如图所示在磁感应强度为B的水平匀强磁场中有一足够长的绝缘细
电磁感应解题技巧及练习
电磁感应专题复习（重要）基础回顾（一）法拉弟电磁感应定律1、内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比E＝nΔΦ/Δt（普适公式）当导体切割磁感线运动时，其感应电动势计算公式为E＝BLVsinα2、E＝nΔΦ/Δt与E＝BLVsinα的选用①E＝nΔΦ/Δt计算的是Δt时间内的平均电动势，一般有两种特殊求法ΔΦ/Δt=BΔS/Δt即B不变ΔΦ/Δt=SΔB/Δt即S不变② E＝BLVsinα可计算平均动势，也可计算瞬时电动势。
③直导线在磁场中转动时，导体上各点速度不一样，可用V平=ω（R1+R2）/2代入也可用E＝nΔΦ/Δt 间接求得出 E＝BL2ω/2（L为导体长度，ω为角速度。
）（二）电磁感应的综合问题一般思路：先电后力即：先作“源”的分析--------找出电路中由电磁感应所产生的电源，求出电源参数E和r。
再进行“路”的分析-------分析电路结构，弄清串、并联关系，求出相应部分的电流大小，以便安培力的求解。
然后进行“力”的分析--------要分析力学研究对象（如金属杆、导体线圈等）的受力情况尤其注意其所受的安培力。
按着进行“运动”状态的分析---------根据力和运动的关系，判断出正确的运动模型。
最后是“能量”的分析-------寻找电磁感应过程和力学研究对象的运动过程中能量转化和守恒的关系。
【常见题型分析】题型一楞次定律、右手定则的简单应用例题（2006、广东）如图所示，用一根长为L、质量不计的细杆与一个上弧长为L0 、下弧长为d0的金属线框的中点连接并悬挂于o点，悬点正下方存在一个弧长为2 L0、下弧长为2 d0、方向垂直纸面向里的匀强磁场，且d0 远小于L先将线框拉开到图示位置，松手后让线框进入磁场，忽略空气阻力和摩擦，下列说法中正确的是A、金属线框进入磁场时感应电流的方向为a→b→c→d→B、金属线框离开磁场时感应电流的方向a→d→c→b→C、金属线框d c边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等D、金属线框最终将在磁场内做简谐运动。
山东省青岛第二中学2022-2023学年高二上学期期中考试物理试题及答案
A.小球运动的速度先增大后不变
A. B. C. D.
2.实现粒子间的高速碰撞是研究粒子的基本实验手段。北京正负电子对撞机的储存环可视作近似圆形轨道，当环中运行的电子数目为 个，环中电子以光速的 运动时形成10mA的电流。由此可知：此存储环的周长为（ ）（已知光速 ，电子的电荷量 ）
A.100米B.120米C.240米D.480米
（1）供电电流I是从C端，还是从D端流入；
（2）求重物质量与电流的关系。
18.东方超环，俗称“人造小太阳”，是中国科学院自主研制的磁约束核聚变实验装置。该装置需要将加速到较高速度的离子束变成中性粒子束，没有被中性化的高速带电离子需要利用“偏转系统”将带电离子从粒子束剥离出来。假设“偏转系统”的原理如图所示，混合粒子束先通过加有电压的两极板再进入偏转磁场中，中性粒子继续沿原方向运动，被接收器接收；未被中性化的带电离子一部分打到下极板，剩下的进入磁场发生偏转被吞噬板吞噬。已知离子带正电、电荷量为q，质量为m，两极板间电压为U，间距为d，极板长度为2d，吞噬板长度为2d，离子和中性粒子的重力可忽略不计，不考虑混合粒子间的相互作用。
B.小球运动 加速度先增大到 ，然后减小到零
C.小球的速度达到最大速度一半时加速度一定是
D.小球的速度达到最大速度一半时加速度可能是
10. 、 两个离子同时从匀强磁场的直边界的 、 点分别以 和 （与边界的夹角）射入磁场，又同时分别从 、 点穿出，如图所示．设边界上方的磁场范围足够大，下列说法中正确的是（）
浙江省普通高中强基联盟2022-2023学年高二下学期5月月考物理试题
浙江省普通高中强基联盟2022-2023学年高二下学期5月月考物理试题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题 1．下列物理量是矢量且对应的单位是由国际单位制的基本单位组成的是（ ） A ．力，NB ．冲量，-1kg m s ⋅⋅C ．电场强度，-1N C ⋅D ．磁通量，2-2k m s A g ⋅⋅⋅ 2．美国“毅力号”火星车于北京时间2021年2月19号4点55分成功登陆火星表面，“毅力号”火星车于北京时间2021年08月06日进行了首次火星样本取样工作，且其携带的“机智号”火星直升机也完成了持续40秒的首飞，飞行约160米，成功“击败”了火星稀薄的空气。
下列说法正确的是（ ）A ．“火星车于北京时间2021年2月19号4点55分”是指时刻B ．研究火星直升机在空中飞行轨迹时不能将火星直升机看作质点处理C ．研究火星直升机叶片与空气间相互作用力时可将叶片看作质点D ．“机智号”火星直升机首飞时的平均速度一定是4m/s3．如图为骑行者驾驶摩托车在水平路面上向左匀速拐弯的某个瞬间，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）A ．地面对摩托车的弹力方向指向左上方B ．地面对摩托车的摩擦力方向与车的运动方向相反C ．地面对摩托车的作用力与摩托车对地面的作用力大小相等D．摩托车对驾驶员的作用力竖直向上4．如图所示的LC振荡电路中，某时刻线圈中磁场方向向上，且正在增强，则此时（）A．电容器上极板带负电，下极板带正电B．振荡电路中能量正在从磁场能转化为电场能C．线圈中的自感电动势正在变小D．增大电容器两极板间的距离，振荡周期会变大5．在江苏卫视《最强大脑》中，一位选手用“狮吼功”震碎了高脚玻璃杯，如图所示。
若我们用手指轻弹同样的酒杯，听到清脆的声音，并测得该声音的频率为500Hz，已知空气中的声速为340m/s，则（）A．该选手震碎玻璃杯的声波波长约为0.68mB．选手的声音越大，越容易把玻璃杯震碎C．选手声音的频率越大，越容易把玻璃杯震碎D．选手“发功”时，玻璃杯做受迫振动的频率始终为500Hz6．如图所示，线圈的两端分别与电压表的两个正、负接线柱相连。
■■■■■005--力学标准化摸拟试题(1)
答案：a=2m/s2，F1=140N，T=0.5S
★11、一小圆盘静止在桌布上，位于一方
桌的水平桌面的中央。桌布的一边与桌的AB边
重合，如图：已知盘与桌布间的动摩擦因数为
μ
1，盘与桌面间的动摩擦因数为μ
。现突然
2
以恒定加速度a将桌布抽离桌面，加速度的方
向是水平的且垂直于AB边，若圆盘最后未从桌
∵
k q2 L2
mg
tan 30 o
∴
m
3kq2 L2 g
你认为他的解答是否正确？如
果不正确．请给出你的解答。
（2007山东名校联考一）
答案：m
3kq2 3L2 g
3、如图所示，在倾角为θ 的光滑斜面上有
两个用轻质弹簧相连接的物块A、B。它们的质 量分别为mA、mB，弹簧的劲度系数为k，C为一 固定挡板，系统处于静止状态。现开始用一恒力 F沿斜面方向拉物块A使之向上运动，求物块B刚 要离开C时物块A的 加速度a和从开始到 此时物块A的位移d。
（2005湖北黄冈市高三年级期末调研试题）
答案： t=0.5s
★ 9、如图所示，质量为M，长度为L的长木板放
在水平桌面上，木板右端放有一质量为m长度可忽略的 小木块，木块与木板之间、木板与桌面之间的动摩擦因 数均为μ，开始时木块、木板均静止，某时刻起给木板 施加一大小恒为F方向水平向右的拉力。若最大静摩擦 力等于滑动摩擦力。 （1）要把长木板从小木块下拉出，拉力F应满足条件。 （2）若拉力F=5μ（m＋M）g，求从开始运动到木板从 小木块下拉出经历的时间。
答案：m
1 2
0
EPm
56(mg sin )2
重庆市高三2024届调研测试卷(11月)全真演练物理试题
重庆市高三2024届调研测试卷（11月）全真演练物理试题一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)第(1)题如图所示，真空中的M、N为两个等大的均匀带电圆环，其圆心分别为A，C，带电量分别为，将它们平行放置，A、C连线垂直于圆环平面，B为AC的中点，现有质量为m带电量为的微粒（重力不计）从左方沿AC连线方向射入，到A点时速度，到B点时速度，取无穷远处为电势零点，点电荷的电势公式为，式中k为静电力常量，Q为点电荷的电量，r为到点电荷的距离。
下列判断可能正确的是（ ）A．微粒从B至C做加速运动，且B．微粒越过C点后先做加速运动，后做减速运动C．微粒将以B为中心做往返运动D．微粒在整个运动过程中的最终速度为第(2)题一定质量的理想气体从状态A经状态变化到状态，体积和热力学温度的图象如图所示，三个状态的坐标分别是、、、已知状态的压强为，则该过程中气体（ ）A．吸收的热量为B．吸收的热量为C．放出的热量为D．放出的热量为第(3)题如图所示，水平地面上固定有足够长的平行粗糙导轨和，导轨间接有电阻R，其余部分电阻不计，在矩形区域内有一竖直向下的匀强磁场B。
一金属棒垂直跨在导轨上，在磁场以速度v向右匀速运动过程中，测得金属棒也达到稳定的速度，则（ ）A．金属棒稳定的速度方向向左，且等于vB．金属棒稳定的速度方向向左，且小于vC．金属棒稳定的速度方向向右，且等于vD．金属棒稳定的速度方向向右，且小于v第(4)题如图xOy为倾角为37°的固定斜面内的直角坐标系，其中x轴和斜面底边平行。
一个可以视为质点的滑块在平行于斜面的外力F作用下，在斜面上沿着某一直线匀速运动。
已知滑块和斜面间的动摩擦因数为0.6，。
关于F的方向下列分析正确的是（ ）A．F可以沿任意方向B．F可能沿方向C．F可能和方向夹指向第四象限D．F可能和方向夹指向第二象限第(5)题如图所示，斜面顶端在水平面上的投影为O点，斜面与水平面平滑连接。
2024年1月浙江省普通高校招生选考科目考试物理核心考点仿真模拟试卷B(基础必刷)
2024年1月浙江省普通高校招生选考科目考试物理核心考点仿真模拟试卷B（基础必刷）一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)第(1)题如图所示的三维直角坐标系O-xyz中，在A（a，0，0）和B（0，a，0）点放置等量的异种点电荷，电量分别为＋q和－q，则坐标为处的电场强度E的大小为（ ）A．B．C．D．第(2)题下列哪种现象或者应用实例属于光的衍射（ ）A．观看立体电影的眼镜B．圆盘影子中心的亮斑C．水中“折断”的铅笔D．自行车的尾灯第(3)题下列说法中正确的是（ ）A．两个不同的物体，只要温度和体积相同，内能就相同B．由热力学第二定律可知从单一热源吸收热量，完全变成功是不可能的C．当分子间的作用力表现为斥力时，随着分子间距离的增大，分子势能减小D．单位时间内气体分子对容器壁单位面积上的碰撞次数减小，气体的压强一定减小第(4)题一质量为m的小球被发射到空中，运动中小球受到方向水平向左、大小为F的恒力作用。
忽略空气阻力，重力加速度为g。
为了使小球能重新回到发射点，发射速度方向与水平向右方向的夹角θ应该满足（ ）A ．sinθ=B．cosθ=C．tanθ=D．cotθ=第(5)题如图所示，质量的物块靠在竖直墙面上，物块与墙面间的动摩擦因数，垂直于墙面作用在物块表面的推力，物块处于静止状态。
