bq。
③周期、频率和角速度公式：T ＝2πR v ＝2πmqB，f ＝1T ＝qB2πm ， ω＝2πT ＝2πf ＝qB m。
④动能公式：E k ＝12mv 2＝BqR 22m。
(2)T 、f 和ω的特点T 、f 和ω的大小与轨道半径R 和运行速率v 无关，只与磁场的磁感应强度和粒子的比荷有关。
基|础|诊|断一、思维诊断1．带电粒子在磁场中运动时一定受到磁场力作用(×) 2．带电粒子只受洛伦兹力作用时运动的动能一定不变(√)3．根据公式T ＝2πrv，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期与速度大小成反比(×)4．运动电荷在磁场中可能做匀速直线运动(√)5．洛伦兹力的方向垂直于B 和v 决定的平面，洛伦兹力对运动电荷不做功(√) 二、对点微练1．(洛伦兹力方向)(多选)关于洛伦兹力方向的判定，以下说法正确的是( ) A ．用左手定则判定洛伦兹力方向时，“四指指向”与电荷定向运动方向相同 B ．用左手定则判定洛伦兹力方向时，“四指指向”与电荷运动形成等效电流方向相同 C ．正电荷在磁场中受洛伦兹力的方向即是该处磁场方向D ．若将在磁场中的运动电荷＋q 换为－q 且速度方向反向，则洛伦兹力方向不变 解析 运用左手定则时，“四指指向”应沿电荷定向移动形成的等效电流方向，而不一定沿电荷定向运动方向，因为负电荷定向移动形成电流的方向与其运动方向反向，通过左手定则所确定的洛伦兹力与磁场之间的关系可知：两者方向相互垂直，而不是相互平行。
高考物理二轮复习100考点千题精练第九章磁场专题9.1磁场的描述(2021学年)
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专题9。
1 磁场的描述一.选择题１．（20１8河北衡水六调）如图所示,两根互相平行的长直导线垂直穿过纸面上的M、N两点.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。
关于以上几点处的磁感应强度，下列说法正确的是 ( ）A.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【参考答案】C【命题意图】本题考查直线电流磁场、安培定则、磁场叠加及其相关的知识点。
根据判断直线电流磁场的安培定则，可判断出过M点的长直通电导线在ａ点产生的磁场的磁感应强度方向竖直向下，过Ｎ点的长直通电导线在a点产生的磁场的磁感应强度方向竖直向下;根据判断直线电流磁场的安培定则，可判断出过M点的长直通电导线在b点产生的磁场的磁感应强度方向竖直向下，过N点的长直通电导线在ｂ点产生的磁场的磁感应强度方向竖直向下,利用对称性和磁场叠加原理可知,a、ｂ两点处的磁感应强度大小相等,方向相同，都是竖直向下，选项Ｂ错误;根据判断直线电流磁场的安培定则，可判断出过Ｍ点的长直通电导线在c 点产生的磁场的磁感应强度方向与ｃＭ连线垂直指向右下方,过N 点的长直通电导线在c 点产生的磁场的磁感应强度方向与cN 垂直指向左下方,根据磁场叠加原理,c 点处磁感应强度方向由c 指向d ；根据判断直线电流磁场的安培定则,可判断出过M 点的长直通电导线在ｄ点产生的磁场的磁感应强度方向与dM 连线垂直指向左下方，过N 点的长直通电导线在d 点产生的磁场的磁感应强度方向与ｄN 垂直指向右下方,根据磁场叠加原理，d 点处磁感应强度方向由c 指向d ；所以c 、d 两点处的磁感应强度大小相等，方向相同,选项C 正确;根据上述分析可知,a 、ｃ两点处磁感应强度的方向相同，都是竖直向下，选项Ｄ错误.2.(2０1６东北三校联考）下列关于电场和磁场的说法中,正确的是A ．在静电场中，同一个电荷在电势越高的地方所具有的电势能一定越大B ．两个静止的完全相同的带电金属球之间的电场力一定等于22r kq (k 为静电力常量,q 为小球带电量，r 为球心间距离)C ．若一小段长为L 、通有电流为I 的导体，在匀强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不小于错误!Ｄ．磁场对通直电导线的安培力方向总与B 和I 垂直,但B 、I 之间可以不垂直【参考答案】CD【命题意图】本题考查了电场的电势和电势能关系、库仑定律，磁场的安培力、左手定则及其相关的知识点.3。
2018年高考物理二轮复习 100考点千题精练 第九章 磁场 专题9.10 质谱仪
专题9.10 质谱仪一．选择题1.质谱仪是用来分析同位素的装置，如图为质谱仪的示意图，其由竖直放置的速度选择器、偏转磁场构成。
由三种不同粒子组成的粒子束以某速度沿竖直向下的方向射入速度选择器，该粒子束沿直线穿过底板上的小孔O 进入偏转磁场，最终三种粒子分别打在底板MN 上的P 1、P 2、P 3三点，已知底板MN 上下两侧的匀强磁场方向均垂直纸面向外，且磁感应强度的大小分别为B 1、B 2，速度选择器中匀强电场的电场强度的大小为E 。
不计粒子的重力以及它们之间的相互作用，则( )A ．速度选择器中的电场方向向右，且三种粒子均带正电B ．三种粒子的速度大小均为EB 2C ．如果三种粒子的电荷量相等，则打在P 3点的粒子质量最大D ．如果三种粒子电荷量均为q ，且P 1、P 3的间距为Δx ，则打在P 1、P 3两点的粒子质量差为qB 1B 2ΔxE【参考答案】AC2. （2016高考全国理综乙）现代质谱仪可用来分析比质子重很多的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定。
质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。
若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍。
此离子和质子的质量比约为A.11B.12C.121D.144【参考答案】D【命题意图】本题考查动能定理、洛伦兹力、牛顿运动定律、匀速圆周运动及其相关的知识点，意在考查考生运用相关知识分析解决带电粒子在电场中加速、在匀强磁场中做匀速圆周运动问题的能力。
【解题思路】设加速电压为U，入口到出口的距离为2r，原来磁场的磁感应强度为B，质子质量为m，某种一价正离子质量为M。
质子在入口处从静止加速，由动能定理，eU=12mv12，质子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，ev1B=m21vr；某种一价正离子在入口处从静止加速，由动能定理，eU=12Mv22，某种一价正离子在磁感应强度为12B的匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，ev2·12B=M22vr；联立解得：M∶m=144∶1，选项D正确ABC错误。
全国2018年秋高三物理复习课时跟踪练：第九章第一讲磁场的性质磁场对电流的作用 Word版含解析
第九章磁场第一讲磁场的性质磁场对电流的作用课时跟踪练A组基础巩固1. (2018·日照模拟)如图所示，圆环上带有大量的负电荷，当圆环沿顺时针方向转动时，a、b、c三枚小磁针都要发生转动，以下说法正确的是()A．a、b、c的N极都向纸里转B．b的N极向纸外转，而a、c的N极向纸里转C．b、c的N极都向纸里转，而a的N极向纸外转D．b的N极向纸里转，而a、c的N极向纸外转解析：由于圆环带负电荷，故当圆环沿顺时针方向转动时，等效电流的方向为逆时针，由安培定则可判断环内磁场方向垂直纸面向外，环外磁场方向垂直纸面向内，磁场中某点的磁场方向即是放在该点的小磁针静止时N极的指向，所以b的N极向纸外转，a、c的N 极向纸里转．答案：B2. (2015·江苏卷)如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度，下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长MN相等，将它们分别挂在天平的右臂下方，线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态，若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是()解析：由题意知，当处于磁场中的导体受安培力作用的有效长度越长，根据F＝BIL知受安培力越大，越容易失去平衡，由图知选项A中导体的有效长度最大，所以A正确．