取，则物块所受摩擦力的大小为（ ）A．B．C．D．第(6)题2021年5月15日，天问一号探测器着陆火星取得成功，迈出了我国星际探测征程的重要一步，在火星上首次留下国人的印迹。
天问一号探测器成功发射后，顺利被火星捕获，成为我国第一颗人造火星卫星。
经过轨道调整，探测器先沿椭圆轨道Ⅰ运行，之后进入称为火星停泊轨道的椭圆轨道Ⅱ运行，如图所示，两轨道相切于近火点P，则天问一号探测器（ ）A．在轨道Ⅱ上处于受力平衡状态B．在轨道Ⅰ运行周期比在Ⅱ时短C．从轨道Ⅰ进入Ⅱ在P处要加速D．沿轨道Ⅰ向P飞近时速度增大第(7)题如图xOy为倾角为37°的固定斜面内的直角坐标系，其中x轴和斜面底边平行。
江苏省泰州市兴化市第一中学2024届高三下学期联合考试物理试题含解析
江苏省泰州市兴化市第一中学2024届高三下学期联合考试物理试题注意事项：1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B 铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、在一大雾天，一辆小汽车以30m/s 的速度行驶在高速公路上，突然发现正前方30m 处有一辆大卡车以10m/s 的速度同方向匀速行驶，小汽车紧急刹车，刹车过程中刹车失灵。
如图所示a 、b 分别为小汽车和大卡车的v －t 图像，以下说法正确的是（ ）A ．因刹车失灵前小汽车已减速，不会追尾B ．在t ＝5s 时追尾C ．在t ＝2s 时追尾D ．若刹车不失灵不会追尾2、运动员从高山悬崖上跳伞，伞打开前可看成做自由落体运动，开伞后减速下降，最后匀速下落. p F E υ合、、和E 分别表示速度、合外力、重力势能和机械能.其中t h 、分别表示下落的时间和高度，在整个过程中，下列图象可能符合事实的是( )A ．B ．C ．D ．3、如图所示，N 匝矩形线圈以角速度ω在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕轴OO ’匀速转动，线圈面积为S ，线圈电阻为R ，电流表和电压表均为理想表，滑动变阻器最大值为2R ，则下列说法正确的是（ ）A．电压表示数始终为2NBSωB．电流表示数的最大值NBS RωC．线圈最大输出功率为22228N B SRωD．仅将滑动变阻器滑片向上滑动，电流表示数变大，电压表示数变大4、北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星定位和导轨系统，预计2020年形成全球覆盖能力。
运动电荷在磁场中受到的力——洛伦兹力
考点3 运动电荷在磁场中受到的力—洛伦兹力1.洛伦兹力运动电荷在磁场中受到的力叫做洛伦兹力.2.洛伦兹力的方向(1)判定方法左手定则：掌心——磁感线垂直穿入掌心；四指——指向正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向；拇指——指向洛伦兹力的方向.(2)方向特点：F⊥B，F⊥v，即F垂直于B和v决定的平面(注意：洛伦兹力不做功).3.洛伦兹力的大小(1)v∥B时，洛伦兹力F＝0.(θ＝0°或180°)(2)v⊥B时，洛伦兹力F＝qvB.(θ＝90°)(3)v＝0时，洛伦兹力F＝0.1.关于电场力与洛伦兹力，以下说法正确的是()A.电荷只要处在电场中，就会受到电场力，而电荷静止在磁场中，也可能受到洛伦兹力B.电场力对在电场中的电荷一定会做功，而洛伦兹力对在磁场中的电荷却不会做功C.电场力与洛伦兹力一样，受力方向都在电场线和磁感线上D.只有运动的电荷在磁场中才会受到洛伦兹力的作用2.下列各图中，运动电荷的速度方向、磁感应强度方向和电荷的受力方向之间的关系正确的是()3.如下图所示是磁感应强度B、正电荷速度v和磁场对电荷的作用力F三者方向的相互关系图(其中B、F、v两两垂直)．其中正确的是()4.下列关于洛伦兹力的说法中，正确的是()A.只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同B.如果把＋q改为－q，且速度反向，大小不变，则洛伦兹力的大小、方向均不变C.洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直D.粒子在只受到洛伦兹力作用下运动的动能、速度均不变5.带电粒子(重力不计)穿过饱和蒸汽时，在它走过的路径上饱和蒸汽便凝成小液滴，从而显示了粒子的径迹，这是云室的原理，如图所示是云室的拍摄照片，云室中加了垂直于照片向外的匀强磁场，图中oa、ob、oc、od是从o点发出的四种粒子的径迹，下列说法中正确的是()A．四种粒子都带正电B．四种粒子都带负电C．打到a、b点的粒子带正电D．打到c、d点的粒子带正电6.如图所示是电子射线管示意图.接通电源后，电子射线由阴极沿x轴正方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线.要使荧光屏上的亮线向下(z轴负方向)偏转，下列措施可采用的是()A.加一磁场，磁场方向沿z轴负方向B.加一磁场，磁场方向沿y轴正方向C.加一磁场，磁场方向沿x轴正方向D.加一磁场，磁场方向沿y轴负方向7.如图所示，一束电子流沿管的轴线进入螺线管，忽略重力，电子在管内的运动应该是()A．当从a端通入电流时，电子做匀加速直线运动B．当从b端通入电流时，电子做匀加速直线运动C．不管从哪端通入电流，电子都做匀速直线运动D．不管从哪端通入电流，电子都做匀速圆周运动8.(多选)如图为一“滤速器”装置的示意图．a、b为水平放置的平行金属板，一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经小孔O进入a、b两板之间．为了选取具有某种特定速率的电子，可在a、b间加上电压，并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场，使所选电子仍能够沿水平直线OO′运动，由O′射出．不计重力作用．可能达到上述目的的办法是()A.使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向里B.使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向里C.使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向外D.使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向外9.(多选)在方向如图所示的匀强电场(场强为E)和匀强磁场(磁感应强度为B)共存的场区中，一电子沿垂直电场线和磁感线的方向以速度v0射入场区，设电子射出场区时的速度为v，则()A．若v0>E/B，电子沿轨迹I运动，射出场区时，速度v>v0B．若v0>E/B，电子沿轨迹Ⅱ运动，射出场区时，速度v<v0C．若v0<E/B，电子沿轨迹Ⅰ运动，射出场区时，速度v>v0D．若v0<E/B，电子沿轨迹Ⅱ运动，射出场区时，速度v<v010.带电油滴以水平速度v0垂直进入磁场，恰做匀速直线运动，如图3－5－12所示，若油滴质量为m，磁感应强度为B，则下述说法正确的是()A．油滴必带正电荷，电荷量为2mg/v0BB．油滴必带负电荷，比荷q/m＝g/v0BC．油滴必带正电荷，电荷量为mg/v0BD．油滴带什么电荷都可以，只要满足q＝mg/v0B11.(多选)如图所示，用丝线吊一个质量为m的带电(绝缘)小球处于匀强磁场中，空气阻力不计，当小球分别从等高的A点和B点向最低点O运动且两次经过O点时()A．小球的动能相同B．丝线所受的拉力相同C．小球所受的洛伦兹力相同D．小球的向心加速度相同12. (多选)如图所示，一个带正电荷的小球沿水平光滑绝缘的桌面向右运动，飞离桌子边缘A ，最后落到地板上．设有磁场时飞行时间为t 1，水平射程为x 1，着地速度大小为v 1；若撤去磁场，其余条件不变时，小球飞行时间为t 2，水平射程为x 2，着地速度大小为v 2.则下列结论正确的是( )A ．x 1＞x 2B ．t 1＞t 2C ．v 1＞v 2D ．v 1和v 2相同13. （多选）如图所示，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( )A ．a 、b 一起运动的加速度减小B ．a 、b 一起运动的加速度增大C ．a 、b 物块间的摩擦力减小D ．a 、b 物块间的摩擦力增大14. 如图所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直纸面向外、强度为B 的匀强磁场中．质量为m 、带电荷量为＋Q 的小滑块从斜面顶端由静止下滑．在滑块下滑的过程中，下列判断正确的是( )A ． 滑块受到的摩擦力不变B ． 滑块到达地面时的动能与B 的大小无关C ． 滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下D ． B 很大时，滑块可能静止于斜面上15. (多选)质量为m 、带电荷量为q 的小物块，从倾角为θ的光滑绝缘斜面上由静止下滑，整个斜面置于方向水平向里的匀强磁场中，磁感应强度为B ，如图所示．若带电小物块下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零，下列说法中正确的是( )A ． 小物块一定带正电荷B ． 小物块在斜面上运动时做匀加速直线运动C ． 小物块在斜面上运动时做加速度增大，而速度也增大的变加速直线运动D ． 小物块在斜面上下滑过程中，当小物块对斜面压力为零时的速率为mg cos θBq16、如图所示，套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球，其质量为m ，带电荷量为q ，小球可在棒上滑动，现将此棒竖直放入沿水平方向的且互相垂直的匀强磁场和匀强电场中．设小球电荷量不变，小球由棒的下端以某一速度上滑的过程中一定有( )A. 小球加速度一直减小B. 小球的速度先减小，直到最后匀速C. 杆对小球的弹力一直减小D. 小球受到的洛伦兹力一直减小17、(多选)在一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带电量为q 、质量为m 的带电球体，管道半径略大于球体半径．整个管道处于磁感应强度为B 的水平匀强磁场中，磁感应强度方向与管道垂直．现给带电球体一个水平速度v ，则在整个运动过程中，带电球体克服摩擦力所做的功可能为( )A ．0 B.12m (mg qB )2 C.12mv 2 D.12mv 2－(mg qB )2] 18、(多选)如图所示，粗糙的足够长的竖直木杆上套有一个带电的小球，整个装置处在由水平匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场组成的足够大的复合场中，小球由静止开始下滑，在整个运动过程中小球的v －t 图象如图所示，其中错误的是( )19、(多选)如图所示，一个带正电荷的物块m ，由静止开始从斜面上A 点下滑，滑到水平面BC 上的D 点停下来．