答案：A3. (2018·张家口模拟)如图所示，A、B、C是等边三角形的三个顶点，O是A、B连线的中点．以O为坐标原点，A、B连线为x轴，O、C连线为y轴，建立坐标系．过A、B、C、O四个点各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等、方向向里的电流．则过O点的通电直导线所受安培力的方向为()A．沿y轴正方向B．沿y轴负方向C．沿x轴正方向D．沿x轴负方向解析：由题图可知，过A点和B点的通电直导线对过O点的通电导线的安培力等大、反向，过C点的通电直导线对过O点的通电直导线的安培力即为其总的安培力，沿OC连线向上，故A项正确．答案：A4．将一个质量很小的金属圆环用细线吊起来，在其附近放一块条形磁铁，磁铁的轴线与圆环在同一个平面内，且通过圆环中心，如图所示，当圆环中通以顺时针方向的电流时，从上往下看()A．圆环顺时针转动，靠近磁铁B．圆环顺时针转动，远离磁铁C．圆环逆时针转动，靠近磁铁D．圆环逆时针转动，远离磁铁解析：该通电圆环相当于一个垂直于纸面的小磁针，N极在内，S极在外，根据同极相互排斥，异极相互吸引，可得C项正确．答案：C5. (2018·衡水模拟)电流计的主要结构如图所示，固定有指针的铝框处在由磁极与软铁芯构成的磁场中，并可绕轴转动．铝框上绕有线圈，线圈的两端与接线柱相连．有同学对软铁芯内部的磁感线分布提出了如下的猜想，可能正确的是()解析：软铁芯被磁化后，左端为S极，右端为N极，而磁体内部的磁感线方向从S极指向N极，可见B、D错误；再根据磁感线不能相交，知A错误，C正确．答案：C6. (2018·德州模拟)欧姆在探索导体的导电规律的时候，没有电流表，他利用小磁针的偏转检测电流，具体的做法是：在地磁场的作用下，处于水平静止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线，当该导线中通有电流的时候，小磁针就会发生偏转；当通过该导线的电流为I时，发现小磁针偏转了30°，由于直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比，当他发现小磁针偏转了60°时，通过该导线的电流为()A．3I B．2IC.3I D．I解析：如图所示，设地磁场的磁感应强度为B0，电流为I的导线产生的磁场的磁感应强度为B1，因为小磁针偏转了30°，则有tan 30°；设电流为I′的直导线产生的磁场的磁感应强度为B2，小磁针偏＝B1B0转了60°时，则有tan 60°＝B2；联立解得B2＝3B1；由直导线在某点B0产生的磁场与通过直导线的电流成正比可得，I′＝3I，选项A正确．答案：A7．(多选)(2017·广州一模)如图所示，在竖直向下的匀强磁场中有两根竖直放置的平行粗糙导轨GH、PQ，导轨上放有一金属棒MN.现从t＝0时刻起，给棒通以图示方向的电流且电流强度与时间成正比，即I＝kt，其中k为常量，金属棒与导轨始终垂直且接触良好．下列关于棒的摩擦力F f、安培力F、速度v、加速度a随时间t变化的关系图象，可能正确的是()解析：当从t＝0时刻起，金属棒通以I＝kt，则由左手定则可知，安培力方向垂直纸面向里，使其紧压导轨，故棒在此过程中所受的安培力大小为F＝BIl＝BLkt；当棒向下滑动的时候，可得棒所受滑动摩擦力大小为F f＝μF＝μBLkt，当棒受到的摩擦力等于重力时，速度最大，之后摩擦力继续增加，棒开始做减速运动，当速度减小为零的时候，棒受到静摩擦力的作用，大小等于重力mg，即摩擦力在某一时间瞬间减小到mg，且之后一直是mg，故A项错误，B项正确．棒在运动过程中，所受到的摩擦力增大，所以加速度在减小，由于速度与加速度方向相同，则做加速度减小的加速运动，加速度大小为a ＝μF －mg m ＝μBLk mt －g .当滑动摩擦力等于重力时，加速度为零，则速度达到最大，其动能也最大．当安培力继续增大时，导致加速度方向竖直向上，则出现加速度与速度方向相反，因此做加速度增大的减速运动此时加速度大小为a ＝μF －mg m ＝μBLk mt －g ，故C 项错误，D 项正确．答案：BD8. (2018·衡阳模拟)载流长直导线周围磁场的磁感应强度大小为B ＝kI r，式中常量k >0，I 为电流强度，r 为距导线的距离．在水平长直导线MN 正下方，矩形线圈abcd 通以逆时针方向的恒定电流，被两根等长的轻质绝缘细线静止地悬挂，如图所示．开始时MN 内不通电流，此时两细线内的张力均为F T0.当MN 通以强度为I 1的电流时，两细线内的张力均减小为F T1，当MN 内电流强度为I 2时，两细线内的张力均大于F T0.(1)分别指出强度为I 1、I 2的电流的方向；(2)求MN 分别通以强度为I 1和I 2的电流时，线框受到的安培力F 1与F 2大小之比．解析：(1)根据同向电流相互吸引，反向电流相互排斥，且距离导线越近，相互作用力越大，可知，I 1的方向向左，I 2的方向向右．(2)当MN 中的电流强度为I 时，线圈受到的安培力大小为F ＝kIiL ⎝ ⎛⎭⎪⎫1r 1－1r 2， 式中r 1、r 2分别为ab 、cd 与MN 的间距，i 为线圈中的电流，L 为ab 、cd 的长度．F 1F 2＝I 1I 2. 答案：(1)I 1的方向向左 I 2的方向向右 (2)I 1I 2B 组 能力提升9．(多选)如图所示，通电导体棒静止于水平导轨上，棒的质量为m ，长为L ，通过的电流大小为I 且垂直纸面向里，匀强磁场的磁感应强度B 的方向与导轨平面成θ角，则导体棒受到的( )A ．安培力大小为BILB ．安培力大小为BIL sin θC ．摩擦力大小为BIL sin θD ．支持力大小为mg －BIL cos θ解析：根据安培力计算公式，F ＝BIL ，A 正确，B 错误；导体棒受力如图所示，根据平衡条件，F f ＝BIL sin θ，C 正确；F N ＝mg ＋BIL cos θ，D 错误．答案：AC10．(多选) (2018·潍坊模拟)光滑平行导轨水平放置，导轨左端通过开关S与内阻不计、电动势为E的电源相连，右端与半径为L＝20 cm的两段光滑圆弧导轨相接，一根质量m＝60 g、电阻R＝1 Ω、长为L的导体棒ab，用长也为L的绝缘细线悬挂，如图所示，系统空间有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度B＝0.5 T，当闭合开关S 后，导体棒沿圆弧摆动，摆到最大高度时，细线与竖直方向成θ＝53°角，摆动过程中导体棒始终与导轨接触良好且细线处于张紧状态，导轨电阻不计，sin 53°＝0.8，g取10 m/s2，则()A．磁场方向一定竖直向下B．电源电动势E＝3.0 VC．导体棒在摆动过程中所受安培力F＝3 ND．导体棒在摆动过程中电源提供的电能为0.048 J解析：导体棒向右沿圆弧摆动，说明受到向右的安培力，由左手定则知该磁场方向一定竖直向下，A对；导体棒摆动过程中只有安培力和重力做功，由动能定理知BIL·L sin θ－mgL(1－cos θ)＝0，代入数值得导体棒中的电流I＝3 A，由E＝IR得电源电动势E＝3.0 V，B对；由F＝BIL得导体棒在摆动过程中所受安培力F＝0.3 N，C错；由能量守恒定律知电源提供的电能W等于电路中产生的焦耳热Q和导体棒重力势能的增加量ΔE的和，即W＝Q＋ΔE，而ΔE＝mgL(1－cos θ)＝0.048 J，D错．答案：AB11.(2015·重庆卷)音圈电机是一种应用于硬盘、光驱等系统的特殊电动机．如图所示是某音圈电机的原理示意图，它由一对正对的磁极和一个正方形刚性线圈构成，线圈边长为L，匝数为n，磁极正对区域内的磁感应强度方向垂直于线圈平面竖直向下，大小为B，区域外的磁场忽略不计．线圈左边始终在磁场外，右边始终在磁场内，前后两边在磁场内的长度始终相等．