已知物块与斜面及水平面间的动摩擦因数相同，且不计物块经过B 处时的机械能损失．先在ABC 所在空间加竖直向下的匀强电场，第二次让物块m 从A 点由静止开始下滑，结果物块在水平面上的D ′点停下来．后又撤去电场，在ABC 所在空间加水平向里的匀强磁场，再次让物块m 从A 点由静止开始下滑，结果物块沿斜面滑下并在水平面上的D ″点停下来．则以下说法中正确的是( )A 、D ′点一定在D 点左侧B 、D ′点一定与D 点重合C 、D ″点一定在D 点右侧 D 、D ″点一定与D 点重合20、如图所示，在磁感应强度为B 的水平匀强磁场中，有一足够长的绝缘细棒OO ′在竖直面内垂直于磁场方向放置，细棒与水平面夹角为α.一质量为m 、带电荷量为＋q 的圆环A 套在OO ′棒上，圆环与棒间的动摩擦因数为μ，且μ<tan α.现让圆环A 由静止开始下滑，试问圆环在下滑过程中：(1) 圆环A 的最大加速度为多大？获得最大加速度时的速度为多大？(2) 圆环A 能够达到的最大速度为多大？21、(多选)如图所示，一根水平光滑的绝缘直槽轨连接一个竖直放置的半径为R ＝0.50m 的绝缘光滑槽轨，槽轨处在垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B ＝0.50T.有一个质量m ＝0.10g ，带电量为q ＝＋1.6×10－3C 的小球在水平轨道上向右运动．若小球恰好能通过最高点，则下列说法正确的是( )A 、小球在最高点所受的合力为零B 、小球到达最高点时的机械能与小球在水平轨道上的机械能相等C 、如果设小球到达最高点的线速度是v ，则小球在最高点时式子mg ＋qvB ＝m v 2R 成立D 、如果重力加速度取10m/s 2，则小球的初速度v 0＝4.6m/s22、如图所示，一个绝缘且内壁光滑的环形细圆管，固定于竖直平面内，环的半径为R(比细管的内径大得多)，在圆管的最低点有一个直径略小于细管内径的带正电小球处于静止状态，小球的质量为m，带电荷量为q，重力加速度为g.空间存在一磁感应强度大小未知(不为零)，方向垂直于环形细圆管所在平面且向里的匀强磁场．某时刻，给小球一方向水平向右、大小为v0＝5gR的初速度，则以下判断正确的是()A、无论磁感应强度大小如何，获得初速度后的瞬间，小球在最低点一定受到管壁的弹力作用B、无论磁感应强度大小如何，小球一定能到达环形细圆管的最高点，且小球在最高点一定受到管壁的弹力作用C无论磁感应强度大小如何，小球一定能到达环形细圆管的最高点，且小球到达最高点时的速度大小都相同D、小球在环形细圆管的最低点运动到所能到达的最高点的过程中，水平方向分速度的大小一直减小23、(多选)如图所示，设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，已知一粒子在重力、电场力和洛伦兹力作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零，C点是运动的最低点，以下说法正确的是()A、这粒子必带正电荷B、A点和B点在同一高度C、粒子在C点时速度最大D、粒子到达B点后，将沿曲线返回A点。
【方向】带电粒子在磁场中的运动
【关键字】方向洛伦兹力，带电粒子在磁场中的运动一、洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力1．洛伦兹力的公式：F＝qvb2．当带电粒子的运动方向与磁场方向互相平行时，F＝03．当带电粒子的运动方向与磁场方向互相笔直时，F＝qvb4．只有运动电荷在磁场中才有可能受到洛伦兹力作用，静止电荷磁场中受到的磁场对电荷的作用力一定为0.二、洛伦兹力的方向1．运动电荷在磁场中受力方向要用左手定则来判定．2．洛伦兹力F的方向既笔直磁场B的方向，又笔直运动电荷v的方向，即F总是笔直B和v的所在平面．3．使用左手定则判定洛伦兹力方向时，若粒子带正电时，四个手指的指向与正电荷的运动方向相同．若粒子带负电时，四个手指的指向与负电荷的运动方向相反．4．安培力的本质是磁场对运动电荷的作用力的宏观表现．三、洛伦兹力的特征洛伦兹力与电荷运动状态有关：当v＝0时，F=0；v≠0，但v∥B时，F=0.洛伦兹力对运动电荷不做功．注意：由于洛伦兹力的方向总与带电粒子在磁场中的运动方向笔直，所以洛伦兹力对运动电荷不做功，不能改变运动电荷的速度大小和电荷的大小，但洛伦兹力可以改变运动电荷的速度方向和运动电荷的运动状态．四、带电粒子在匀强磁场中的运动1．不计重力的带电粒子在匀强磁场中的运动可分为三种情况：一是匀速直线运动；二是匀速圆周运动；三是螺旋运动．2．不计重力的带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的几个基本公式：(1)向心力公式_qvB＝m(2)轨道半径公式R＝；(3)周期、频率公式T＝＝．3．不计重力的带电粒子笔直进入匀强电场和笔直进入匀强磁场时都做曲线运动，但有区别：带电粒子笔直进入匀强电场，在电场中做类平抛运动曲线运；笔直进入匀强磁场，则做匀速圆周运动曲线运动．一、在研究带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动规律时，着重把握“一找圆心，二找半径，三找周期或时间”的分析方法．1．圆心的确定因为洛伦兹力F洛指向圆心，根据F洛⊥v，画出粒子运动轨迹中任意两点(一般是射入和射出磁场两点)的F洛的方向，沿两个洛伦兹力F洛画其延长线的交点即为圆心，另外，圆心位置必定在圆中一根弦的中垂线上(见图)．2．半径的确定和计算利用平面几何关系，求出该圆的可能半径(或圆心角)，并注意以下两个重要的几何特点．(1)粒子速度的偏向角(φ)等于同心角(α)，并等于AB弦与切线的夹角(弦切角θ)的2倍(如图所示)，即φ＝α＝2θ＝ωt.(2)相对的弦切角(θ)相等，与相邻的弦切角(θ′)互补，θ＋θ′＝180°.3．粒子在磁场中运动时间的确定t＝T或t＝式中θ为偏向角，T为周期，s为轨道的弧长，v为线速度．4．注意圆周运动中的对称规律，如从同一直线边界射入的粒子，再从这一边界射出时，速度与边界的夹角相等，在圆形磁场区域内，沿径向射入的粒子，必沿径向射出．二、带电粒子在有界磁场中运动的极值问题和对称性问题．1．刚好穿出磁场边界的条件是带电粒子在磁场中运动的轨道与边界相切．2．当速度v一定时，弧长(或弦长)越长，圆周角越大，则带电粒子在有界磁场中运动的时间越长．3．从同一边界射入的粒子，从同一边界射出时，速度与边界的夹角相等，在圆形磁场区域内，沿径向射入的粒子，必沿径向射出．4．如图，几种有界磁场中粒子的运动轨迹，在具体题目中会经常遇到．典例分析题型一：洛伦兹力的应用1．洛伦兹力的大小和方向(1)洛伦兹力的大小F＝qvB适用条件：匀强磁场中，q、v、B中任意两者相互笔直．(2)洛伦兹力的方向．运动电荷在磁场中所受洛伦兹力应用左手定则判断．2．带电粒子在磁场中的运动(1)若v∥B，带电粒子做匀速直线运动，此时粒子受的洛伦兹力为0.(2)若v⊥B，带电粒子在笔直于磁场的平面内以v做匀速圆周运动．a．向心力由洛伦兹力提供：qvB＝mb．轨道半径公式：R＝c．周期公式：T＝＝频率：f＝＝d．动能公式：E k＝12mv2＝(BqR)22m例1 (11年山东模拟)如图所示，平面直角坐标系的第Ⅰ象限内存在磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直纸面向里．一质量为m，带电量大小为q的带电粒子以速度v从O点沿着与x轴成30°角的方向垂直进入磁场，运动到A点时的速度方向平行于y轴(粒子重力不计)，则( )A．粒子带正电B．粒子带负电C．粒子由O到A所经历时间为πm 6qBD．粒子的动能没有变化例2如图所示，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图．若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是( )A．a粒子动能最大B．c粒子速率最大C．c粒子在磁场中运动时间最长D．它们做圆周运动的周期T a<T b<T c题型二：带电粒子在磁场中运动的分析方法确定带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的圆心、半径、运动时间的方法：(1)圆周轨迹上任意两点的洛伦兹力的方向线的交点就是圆心；(2)圆心确定下来后，经常根据平面几何知识去求解半径；(3)先求出运动轨迹所对应的圆心角θ，然后根据t＝θT360°(T为运动周期)，就可求得运动时间．例3 (10年重庆高考)如图所示，矩形MNPQ区域内有方向垂直于纸面的匀强磁场，有5个带电粒子从图中箭头所示位置垂直于磁场边界进入磁场，在纸面内做匀速圆周运动，运动轨迹为相应的圆弧，这些粒子的质量、电荷量以及速度大小如下表所示由以上信息可知，从图中a、b、c处进入的粒子对应表中的编号分别为( )A．3、5、4 B．4、2、5C．5、3、2 D．2、4、5例4 (11年广东模拟)在真空中，半径为R 的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B ，在此区域外围足够大空间有垂直纸面向里的大小也为B 的匀强磁场，一个带正电的粒子从边界上的P 点沿半径向外，以速度v 0进入外围磁场，已知带电粒子质量m ＝2×10－10kg ，带电量q ＝5×10－6C ，不计重力，磁感应强度B ＝1T ，粒子运动速度v 0＝5×103m/s ，圆形区域半径R ＝0.2m ，试画出粒子运动轨迹并求出粒子第一次回到P 点所需时间(计算结果可以用π表示)．题型三：带电粒子在磁场中的圆周运动分析带电粒子在磁场中做圆周运动的问题，重点是“确定圆心、确定半径，确定周期或时间”，尤其是圆周运动半径的确定，从物理规律上应满足R ＝mv Bq，从运动轨迹上应根据几何关系求解．例5 (10年全国高考)如图所示，在0≤x ≤a 、0≤y ≤a 2范围内有垂直于xy 平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B.坐标原点O 处有一个粒子源，在某时刻发射大量质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子，它们的速度大小相同，速度方向均在xy平面内，与y轴正方向的夹角分布在0～90°范围内．已知粒子在磁场中做圆周运动的半径介于a/2到a之间，从发射粒子到粒子全部离开磁场经历的时间恰好为粒子在磁场中做圆周运动周期的四分之一．求最后离开磁场的粒子从粒子源射出时的(1)速度的大小；(2)速度方向与y轴正方向夹角的正弦．例6如图所示，在x轴上方有磁感强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场．x轴下方有磁感强度大小为B2、方向垂直纸面向外的匀强磁场，一质量为m、电量为－q的带电粒子(不计重力)，从x轴上O点以速度v0垂直x轴向上射出，求：(1)经多长时间粒子第三次到达x轴；(初位置点O为第一次)(2)粒子第三次到达x轴时离O点的距离．简单题1．如图中，电荷的速度方向、磁场方向和电荷的受力方向之间关系正确的是（）A．B． C． D．2．如图所示，一电荷量为q的负电荷以速度v射入匀强磁场中，其中电荷不受洛伦兹力的是（）A．B．C．D．3．如图所示，电子e向上射入匀强磁场中，此时该电子所受洛伦兹力的方向是（）A．向左B．向右C．垂直于纸面向里 D．垂直于纸面向外4．下列各图中，运动电荷的速度方向、磁场方向和电荷的受力方向之间的关系正确的是（）A． B． C． D．5．在如图所示的四幅图中，正确标明了带电粒子所受洛伦兹力f方向的是（）A．B．C．D．6．如图所示，匀强磁场B的方向竖直向上，一电子沿纸面以水平向右的速度v 射入磁场时，它受到的洛仑兹力的方向是（）A．竖直向上B．竖直向下C．垂直纸面向里D．垂直纸面向外7．关于电荷所受电场力和洛伦兹力，正确的说法是（）A．电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用B．电荷在电场中不一定受电场力作用C．正电荷所受电场力方向一定与该处电场方向一致D．电荷所受的洛伦兹力不一定与磁场方向垂直8．关于电荷所受电场力和洛伦兹力，正确的说法是（）A．电荷运动方向与电场方向平行时，不受电场力作用B．电荷所受电场力方向一定与该处电场方向相同C．电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用D．电荷所受的洛伦兹力方向一定与磁场方向垂直中档题1．一正电荷垂直射入匀强磁场中，其速度v的方向和受到的洛伦兹力F 的方向如图所示．下列关于磁场方向的说法中正确的是（）A．与F 方向相反B．垂直纸面向里C．垂直纸面向外D．与F方向相同2．带电粒子以一定速度在磁场中运动时（不计重力），带电粒子（）A．一定受洛伦兹力B．一定不受洛伦兹力C．可能受洛伦兹力D．若受洛伦兹力，其方向就是粒子的运动方向3．如图所示，乙是一个带正电的小物块，甲是一个不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起静置于粗糙的水平地板上，地板上方空间有水平方向的匀强磁场．现用水平恒力拉甲物块，使甲、乙无相对滑动地一起水平向左加速运动，在加速运动阶段（）A．甲、乙两物块一起匀加速运动B．甲、乙两物块间的摩擦力不断增大C．甲、乙两物块间的摩擦力大小不变D．甲、乙两物块间的摩擦力不断减小4．关于电荷所受电场力和洛伦兹力，正确的说法是（）A．电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用B．电荷在电场中一定受电场力作用C．电荷所受电场力一定与该处电场方向一致D．电荷所受的洛伦兹力不一定与磁场方向垂直5．如图所示，直导线中通有方向向右的电流，在该导线正下方有一个电子正以速度v向右运动．重力忽略不计，则电子的运动情况将是（）A．电子向上偏转，速率不变B．电子向下偏转，速率改变C．电子向下偏转，速率不变D．电子向上偏转，速率改变6．对以下物理量方向的判断正确是（）A．运动的正电荷在电场中受到的电场力一定与运动方向一致B．运动的正电荷在磁场中受到的洛伦兹力一定与运动方向一致C．通电导体在磁场中的安培力方向可能与电流方向一致D．感应电流的方向与感应电动势方向一致7．空间中存在着竖直向下的匀强磁场，如图所示，一带正电粒子（不计重力）垂直于磁场方向以初速度v射入磁场后，运动轨迹将（）A．向上偏转B．向下偏转C．向纸面内偏转D．向纸面外偏转8．如图所示的四个图中，标出了匀强磁场的磁感应强度B的方向、带正电的粒子在磁场中速度v的方向和其所受洛伦兹力f的方向，其中正确表示这三个方向关系的图是（）A．B．C．D．9．如图所示，关于对带电粒子在匀强磁场中运动的方向描述正确的是（）A．B．C．D．二．多选题（共1小题）10．某空间存在着如图（甲）所示的足够大的，沿水平方向的匀强磁场．在磁场中A，B两个物块叠放在一起，置于光滑绝缘水平地面上，物块A带正电，物块B不带电且表面绝缘．在t1=0时刻，水平恒力F作用在物块B上，使A，B 由静止开始做加速度相同的运动．在A、B一起向左运动的过程中，以下说法中正确的是（）A．图（乙）可以反映A所受洛伦兹力大小随时间t变化的关系，图中y表示洛伦兹力大小B．图（乙）可以反映A对B的摩擦力大小随时间t变化的关系，图中y表示摩擦力大小C．图（乙）可以反映A对B的压力大小随时间t变化的关系，图中y表示压力大小D．图（乙）可以反映B对地面的压力大小随时间t变化的关系，图中y表示压力大小难题1．带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用．下列表述正确的是( )A．洛伦兹力对带电粒子做功B．洛伦兹力不改变带电粒子的动能C．洛伦兹力的大小与速度无关D．洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向2．每时每刻都有大量带电的宇宙射线向地球射来，地球磁场可以有效地改变这些宇宙射线中大多数带电粒子的运动方向，使它们不能到达地面，这对地球上的生命有十分重要的意义，假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂直于地面向赤道射来(如图，地球由西向东转，虚线表示地球自转轴，上方为地理北极)，在地球磁场的作用下，它将( )A．向东偏转B．向南偏转C．向西偏转D．向北偏转3，(10年北京调研)如图所示，一带电粒子垂直射入一垂直纸面向里自左向右逐渐增强的磁场中，由于周围气体的阻尼作用，其运动轨迹为一段圆弧线，则从图中可以判断(不计重力)( )A．粒子从A点射入，速率逐渐减小B．粒子从A点射入，速率逐渐增大C．粒子带负电，从B点射入磁场D．粒子带正电，从A点射入磁场4.(10年江苏模拟)如图所示，空间有一垂直纸面的磁感应强度为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，在木板左端无初速放置一质量为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( )A．木板和滑块一直做加速度为2 m/s2的匀加速运动B．最终木板做加速度为3 m/s2的匀加速运动C．滑块最终做速度为10 m/s的匀速运动D．滑块一直受到滑动摩擦力的作用5.如图所示，带正电的物块A放在不带电的小车B上，开始时都静止，处于垂直纸面向里的匀强磁场中．t=0时加一个水平恒力F向右拉小车B，t=t1时A相对于B开始滑动．已知地面是光滑的．AB间粗糙，A带电量保持不变，小车足够长．从t=0开始A、B的速度﹣时间图象，下面哪个可能正确（）A．B．C．D．6.如图所示，下端封闭、上端开口、内壁光滑的细玻璃管竖直放置，管底有一带电的小球，整个装置以水平向右的速度v匀速运动，沿垂直于磁场的方向进入方向水平的匀强磁场，由于水平拉力F的作用，玻璃管在磁场中的速度保持不变，最终小球从上端开口飞出，小球的电荷量始终保持不变，则从玻璃管进入磁场到小球运动到上端开口的过程中，关于小球运动的加速度a、沿竖直方向的速度vy、拉力F以及管壁对小球的弹力做功的功率P随时间t变化的图象分别如下图所示，其中正确的是（）A．B．C．D．7.如图所示为某磁谱仪部分构件的示意图，图中，永磁铁提供匀强磁场，硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹，宇宙射线中有大量的电子、正电子和质子．当这些粒子从上部垂直进入磁场时，下列说法正确的是（）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，它在磁场中的运动轨迹的半径越小8.(11年广东模拟)如图所示，在磁感应强度为B的水平匀强磁场中，有一足够长的绝缘细棒OO′在竖直面内垂直于磁场方向放置，细棒与水平面夹角为α.一质量为m、带电荷量为＋q的圆环A套在OO′棒上，圆环与棒间的动摩擦因数为μ，且μ<tanα.现让圆环A由静止开始下滑，试问圆环在下滑过程中：(1)圆环A的最大加速度为多大？获得最大加速度时的速度为多大？(2)圆环A能够达到的最大速度为多大？9 如图所示，矩形区域I和II内分别存在方向垂直于纸面向外和向里的匀强磁场（AA′、BB′、CC′、DD′为磁场边界，四者相互平行），磁感应强度大小均为B，矩形区域的长度足够长，两磁场宽度及BB′与CC′之间的距离均相同．某种带正电的粒子从AA′上O1处以大小不同的速度沿与O1A成α=30°角进入磁场（如图所示，不计粒子所受重力），当粒子的速度小于某一值时，粒子在区域I内的运动时间均为t0．当速度为v0时，粒子在区域I内的运动时间为．求：（1）粒子的比荷；（2）磁场区域I和II的宽度d；（3）速度为v0的粒子从Ol到DD′所用的时间．此文档是由网络收集并进行重新排版整理.word可编辑版本！。
2024届湖北华中师大附中高三下学期模拟考试物理试题三(含答案)
2024届高三物理试题三考试范围：磁场一．选择题:本题共10小题，每小题4分，共40分。
在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。
每小题全部选对得4分，选对不全得2分，有选错的得0分。
1.下列关于磁场的应用，正确的是( )A. 图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器示意图，要使粒子获得的最大动能增大，可增大加速电场的电压UB. 图乙是磁流体发电机示意图，由此可判断A 极板是发电机的正极，B 极板是发电机的负极C. 图丙是速度选择器示意图，不考虑重力的带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是BEv = D. 图丁是磁电式电流表内部结构示意图，当有电流流过时，线圈在磁极间产生的匀强磁场中偏转 2.如图所示，两个完全相同、所在平面互相垂直的导体圆环P 、Q 中间用绝缘细线连接,通过另一绝缘细线悬挂在天花板上，当P 、Q 中同时通有图示方向的恒定电流时，关于两线圈的转动(从上向下看)以及细线中张力的变化，下列说法正确的是( ) A.P 顺时针转动,Q 逆时针转动,转动时P 与天花板连接的细线张力不变 B.P 逆时针转动,Q 顺时针转动,转动时两细线张力均不变C.P 、Q 均不动,P 与天花板连接的细线和与Q 连接的细线张力均增大D.P 不动,Q 逆时针转动,转动时P 、Q 间细线张力不变3.如图所示，在同一平面内互相绝缘的三根无限长直导线ab 、cd 、ef 围成一个等边三角形，三根导线通过的电流大小相等，方向如图所示，O 为等边三角形的中心，M 、N 分别为O 关于导线ab 、cd 的对称点。
已知三根导线中的电流形成的合磁场在O 点的磁感应强度大小为B 1，在M 点的磁感应强度大小为B 2，若撤去导线ef ，则此时N 点的磁感应强度大小为( )A ．B 1＋B 2 B ．B 1－B 2C ．B 1＋B 22 D ．B 1－B 224.如图所示，匀强磁场区域足够大，磁感应强度大小为B ，方向水平向右，将一段圆弧形导体ab 置于磁场中，圆弧圆心为O ，半径为r ，ab 连线竖直。
高中物理选择性必修二 第一章第三节 洛伦兹力
(2)特点：洛伦兹力的方向与电荷运动方向和磁场方向都 垂直，洛伦兹力 只改变带电粒子的速度的 方向 ，不改变速度的 大小 ，对电荷不做功(选 填“做功”或“不做功”).