某时刻线圈中电流从P流向Q，大小为I.(1)求此时线圈所受安培力的大小和方向．(2)若此时线圈水平向右运动的速度大小为v，求安培力的功率．解析：(1)线圈的右边受到磁场的安培力，共有n条边，故F＝n·BIL＝nBIL.由左手定则，电流向外，磁场向下，安培力水平向右．(2)安培力的瞬时功率为P＝F·v＝nBIL v.答案：(1)nBIL方向水平向右(2)nBIL v12. (2018·安阳模拟)如图所示，在倾角为θ＝30°的斜面上，固定一宽L＝0.25 m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R.电源电动势E＝12 V，内阻r＝1 Ω，一质量m＝20 g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好．整个装置处于磁感应强度B＝0.80 T、垂直于斜面向上的匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计)．金属导轨是光滑的，取g ＝10 m/s 2，要保持金属棒在导轨上静止，求：(1)金属棒所受到的安培力的大小；(2)通过金属棒的电流的大小；(3)滑动变阻器R 接入电路中的阻值．解析：(1)金属棒静止在金属导轨上受力平衡，如图所示F 安＝mg sin 30°，代入数据得F 安＝0.1 N.(2)由F 安＝BIL ，解得I ＝F 安BL＝0.5 A. (3)设滑动变阻器接入电路的阻值为R 0，根据闭合电路欧姆定律得E ＝I (R 0＋r )，解得R 0＝E I－r ＝23 Ω. 答案：(1)0.1 N (2)0.5 A (3)23 Ω神笛2005 神笛2005。
高考物理总复习第9单元磁场专题训练(9)带电粒子在叠加场中的运动(2021年整理)
2018届高考物理总复习第9单元磁场专题训练（9）带电粒子在叠加场中的运动编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2018届高考物理总复习第9单元磁场专题训练（9）带电粒子在叠加场中的运动）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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专题训练(九) 专题9 带电粒子在叠加场中的运动时间 / 40分钟基础巩固1.［2017·大连二模］如图Z9-1所示为研究某种带电粒子的装置示意图。
粒子源射出的粒子束以一定的初速度沿直线射到荧光屏上的O点，出现一个光斑。
在垂直于纸面向里的方向上加一磁感应强度为B的匀强磁场后,粒子束发生偏转，沿半径为r的圆弧运动，打在荧光屏上的P点,然后在磁场区域再加一竖直向下、场强大小为E的匀强电场，光斑从P点又回到O 点.关于该粒子（不计重力),下列说法正确的是(）图Z9—1A.粒子带负电 B。
初速度为v=C.比荷为2.［2017·南昌三校联考]如图Z9-2所示, 有一厚度为h、宽度为d的金属导体,当磁场方向与电流方向垂直时，在导体上、下表面会产生电势差,这种现象称为霍尔效应。
下列说法正确的是（)图Z9—2A.上表面的电势高于下表面的电势B。
仅增大h时，上、下表面的电势差增大C。
仅增大d时,上、下表面的电势差减小D。
仅增大电流I时，上、下表面的电势差减小3.(多选)[2017·广西河池模拟］如图Z9—3所示，某足够宽的空间有垂直纸面向外的磁感应强度为0。
5 T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,在木板左端放置一质量为m=0.1 kg、带电荷量q=+0。
2018年高考物理二轮复习 100考点千题精练 第九章 磁场 专题9.3 磁动力问题
专题9.3 磁动力问题一．选择题1.（2018浙江十校联盟）如图所示为某种电磁泵模型的示意图，泵体是长为L1，宽与高均为L2的长方体。