二、洛伦兹力的大小 1.洛伦兹力公式的推导：设有一段长为L的通电直导线 (如图1)，横截面积为S，单位体积内含有的自由电荷 数为n，每个自由电荷的电荷量为q，电荷定向移动的 平均速度为v，垂直放入磁感应强度为B的匀强磁场中.
D.a是带正电离子及带负电离子的共同运动轨迹
图9
1234
解析 带正电的离子在垂直纸面向里的磁场中向 右运动，根据左手定则可知，离子受到的洛伦兹 力的方向向上，所以带正电的离子的运动轨迹为 a，故A符合题意，B不符合题意. 带负电的离子在垂直纸面向里的磁场中向右运动，根据左手定则可知， 离子受到的洛伦兹力的方向向下，所以带负电的离子的运动轨迹为b， 故C不符合题意. 根据A、C的分析可知，带正电离子及带负电离子的运动轨迹不相同，故 D不符合题意.
1234
4.(带电体在磁场中的运动)(多选)如图10所示，一个质量为0.1 g、电荷
量为5×10－4 C的小滑块(可视为质点)，放在倾角为α＝30°的光滑绝缘斜
面顶端(斜面足够长)，斜面置于B＝0.5 T的匀强磁场中，磁场方向垂直
纸面向里，小滑块由静止开始沿斜面下滑，小滑块运动一段距离l后离
开斜面，g取10 m/s2，则
例1 试判断下列图中的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向， 其中垂直于纸面指向纸里的是
√
解析 根据左手定则可以判断，选项A中的带电粒子所受的洛伦兹力方 向向下； 选项B中的带电粒子所受的洛伦兹力方向向上； 选项C中的带电粒子所受的洛伦兹力方向垂直纸面指向纸外； 选项D中的带电粒子所受的洛伦兹力方向垂直于纸面指向纸里，D正确.
8.3带电粒子在复合场中的运动
2.如图所示，在长方形abcd区域内有正交的电磁场，ab＝bc/2＝L， 一带电粒子从ad的中点垂直于电场和磁场方向射入，恰沿直线从bc边 的中点P射出，若撤去磁场，则粒子从c点射出；若撤去电场，则粒子 将(重力不计)( )
A．从b点射出 B．从b、P间某点射出 C．从a点射出 D．从a、b间某点射出
(1)M、N两点间的电势差UMN； (2)粒子在磁场中运动的轨道半径r； (3)粒子从M点运动到P点的总时间t. [思路点拨] 根据粒子在不同区域内的运动特点和受力特点画出轨 迹，分别利用类平抛和圆周运动的分析方法列方程求解．
[自主解答] (1)设粒子过 N 点时的速度大小为 v，有vv0＝cos θ v＝2v0 粒子从 M 点运动到 N 点的过程，有 quMN＝12mv2－12mv20， UMN＝3m2qv20. (2)粒子在磁场中以 O′为圆心做匀速运动， 半径为 O′N，有 qvB＝mrv2，r＝2qmBv0.
律求解． ③当带电粒子做复杂曲线运动时，一般用动能定理或能量守恒定律 求解． ④对于临界问题，注意挖掘隐含条件．
2．复合场中粒子重力是否考虑的三种情况 (1)对于微观粒子，如电子、质子、离子等，因为其重力一般情况 下与电场力或磁场力相比太小，可以忽略；而对于一些实际物体， 如带电小球、液滴、金属块等一般应当考虑其重力．
(3)由几何关系得 ON＝rsin θ
设粒子在电场中运动的时间为 t1，有 ON＝v0t1
t1＝
3m qB
粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期 T＝2qπBm
设粒子在磁场中运动的时间为 t2，有 t2＝π2－πθT，故 t2＝23πqmB
t＝t1＋t2，t＝3
3＋2πm 3qB .
[答案]
2023届广东省韶关市高三上学期综合测试(一模)物理试题
2023届广东省韶关市高三上学期综合测试（一模）物理试题一、单选题 (共6题)第(1)题关于交变电流下列说法正确的是（）A．交变电流的有效值即为一个周期内的平均值B．我国民用交变电流的照明电压为220V，220V是指有效值C．交流电流表和交流电压表测的都是最大值D．交变电流的峰值都为有效值的2倍第(2)题2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，发射取得圆满成功。
如图所示，神舟十七号载人飞船运行在半径为的圆轨道Ⅰ上，“天宫”空间站组合体运行在半径为的圆轨道Ⅲ上。
神舟十七号载人飞船通过变轨操作，变轨到椭圆轨道Ⅱ上运行数圈后从近地点A沿轨道运动到远地点B，并在B点与空间站组合体对接成功。
已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，则（ ）A．神舟十七号载人飞船在圆轨道Ⅰ上A点的加速度小于其在椭圆轨道Ⅱ上A点的加速度B．“天宫”空间站组合体在轨道Ⅲ上运动的周期为C．神舟十七号载人飞船在椭圆轨道Ⅱ上由A点运动至B点所需的时间为D．神舟十七号载人飞船在椭圆轨道Ⅱ的近地点和远地点的线速度大小之比为第(3)题如图所示，电子以某一初速度沿两块平行板的中线方向射入偏转电场中，已知极板长度l，间距d，电子质量m，电荷量e。
若电子恰好从极板边缘射出电场，由以上条件可以求出的是（）A．偏转电压B．偏转的角度C．射出电场速度D．电场中运动的时间第(4)题某64g放射性元素经过6min，还有2g尚未衰变，则该元素的半衰期为（ ）A．1.2min B．1.5min C．2min D．3min第(5)题以下物理量为矢量，且单位是国际单位制基本单位的是（）A．电流、AB．位移、mC．功、JD．磁感应强度、T第(6)题光滑斜面上，某物体在沿斜面向上的恒力作用下从静止开始沿斜面运动，一段时间后撤去恒力。
若不计空气阻力，斜面足够长。
物体的速度用v表示、动能用表示、重力势能用表示、机械能用E表示、运动时间用t表示、路程用s表示。
2023年高考物理与强基计划核心知识点复习与真题精选 带电粒子在磁场中运动
带电粒子在磁场中运动一、真题精选（高考必备）1．（2020·全国·高考真题）CT 扫描是计算机X 射线断层扫描技术的简称，CT 扫描机可用于对多种病情的探测。
图（a ）是某种CT 机主要部分的剖面图，其中X 射线产生部分的示意图如图（b ）所示。
图（b ）中M 、N 之间有一电子束的加速电场，虚线框内有匀强偏转磁场；经调节后电子束从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进，打到靶上，产生X 射线（如图中带箭头的虚线所示）；将电子束打到靶上的点记为P 点。
则（ ）A ．M 处的电势高于N 处的电势B ．增大M 、N 之间的加速电压可使P 点左移C ．偏转磁场的方向垂直于纸面向外D ．增大偏转磁场磁感应强度的大小可使P 点左移2．（2016·全国·高考真题）直线OM 和直线ON 之间的夹角为30°，如图所示，直线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OM 上的某点向左上方射入磁场，速度与OM 成30°角。
已知该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直线交点O 的距离为（ ）A ．2mV qB BC ．2mv qBD ．4mv qB3．（2016·全国·高考真题）一圆筒处于磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，磁场方向与筒的轴平行，筒的横截面如图所示。
图中直径MN 的两端分别开有小孔，筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动。
在该截面内，一带电粒子从小孔M 射入筒内，射入时的运动方向与MN 成30°角。
当筒转过90°时，该粒子恰好从小孔N 飞出圆筒，不计重力。
若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则带电粒子的比荷为（ ）A ．3B ωB ．2B ωC ．B ωD ．2Bω 4．（2022·广东·高考真题）如图所示，一个立方体空间被对角平面MNPQ 划分成两个区域，两区域分布有磁感应强度大小相等、方向相反且与z 轴平行的匀强磁场。
(浙江)2021届高考物理：电磁感应(一轮)练习及答案
（浙江）2021届高考物理：电磁感应（一轮）练习及答案专题（一轮）：电磁感应一、选择题1、(多选)如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd，用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点左右摆动。
金属线框从图示位置的右侧某一位置由静止释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面。
则下列说法中正确的是()A．线框中感应电流的方向先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→aB．线框中感应电流的方向是d→c→b→a→dC．穿过线框中的磁通量先变大后变小D．穿过线框中的磁通量先变小后变大2、两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，在导轨上接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动．当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法中正确的是()A．导体棒CD内有电流通过，方向是D→CB．导体棒CD内有电流通过，方向是C→DC．磁场对导体棒CD的作用力向左D．磁场对导体棒AB的作用力向左3、(多选)如图所示，两同心圆环A、B置于同一水平面上，其中B为均匀带负电绝缘环，A为导体环。
当B绕轴心顺时针转动且转速增大时，下列说法正确的是()A．A中产生逆时针方向的感应电流B．A中产生顺时针方向的感应电流C．A具有收缩的趋势D．A具有扩展的趋势4、如图甲所示，静止在水平面上的等边三角形金属线框，匝数n＝20，总电阻R＝2．5 Ω，边长L＝0．3 m，处在两个半径均为r＝0．1 m的圆形匀强磁场中．线框顶点与右侧圆心重合，线框底边与左侧圆直径重合．磁感应强度B1垂直水平面向外，B2垂直水平面向里；B1、B2随时间t的变化图线如图乙所示．线框一直处于静止状态．计算过程中取π＝3，下列说法中正确的是()A．线框具有向左运动的趋势B．t＝0时刻穿过线框的磁通量为0．5 WbC．t＝0．4 s时刻线框中感应电动势为1．5 VD．0～0．6 s内通过线框截面电荷量为0．36 C5、如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n＝100，线圈的面积S＝200 cm2，线圈的电阻r＝1 Ω，线圈外接一个阻值R＝4 Ω的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示．下列说法中正确的是()A．线圈中的感应电流方向为顺时针方向B．电阻R两端的电压随时间均匀增大C．线圈电阻r消耗的功率为4×10－4 WD．前4 s内通过R的电荷量为4×10－4 C6、(2019·全国卷Ⅱ)(多选)如图所示，两条光滑平行金属导轨固定，所在平面与水平面夹角为θ，导轨电阻忽略不计。
高二年物理复合场练习-最后含答案
高二年物理复合场练习-最后含答案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN高二物理电磁场综合练习一．选择题（本题共12小题；每小题给出的四个选项中,只有一个正确选项）1．如图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强度分别为B和E.平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2.平板S下方有强度为B0的匀强磁场．下列表述错误的是()A．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C．能通过狭缝P 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P，粒子的比荷越小2．如图所示的虚线区域内，充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场．一带电粒子a(不计重力)以一定的初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域，恰好沿直线由区域右边界的O′点(图中未标出)穿出．若撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一个同样的粒子b(不计重力)仍以相同初速度由O点射入，从区域右边界穿出，则粒子b()A．穿出位置一定在O′点下方B．穿出位置一定在O′点上方C．运动时，在电场中的电势能一定减小D．在电场中运动时，动能一定减小3．如图所示，空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场．一带电粒子在电场力和洛伦兹力共同作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零，C为运动的最低点，不计重力，则下列说法错误的是()A．该粒子必带正电荷B．A、B两点位于同一高度C．粒子到达C时的速度最大D．粒子到达B点后，将沿原曲线返回A点4．如图所示，一带正电小球穿在一根绝缘的粗糙直杆上，杆与水平方向成θ角，整个空间存在竖直向上的匀强电场和垂直于杆方向斜向上的匀强磁场，小球沿杆向下运动，在A点时的动能为100 J，在C点时动能减为零，D为AC的中点，在运动过程中()A．小球在D点时的动能为50 JB．小球电势能的增加量等于重力势能的减少量C．小球在AD段克服摩擦力做的功与在DC段克服摩擦力做的功相等2D．到达C点后小球可能沿杆向上运动5．如图所示，某一真空室内充满竖直向下的匀强电场E，在竖直平面内建立坐标系xoy，在y<0的空间里有与场强E垂直的匀强磁场B，在y＞0的空间内，将一质量为m的带电液滴（可视为质点）自由释放，此液滴则沿y轴的负方向，以加速度a =2g（g为重力加速度）作匀加速直线运动，当液滴运动到坐标原点时，瞬间被安置在原点的一个装置改变了带电性质（液滴所带电荷量和质量均不变），随后液滴进入y<0的空间内运动．液滴在y<0的空间内运动过程中（）A．重力势能一定是不断减小B．电势能一定是先减小后增大C．动能不断增大 D．动能保持不变6.如图所示，有一带电小球，从两竖直的带电平行板上方某高度处自由落下，两板间匀强磁场方向垂直纸面向外，则小球通过电场、磁场空间时（）A．可能做匀加速直线运动 B．一定做曲线运动C．只有重力做功 D．电场力对小球一定做正功7．如图所示，一个带正电荷的物块m，由静止开始从斜面上A点下滑，滑到水平面BC 上的D点停下来．已知物块与斜面及水平面间的动摩擦因数相同，且不计物块经过B处时的机械能损失．先在ABC所在空间加竖直向下的匀强电场，第二次让物块m从A点由静止开始下滑，结果物块在水平面上的D′点停下来．后又撤去电场，在ABC所在空间加水平向里的匀强磁场，再次让物块m从A点由静止开始下滑，结果物块沿斜面滑下并在水平面上的D″点停下来．则以下说法中正确的是()34A ．D ′点一定在D 点左侧B ．D ′点一定与D 点重合C ．D ″点一定在D 点左侧 D ．D ″点一定与D 点重合8．如图所示，虚线EF 的下方存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度为E ，磁感应强度为B .一带电微粒自离EF 为h 的高处由静止下落，从B 点进入场区，做了一段匀速圆周运动，从D 点射出. 下列说法不正确的是（ ）A ．微粒受到的电场力的方向一定竖直向上B ．微粒做圆周运动的半径为gh B E 2 C ．从B 点运动到D 点的过程中微粒的电势能先增大后减小D ．从B 点运动到D 点的过程中微粒的电势能和重力势能之和在最低点C 最小9．如图所示，电源电动势为E ，内阻为r ，滑动变阻器电阻为R ，开关K 闭合．两平行极板间有匀强磁场，一带电粒子(不计重力)正好以速度v 匀速穿过两板．以下说法正确的是( )A ．保持开关闭合，将滑片P 向上滑动一点，粒子将一定向上偏转B ．保持开关闭合，将滑片P 向下滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出C ．保持开关闭合，将a 极板向下移动一点，粒子将一定向下偏转D ．如果将开关断开，粒子将继续沿直线穿出h B CDE510．目前，世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机。
洛仑兹力习题附答案
物理同步·选修3-1 学而不思则罔，思而不学则殆！第17讲 洛仑兹力的概念❖ 基本知识 1．洛伦兹力运动电荷在磁场中受到的磁场力叫洛伦兹力。
（1）大小：当v //B 时，F =0；当v ⊥B 时，F =qvB 。
（2）方向：用左手定则判定，其中四指指向正电荷运动方向（或负电荷运动的反方向），拇指所指的方向是正电荷受力的方向。
洛伦兹力垂直于磁感应强度与速度决定的平面。
（3）安培力是洛伦兹力的宏观表现。
2．带电粒子在磁场中的运动（不计粒子的重力） （1）若v //B ，带电粒子做匀速直线运动。
（2）若v ⊥B ，带电粒子在垂直于磁场方向的平面内以入射速度v 做匀速圆周运动。
（3）其它情况，作等距螺旋运动。
3．洛伦兹力与电场力的对比 （1）受力特点 带电粒子在匀强电场中，无论带电粒子静止还是运动，均受到电场力作用，且F=qE ；带电粒子在匀强磁场中，只有与磁场方向垂直的方向上有速度分量，才受洛伦兹力，且F=qvB ⊥，当粒子静止或平行于磁场方向运动时，不受洛伦兹力作用。
（2）运动特点 带电粒子在匀强电场中，仅受电场力作用时，一定做匀变速运动，轨迹可以是直线，也可以是曲线。
带电粒子在匀强磁场中，可以不受洛伦兹力，因此可以处于静止状态或匀速直线运动状态。
当带电粒子垂直于磁场方向进入匀强磁场中，带电粒子做匀速圆周运动。
（3）做功特点带电粒子在匀强电场中运动时，电场力一般对电荷做功W=qU 。
但带电粒子在匀强磁场中运动时，洛伦兹力对运动电荷不做功。
❖ 基础题1、下列各图中，匀强磁场的磁感应强度均为B ，带电粒子的速率均为v 、带电荷量均为q 。
试求出图中带电粒子所受洛伦兹力的大小，并标出洛伦兹力的方向。
2、如图所示，在阴极射线管正下方平行放置一根通有足够强直流电流的长直导线，且导线中电流方向水平向右，则阴极射线将会如何偏转？3、图中a 、b 、c 、d 为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示．一带正电的粒子从正方形中心O 点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是_________？4、来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子在进入地球周围的空间时，将( ) A ．竖直向下沿直线射向地面 B ．相对于预定地点向东偏转 C ．相对于预定地点，稍向西偏转 D ．相对于预定地点，稍向北偏转 5、从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中含有大量的高能粒子，若到达地球，会对地球上的生命带来危害.下图是地磁场分布的示意图，关于地磁场对宇宙射线的阻挡作用的下列说法，正确的是( ) A ．地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在南北两极最强，赤道附近最弱 B ．地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在赤道附近最强，南北两极最弱C ．地磁场对宇宙射线的阻挡作用在各处相同D ．地磁场对宇宙射线的阻挡作用的原因是地磁场能使宇宙射线发生偏转 6、带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用。
浙江省县域教研联盟2023-2024学年高三下学期一模考试物理核心考点试题
浙江省县域教研联盟2023-2024学年高三下学期一模考试物理核心考点试题一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)第(1)题月球表面的重力加速度是地球表面的，假设分别在水平地面和月面斜向上踢出相同的足球，足球飞出的初速度大小、速度方向与水平方向的夹角均相等，不计空气阻力。
比较足球在空中的运动，下列说法正确的是（ ）A．足球在月球上空中运动的时间是在地球上的36倍B．足球在月球上的水平射程是在地球上的36倍C．足球两次在空中运动的过程所受重力的冲量大小相等D．月球上踢出足球时脚对足球做的功是地球上的第(2)题如图（a），边长为的单匝正方形导线框固定在水平纸面内，线框的电阻为。