泵体处在方向垂直向外、磁感应强度为B 的匀强磁场中，泵体的上下表面接电压为U 的电源（内阻不计），理想电流表示数为I 。
若电磁泵和水面高度差为h ，液体的电阻率为ρ，在t 时间内抽取液体的质量为m ，不计液体在流动中和管壁之间的阻力，取重力加速度为g ，则A ．泵体下表面应接电源正极B ．电磁泵对液体产生的推力大小为BIL 1，C ．电源提供的电功率为21U L ρD ．质量为m 的液体离开泵体时的动能UIt-mgh- I 22L ρ t 【参考答案】.D【命题意图】本题考查电磁泵、安培力、电阻定律、电功率、能量守恒定律及其相关的物理知识，意在考查综合运用相关知识分析解决实际问题的能力。
【解题思路】液体在匀强磁场中流动过程，可视为电流I 受到安培力作用，安培力方向指向左侧，根据左手定则，泵体中电流方向竖直向下，泵体下表面应接电源负极，选项A 错误；电磁泵对液体的推力等于安培力，为BIL 2，选项B 错误；泵体内液体电阻R=ρ112L L L =2L ρ，电源提供的电功率P=UI=U 2/R =22U L ρ，选项C 错误。
在t 时间内电流做功W 电=UIt ，泵体内液体电阻产生的焦耳热Q= I 2Rt = I 22L ρ t ，根据能量守恒定律，质量为m 的液体离开泵体时的动能E k =UIt-mgh-I 2Rt = UIt-mgh- I 22L ρ t ，选项D 正确。
2.（2015·温州八校联考）阿明有一个磁浮玩具，其原理是利用电磁铁产生磁性，让具有磁性的玩偶稳定地飘浮起来，其构造如右图所示。
若图中电源的电压固定，可变电阻为一可以随意改变电阻大小的装置，则下列叙述正确的是（）A．电路中的电源必须是交流电源B．电路中的a端点须连接直流电源的负极C．若增加环绕软铁的线圈匝数，可增加玩偶飘浮的最大高度D．若将可变电阻的电阻值调大，可增加玩偶飘浮的最大高度【参考答案】C3．（2011·新课标理综）电磁轨道炮工作原理如题21-10图所示。
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专题9.4 直线边界磁场问题
一．选择题
1.（2018广东湛江调研）如图所示，在足够长的水平线上方有方向垂直纸面向里范围足够大的匀强磁场区域，一带负电粒子P从a点沿θ=45°方向以初速度v垂直磁场方向射入磁场中，经时间t从b点射出磁场。
不计粒子重力，下列说法正确的是
A．粒子射出磁场时与水平线的夹角为θ
B．若P的初速度增大为2v，粒子射出磁场时方向与水平线的夹角为2θ
C．若P的初速度增大为2v，则经时间t射出磁场
D．若磁场方向垂直纸面向外，粒子P还是从a点沿θ=45°方向以初速度v射入磁场中，则经过时间3t射出磁场
【参考答案】ACD
2．（2018衡水六调）如图所示，在区域I和区域Ⅱ内分别存在与纸面垂直的匀强磁场，一带电粒子仅在洛
伦兹力作用下沿着由区域I运动到区域Ⅱ。
已知的弧长之比为2：1，下列说法正确的是 ( )
A ．粒子在区域I 和区域Ⅱ中的速率之比为1∶1
B ．粒子通过、的时间之比为2∶1
C ．
对应的圆心角之比为2∶1
D ．区域I 和区域Ⅱ的磁感应强度方向相反 【参考答案】ABD
【命题意图】本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动及其相关的知识点。
3.（2016重庆模拟）如图，匀强磁场垂直于纸面，磁感应强度为B 。
某种比荷为q/m 、速度大小为v 的一群离子以一定发散角α由原点O 出射， y 轴正好平分该发散角，离子束偏转后打在x 轴上长度为L 的区域MN 内，则cos(α/2)为
A ．
12-4BqL mv B ．1-2BqL mv
C ．1-4BqL mv
D ．1-BqL mv
【参考答案】B
【命题意图】本题考查了带电粒子在匀强磁场中的运动及其相关的知识点。
4、（2016全国理综III丙卷）平面OM和平面ON之间的夹角为30°，其横截面（纸面）如图所示，平面OM 上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。