虚线MN恰好将线框分为左右对称的两部分，在虚线MN左侧的空间内存在与纸面垂直的匀强磁场，规定垂直于纸面向里为磁场的正方向，磁感应强度随时间变化的规律如图（b）。
虚线MN右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小恒为。
下列说法正确的是（ ）A．时刻，线框中产生的感应电动势大小为B．时刻，线框所受安培力的合力为0C．时刻，线框受到的安培力大小为D．在内，通过线框导线横截面的电荷量为第(3)题一物体沿水平面做初速度为零的匀加速直线运动，以动量大小p为纵轴建立直角坐标系，横轴分别为速度大小v、运动时间t、位移大小x，则以下图像可能正确的是（ ）A．B．C．D．第(4)题某小组用如图a所示的风速仪研究交流电，风杯在风力作用下带动与其连在一起的永磁铁转动；某一风速时，线圈中产生的交变电流如图b所示，已知风杯转速与风速成正比，则（ ）A．该交变电流的周期为B．该交变电流的峰值为C．风速增大，产生的交变电流周期增大D．风速增大，产生的交变电流峰值增大第(5)题如图所示，平行板电容器与直流电源、理想二极管（正向通电时可以理解为短路，反向通电时可理解为断路）连接，电源正极接地。
高中物理 2023-2024学年山东省名校考试联盟高一(上)期中物理试卷(A卷)
2023-2024学年山东省名校考试联盟高一（上）期中物理试卷（A卷）一、本题共9小题，共42分．在每小题给出的4个选项中，1～6小题只有一个选项是正确的，每小题4分，7～9小题有多个选项正确，每小题4分，全部选对得4分，选不全的得2分，有选错或不选的得0分．第10、11题有多个选项正确，全部选对得6分，选不全的得3分，有选错或不选的得0分．请将正确选项填入答题卡中．A ．当合上开关，A 线圈接通电流瞬间，小磁针偏转一下，随即复原B ．只要A 线圈中有电流，小磁针就会发生偏转C ．A 线圈接通后其电流越大，小磁针偏转角度也越大D ．当开关打开，A 线圈电流中断瞬间，小磁针会出现与A 线圈接通电流瞬间完全相同的偏转1．（4分）经过不懈的努力，法拉第终于在1831年8月29日发现了“磁生电”的现象，他把两个线圈绕在同一个软铁环上（如图示），一个线圈A 连接电池与开关，另一线圈B 闭合并在其中一段直导线附近平行放置小磁针．法拉第可观察到的现象有（ ）A ．S 闭合的瞬间B ．S 断开的瞬间C ．S 闭合电路稳定后D ．S 闭合、向左移动变阻器触头2．（4分）如图所示电路中，自感系数较大的线圈L 的直流电阻不计，下列操作中能使电容器C 的A 板带正电的是（ ）A ．向上B ．向下C ．向左D ．向右3．（4分）如图所示，水平放置的绝对绝缘桌面上有一个金属圆环，圆心的正上方有一个竖直的条形磁铁，当条形磁铁水平向右移动时，金属圆环受到驱动力的方向是（ ）A ．恒为nS (B 2−B 1)t 2−t 1B ．从0均匀变化到nS (B 2−B 1)t 2−t 14．（4分）如图为无线电充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为n ,面积为S ，若在t 1到t 2时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由B 1均匀增加到B 2，则该段时间线圈两端a 和b 之间的电势差φa -φb 是（ ）C．恒为−nS(B2−B1)t2−t1D．从0均匀变化到−nS(B2−B1)t2−t1A．（n1n2）U2m4rB．（n2n1）U2m4rC．4（n2n1）2（PU m）2r D．4（n1n 2）2（PU m）2r5．（4分）图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器的原、副线圈匝数分别为n1、n2，在原线圈两端接入一电压u=U m sinωt的交流电源，若输送电功率为P，输电线的总电阻为2r,不考虑其它因素的影响，则输电线上损失的电功率为（）A．B．C．D．6．（4分）如图，虚线右侧存在垂直纸面指向纸内的匀强磁场，半圆形闭合线框与纸面共面，绕过圆心O且垂于纸面的轴匀速转动．线框中的感应电流以逆时针方向为正方向，那么选项中哪个图能正确描述线框从图示位置开始转动一周的过程中，线框中感应电流随时间变化的情况（）A．当t=0时，线圈平面位于中性面B．电路中的电流方向每秒钟改变100次C．交流电压表V的指针会左右偏转D．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J7．（4分）一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示．已知发电机线圈内阻为5.0Ω，外接一只电阻为95.0Ω的灯泡，如图乙所示（）8．（4分）如图，是磁电式电流表的结构，蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布，线圈中a、b两条导线长均为l,通以图示方向的电流I，两条导线所在处的磁感应强度大小均为B．则（）[物理-选修3-4][物理-选修3-5]A ．该磁场是匀强磁场B ．线圈平面总与磁场方向垂直C ．线圈将逆时针方向转动D ．a 、b 导线受到的安培力大小总为IlBA ．A 点到达磁场边界时感应电流方向发生改变B ．BC 边始终不受安培力作用C ．感应电动势平均值为34B 0aVD ．通过导线横截面的电荷量为3B 0a24R9．（4分）如图所示，一电阻为R 的导线折成长为a 的等边三角形闭合回路．虚线MN 右侧有磁感应强度为B 0的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面．回路以速度V 向右匀速进入磁场，BC 边始终与MN 垂直．从C 点进入磁场开始到B 点进入磁场为止，下列结论正确的是（ ）√√A ．该简谐横波的周期为0.3s B ．该简谐横波的波速等于5m /sC ．t =0.6s 时，质点C 在平衡位置处且向上运动D ．经t =1.2s ,该波传播到x 轴上的质点DE ．当质点E 第一次出现在波峰位置时，质点B 恰好出现在波谷位置10．（6分）一列简谐横波沿x 轴正方向传播，设t =0时刻波传播到x 轴上的B 质点，波形如图所示．从图示位置开始，A 质点在t =0.6s 时第二次出现在波峰位置，则下列说法正确的是（ ）A ．钛的逸出功为6.67×10-19J11．用某单色光照射金属钛表面，发生光电效应．从钛表面放出光电子的最大初动能与入射光频率的关系图线如图．已知普朗克常量为6.67×10-34J •s ,则下列说法正确的是（ ）二、本大题共3小题，第12题4分，第13题6分，第14题10分，共20分．把正确答案写在答题卡中的横线上三、本大题共3小题，共38分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．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．B ．钛的极限频率为1.0×1015HzC ．光电子的最大初动能为1.0×10-18JD ．用不同频率的单色光照射金属钛表面，若都能发生光电效应，则其最大初动能并不相同E ．光电子的最大初动能与入射光的频率成正比12．（4分）如图甲传感器能够把物体位移力学量转换为 电学量，乙图中，3是空心线圈，1是待测的物体，软铁芯2插在线圈3中并且可以随着物体1在线圈中平移．这种传感器是把物体位移力学量转换为电学量．13．（6分）如图（1），“二分频”音箱内有高、低两个扬声器．音箱要将扩音机送来的含有不同频率的混合音频电流按高、低段分离出来，送往相应的扬声器，以便使电流所携带的音频信息按原比例还原成高、低频的机械振动．图为音箱的电路简化图，高低频混合电流由a 、b 端输入，L 是线圈，C 是电容器，则甲扬声器是（选填“高频”或“低频”）电流扬声器，乙扬声器是（选填“高频”或“低频”）电流扬声器．如图（2）为动圈式话筒，线圈圆筒安放在永磁体磁极间的空隙中，能够自由运动．膜片与线圈连接，当用话筒唱歌时，当用话筒讲话时，话筒是如何把声音信号转为电信号的？答：．14．（10分）某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律．实验装置如图所示，打点计时器的电源为50Hz 的交流电．（1）下列实验操作中，不正确的有 ．A ．将铜管竖直地固定在限位孔的正下方B ．纸带穿过限位孔，压在复写纸下面C ．用手捏紧磁铁保持静止，然后轻轻地松开让磁铁下落D ．在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源（2）该同学按正确的步骤进行实验（记为“实验①”），将磁铁从管口处释放，打出一条纸带，取开始下落的一段，确定一合适的点为O 点，每隔一个计时点取一个计数点，标为1，2，…，8．用刻度尺量出各计数点到O 点的距离，根据测出的距离计算出各计数点的速度，填入下表．位置12345678v （cm /s ）24.533.837.839.039.539.839.839.8（3）分析上表的实验数据可知：从1至6计数点的速度变化可以看出，磁铁在铜管中受到阻尼作用力在逐渐 （选填“增大”、“减小”或“不变”）； 从6至8计数点的速度变化可以看出，磁铁在铜管中受到阻尼作用力大小 （选填“大于”、“小于”或“等于”）磁铁的重力．（4）该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管，重复上述实验操作（记为“实验②”），结果表明磁铁下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相同．实验②说明磁铁在塑料管中 （选填“受到”或“不受”）阻尼作用．（5）对比实验①和②的结果可得到什么结论？．[物理-选修3-4][物理-选修3-5]15．（6分）如图所示，abcd 为水平放置的平行线“匸”形光滑金属导轨（电阻不计），间距为l ,导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B ，导轨电阻不计．已知金属杆MN 倾斜放置，与导轨成θ角，单位长度的电阻为r ,保持金属杆以速度v 沿平行于cd 的方向滑动（金属杆滑动过程中与导轨接触良好）．求：（1）电路中感应电动势E ；（2）电路中感应电流的大小；（3）金属杆所受安培力的大小．16．（13分）如图甲所示，用粗细均匀的导线制成的一只圆形金属圈，现被一根绝缘丝线悬挂在竖直平面内处于静止状态，已知金属圈的质量为m =0.1kg ,半径为r =0.1m ,导线单位长度的阻值为ρ=0.1Ω/m ,金属圈的上半部分处在一方向垂直圈面向里的有界匀强磁场中，磁感应强度B 随时间t 的变化关系如图乙所示．金属圈下半部分在磁场外．已知从t =0时刻起，测得经过10s 丝线刚好被拉断．重力加速度g 取10m /s 2．求：（1）导体圆中感应电流的大小及方向；（2）丝线所能承受的最大拉力F ；（3）此过程中金属圈中产生的焦耳热Q ．17．（11分）如图所示，在磁感应强度为B 的水平方向的匀强磁场中竖直放置两平行导轨，磁场方向与导轨所在平面垂直．导轨上端跨接一阻值为R 的电阻（导轨电阻不计）．两金属棒a 和b 的电阻均为R ，质量分别为m a =2×10-2kg 和m b=1×10-2kg ,它们与导轨相连，并可沿导轨无摩擦滑动．闭合开关S ，先固定b ,用一恒力F 向上拉，稳定后a 以v 1=10m /s 的速度匀速运动，此时再释放b ,b 恰好保持静止，设导轨足够长，取g =10m /s 2．（1）求拉力F 的大小；（2）若将金属棒a 固定，让金属棒b 自由滑下（开关仍闭合），求b 滑行的最大速度v 2．18．（8分）如图所示，一束光从空气中垂直入射到折射率为3的直角三棱镜．求从棱镜第一次射出的光线与原入射方向的偏转角度．√19．运动的原子核 A ZX 放出α粒子后变成静止的原子核Y ．已知X 、Y 和α粒子的质量分别是M 、m 1和m 2，真空中的光速为c ,α粒子的速度远小于光速．求反应后与反应前的总动能之差以及α粒子的动能．。
2024高考物理一轮复习--洛伦兹力专题
洛伦兹力一、洛伦兹力的方向和大小1．洛伦兹力(1)定义：运动电荷在磁场中受到的力。
(2)洛伦兹力与安培力的关系：通电导体在磁场中所受的安培力是导体中运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现，而洛伦兹力是安培力的微观本质。
2．洛伦兹力的方向(1)左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心垂直进入，并使四指指向正电荷运动的方向，这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向，负电荷受力的方向与正电荷受力的方向相反。
(2)洛伦兹力方向的特点：F⊥B，F⊥v，即F垂直于B和v所决定的平面。
3．洛伦兹力的大小(1)当v与B成θ角时：F＝qvBsinθ(2)当v⊥B时：F＝qvB(3)当v∥B时：F＝0二、对洛伦兹力的理解和应用1．洛伦兹力的特点(1)利用左手定则判断洛伦兹力的方向，注意区分正、负电荷。
(2)运动电荷在磁场中不一定受洛伦兹力作用。
(3)洛伦兹力方向始终与速度方向垂直，洛伦兹力一定不做功。
2．与安培力的联系及区别(1)安培力是洛伦兹力的宏观表现，二者是相同性质的力，都是磁场力。
(2)安培力可以做功，而洛伦兹力对运动电荷不做功。
三、洛伦兹力作用下带电体的运动带电体做变速直线运动时，随着速度大小的变化，洛伦兹力的大小也会发生变化，与接触面间弹力随着变化(若接触面粗糙，摩擦力也跟着变化，从而加速度发生变化)，最后若弹力减小到0，带电体离开接触面．四、带电粒子在匀强磁场中的运动1．在匀强磁场中，当带电粒子平行于磁场方向运动时，粒子做匀速直线运动．2．带电粒子以速度v 垂直磁场方向射入磁感应强度为B 的匀强磁场中，若只受洛伦兹力，则带电粒子在与磁场垂直的平面内做匀速圆周运动． (1)洛伦兹力提供向心力：qvB ＝mv 2r .(2)轨迹半径：r ＝mvqB.(3)周期：T ＝2πr v ＝2πmqB ，可知T 与运动速度和轨迹半径无关，只和粒子的比荷和磁场的磁感应强度有关．(4)运动时间：当带电粒子转过的圆心角为θ(弧度)时，所用时间t ＝θ2πT .(5)动能：E k ＝12mv 2＝p 22m ＝Bqr 22m.五、针对练习1、在如图所示的四幅图中，正确标明了带正电的粒子所受洛伦兹力方向的是 ( )2、(多选)核聚变具有极高效率、原料丰富以及安全清洁等优势，中科院等离子体物理研究所设计制造了全超导非圆界面托卡马克实验装置(EAST)，这是我国科学家率先建成世界上第一个全超导核聚变“人造太阳”实验装置．将原子核在约束磁场中的运动简化为带电粒子在匀强磁场中的运动，如图所示，磁场水平向右分布在空间中，所有粒子的质量均为m ，电荷量均为q ，且粒子的速度在纸面内，忽略粒子重力的影响，以下判断正确的是( )A ．甲粒子受到的洛伦兹力大小为qvB ，且方向水平向右B ．乙粒子受到的洛伦兹力大小为0，做匀速直线运动C ．丙粒子做匀速圆周运动D ．所有粒子运动过程中动能不变3、初速度为0v 的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子初速度方向如图，则 ( )A ．电子将向左偏转，速率不变B ．电子将向左偏转，速率改变C ．电子将向右偏转，速率不变D ．电子将向右偏转，速率改变4、每时每刻都有大量带电的宇宙射线向地球射来，地球磁场可以有效地改变这些射线中大多数带电粒子的运动方向，使它们不能到达地面，这对地球上的生命有十分重要的意义。
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• (1)该离子通过两磁场区域所用的时间．
• (2)离子离开右侧区域的出射点偏离最初入射
方向的侧移距离为多大？ • (侧移距离指垂直初速度方向上移动的距离)
题4 带电粒子在有界磁场中的临界和极值问题
4、长为L的水平极板间，有垂直纸面向里的匀强 磁场，如图所示，磁感应强度为B，板间距离为L， 板不带电．一质量为m、电荷量为q带正电的粒子 (不计重力)，从左边极板间中点处垂直磁感线以 速度v水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，可 采用的方法是( ) A．使粒子的速度v<BqL/4m B．使粒子的速度v>BqL/4m C．使粒子的速度v<5BqL/4m D．使粒子的速度BqL/4m<v<5BqL/4m
R mv Bq
.
2R 2R 2R R M 2R O R
ห้องสมุดไป่ตู้
N
M R O 2R
N
M 2R O 2R
N
M 2R O 2R
N
A
B
B
C
D
M O
N
如图甲所示，M、N为竖直放置彼此平行的两块平 板，板间距离为d，两板中央各有一个小孔O、O′ 正对，在两板间有垂直于纸面方向的磁场，磁感 应强度随时间的变化如图乙所示，设垂直纸面向 里的磁场方向为正方向．有一群正离子在t＝0时 垂直于M板从小孔O射入磁场．已知正离子质量为m、 带电荷量为q，正离子在磁场中做匀速圆周运动的 周期与磁感应强度变化的周期都为T0，不考虑由 于磁场变化而产生的电场的影响，不计离子所受 重力．求：
题3 带电粒子在圆形边界磁场的问题
3、半径为r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向 里的匀强磁场，一个带电粒子(不计重力)从A点以 速度v0垂直于磁场方向射入磁场中，并从B点射出 ．∠AOB＝120°，如图所示，则该带电粒子在磁 场中运动的时间为( )
变式训练：如图所示，在某空间实验室中，有两 个靠在一起的等大的圆柱形区域，分别存在着 等大反向的匀强磁场，磁感应强度B＝0.10 T， 磁场区域半径r＝ m，左侧区圆心为O1，磁场 向里，右侧区圆心为O2，磁场向外．两区域切点 为C.今有质量m＝3.2×10－26 kg.带电荷量q＝ 1.6×10－19 C的某种离子，从左侧区边缘的A点 以速度v＝106 m/s正对O1的方向垂直磁场射入， 它将穿越C点后再从右侧区穿出．求：
2.如图所示，直角三角形ABC中存在一匀强磁场， 比荷相同的两个粒子沿AB方向射入磁场，分别从 AC边上的P、Q两点射出，则( ) A．从P射出的粒子速度大 B．从Q射出的粒子速度大 C．从P射出的粒子，在磁场中运动的时间长 D．两粒子在磁场中运动的时间一样长
变式训练：如图所示，正方形区域abcd中充 满匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，一个氢核 从ad边的中点m沿着既垂直于ad边又垂直于磁场 的方向，以一定速度射入磁场，正好从ab边中点 n射出磁场．若将磁场的磁感应强度变为原来的2 倍，其他条件不变，则这个氢核射出磁场的位置 是( ) A．在b、n之间某点 B．在n、a之间某点 C ． a点 D．在a、m之间某点
变式训练：如图所示，一足够长的矩形区域 abcd内充满磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的 匀强磁场．现从矩形区域ad边的中点O处，垂直磁 场射入一速度方向与ad边夹角为30°，大小为v0 的带正电的粒子．已知粒子质量为m，电荷量为q， ad边长为l，重力影响不计． (1)试求粒子能从ab边射出磁场的v0的范围； (2)在满足粒子从ab边射出磁场的条件下，粒 子在磁场中运动的最长时间是多少？
图8－2－11
5、如图所示，宽h=2cm的有界匀强磁场，纵 向范围足够大，磁感应强度的方向垂直纸面向 内，现有一群正粒子从O点以相同的速率沿纸 面不同方向进入磁场，若粒子在磁场中做匀速 圆周运动的轨道半径均为r=5cm，则（） A.右边界:-4cm<y<4cm有粒子射出 B.右边界:y>4cm和y<-4cm有粒子射出 y/cm C.左边界:y>8cm有粒子射出 D.左边界:0<y<8cm有粒子射出
O
2
x/cm
变式训练1：如图，在一水平放置的平板MN的上方 有匀强磁场，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂 直于纸面向里.许多质量为m带电量为+q的粒子， 以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向，由小孔 O射入磁场区域.不计重力，不计粒子间的相互影 响。下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的 区域，其中哪个图是正确的？（）
题5 带电粒子在磁场中运动的多解问题
(1)磁感应强度B0的大小； (2)要使正离子从O′孔垂直于N板射出磁 场，正离子射入磁场时的速度v0的可能值．