一带电粒子的质量为m，电荷量为q（q>0）。
粒子沿纸面以大小为v的速度从PM的某点向左上方射入磁场，速度与OM成30°角。
已知粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场。
不计重力。
粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为
A. B.
C. D.
【参考答案】D
【名师解析】根据题述，粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场，说明运动轨迹与ON相切，设切点为C，画出运动轨迹。
由运动轨迹的几何关系可知，轨迹圆心O’与入射点A、出射点B构成的三角形为等边三角形，CO’B三点在一直线上，△BOC为直角三角形。
由OBsin30°=2r可
得：OB=4r。
带电粒子在匀强磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，由qvB=m
2
v
r
，解得r=mv/qB，粒子离开磁
场的出射点到两平面交线O的距离为4r=，选项D正确。
5. 如图所示，在虚线MN的上方存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，质子和α粒子从MN上的O点以相同的速度v0(v0在纸面内且与MN的夹角为θ，θ＜90°)同时射入匀强磁场中，再分别从MN上A、B两点离开
磁场，A 、B 距离为d 。
已知质子的质量为m ，电荷量为e 。
忽略重力及质子和α粒子间的相互作用。
下列说法正确的是( )
A.磁感应强度的大小为B ＝
2mv 0
de
sin θ
B.磁感应强度的大小为B ＝
2mv 0
de
C.两粒子到达A 、B 两点的时间差Δt ＝（π－θ）d
v 0sin θ
D.两粒子到达A 、B 两点的时间差Δt ＝
θd
v 0sin θ
【参考答案】AC
6.(2016·陕西渭南联考)在真空室中，有垂直于纸面向里的匀强磁场，三个质子1、2和3分别以大小相等、方向如图所示的初速度v 1、v 2和v 3经过平板MN 上的小孔O 射入匀强磁场，这三个质子打到平板MN 上的位置到小孔O 的距离分别是s 1、s 2和s 3，不计质子重力，则有( )
A.s 1＞s 2＞s 3
B.s 1＜s 2＜s 3
C.s 1＝s 3＞s 2
D.s 1＝s 3＜s 2
【参考答案】D
7. (多选)(2015·湖北名校联考)如图所示，直线MN 上方存在范围足够大的磁感应强度为B 的匀强磁场，一质子(质量为m 、电荷量为e )以速度v 从O 点沿与MN 成30°角的方向射入磁场中，若不计质子重力，则( )
A.质子从磁场中射出时距O 点的距离为mv qB
B.质子从磁场中射出时距O 点的距离为3mv qB
C.质子在磁场中运动的时间为3πm
5qB
D.质子在磁场中运动的时间为5πm
3qB
【参考答案】AD
8．（2016洛阳一模）如图4所示，一个静止的质量为m 、带电荷量为q 的粒子(不计重力)，经电压U 加速后垂直进入磁感应强度为B 的匀强磁感中，粒子打至P 点，设OP ＝x ，能够正确反应x 与U 之间的函数关系的是 ( )
【参考答案】B
【命题意图】本题考查了动能定理、带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动及其相关的知识点。
【技巧点拨】解答判断两个物理量之间关系图象类问题，一般需要根据题述情景，运用相关物理知识，列出与情景、过程相关的方程，联立解得函数关系式，由此判断出题给的那个关系图象与之符合。
二．计算题
1.(2016·辽宁沈阳一模)如图所示，在真空中坐标xOy平面的x＞0区域内，有磁感应强度B＝1.0×10－2 T 的匀强磁场，方向与xOy平面垂直，在x轴上的P(10，0)点，有一放射源，在xOy平面内向各个方向发射速率v＝104 m/s的带正电的粒子，粒子的质量为m＝1.6×10－25 kg，电荷量为q＝1.6×10－18 C，求带电粒子能打到y轴上的范围。
【参考答案】－10～10 3 cm
当带电粒子的圆轨迹正好与y轴下方相切于B点时，若圆心再向左偏，则粒子就会从纵轴离开磁场，所以B 点即为粒子能打到y轴下方的最低点，易得OB＝R＝10 cm，综上所述，带电粒子能打到y轴上的范围为－10～10 3 cm。
2（2016北京高考理综）如图所示，质量为m，电荷量为q的带电粒子，以初速度v沿垂直磁场方向射入磁感应强度为B的匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动。
不计带电粒子所受重力。
（1）求粒子做匀速圆周运动的半径R和周期T；
（2）为使该粒子做匀速直线运动，还需要同时存在一个与磁场方向垂直的匀强电场，求电场强度E的大小。
【参考答案】（1）
mv
R
Bq
=、
2m
T
qB
π
=（2）E vB
=
考点：考查了带电粒子在复合场中的运动。