高中物理磁场专题讲解经典例题

合集下载

高中物理 磁场计算专题(附答案详解)

高中物理  磁场计算专题(附答案详解)

专题:磁场计算题(附答案详解)1、如图所示,从离子源产生的甲、乙两种离子,由静止经加速电压U加速后在纸面内水平向右运动,自M点垂直于磁场边界射入匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁场左边界竖直.已知甲种离子射入磁场的速度大小为v1,并在磁场边界的N点射出;乙种离子在MN的中点射出;MN长为l.不计重力影响和离子间的相互作用.求:(1)磁场的磁感应强度大小;(2)甲、乙两种离子的比荷之比.2、如图所示,在y>0的区域存在方向沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为E;在y<0的区域存在方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场.一个氕核11H和一个氘21H先后从y轴上y=h点以相同的动能射出,速度方向沿x轴正方向.已知11H进入磁场时,速度方向与x轴正方向的夹角为60°,并从坐标原点O处第一次射出磁场.11H的质量为m,电荷量为q.不计重力.求:(1)11H第一次进入磁场的位置到原点O的距离;(2)磁场的磁感应强大小;(3)21H第一次离开磁场的位置到原点O的距离.3、一足够长的条状区域内存在匀强电场和匀强磁场,其在xOy平面内的截面如图所示:中间是磁场区域,其边界与y轴垂直,宽度为l,磁感应强度的大小为B,方向垂直于xOy平面;磁场的上、下两侧为电场区域,宽度均为l′,电场强度的大小均为E,方向均沿x轴正方向;M、N为条状区域边界上的两点,它们的连线与y轴平行.一带正电的粒子以某一速度从M点沿y轴正方向射入电场,经过一段时间后恰好以从M点入射的速度从N点沿y轴正方向射出.不计重力.(1)定性画出该粒子在电磁场中运动的轨迹;(2)求该粒子从M点入射时速度的大小;(3)若该粒子进入磁场时的速度方向恰好与x轴正方向的夹角为π6,求该粒子的比荷及其从M点运动到N点的时间.4、如图所示,竖直放置的平行金属板板间电压为U,质量为m、电荷量为+q的带电粒子在靠近左板的P点,由静止开始经电场加速,从小孔Q射出,从a点进入磁场区域,abde是边长为2L的正方形区域,ab边与竖直方向夹角为45°,cf与ab平行且将正方形区域等分成两部分,abcf中有方向垂直纸面向外的匀强磁场B1,defc中有方向垂直纸面向里的匀强磁场B2,粒子进入磁场B1后又从cf 上的M点垂直cf射入磁场B2中(图中M点未画出),不计粒子重力,求:(1)粒子从小孔Q射出时的速度;(2)磁感应强度B1的大小;(3)磁感应强度B2的取值在什么范围内,粒子能从边界cd间射出.5、如图所示,在真空中xOy平面的第一象限内,分布有沿x轴负方向的匀强电场,场强E=4×104 N/C,第二、三象限内分布有垂直于纸面向里且磁感应强度为B2的匀强磁场,第四象限内分布有垂直纸面向里且磁感应强度为B1=0.2 T的匀强磁场.在x轴上有一个垂直于y轴的平板OM,平板上开有一个小孔P,在y轴负方向上距O点为 3 cm的粒子源S可以向第四象限平面内各个方向发射α粒子,且OS>OP.设发射的α粒子速度大小v均为2×105 m/s,除了垂直于x轴通过P点的α粒子可以进入电场,其余打到平板上的α粒子均被吸收.已知α粒子的比荷为qm=5×107 C/kg,重力不计,试问:(1)P点距O点的距离;(2)α粒子经过P点第一次进入电场,运动后到达y轴的位置与O点的距离;(3)要使离开电场的α粒子能回到粒子源S处,磁感应强度B2应为多大?6、如图25所示,在xOy平面的0≤x≤23a范围内有沿y轴正方向的匀强电场,在x>23a范围内某矩形区域内有一个垂直于xOy平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B.一质量为m、电荷量为+q的粒子从坐标原点O以速度v0沿x轴正方向射入电场,从M点离开电场,M点坐标为(23a,a).再经时间t=3mqB进入匀强磁场,又从M点正上方的N点沿x轴负方向再次进入匀强电场.不计粒子重力,已知sin 15°=6-24,cos 15°=6+24.求:(1)匀强电场的电场强度;(2)N点的纵坐标;(3)矩形匀强磁场的最小面积.7、如图甲所示,竖直挡板MN左侧空间有方向竖直向上的匀强电场和垂直纸面的匀强磁场,电场和磁场的范围足够大,电场强度E=40 N/C,磁感应强度B随时间t变化的关系图象如图乙所示,选定磁场垂直于纸面向里为正方向.t=0时刻,一质量m=8×10-4 kg、电荷量q=+2×10-4 C的微粒在O点具有竖直向下的速度v=0.12 m/s,O′是挡板MN上一点,直线OO′与挡板MN垂直,g取10m/s2.求:(1)微粒再次经过直线OO′时与O点的距离;(2)微粒在运动过程中离开直线OO′的最大高度.(3)水平移动挡板,使微粒能垂直射到挡板上,挡板与O点间的距离应满足的条件.8、如图所示,在竖直平面内,水平x轴的上方和下方分别存在方向垂直纸面向外和方向垂直纸面向里的匀强磁场,其中x轴上方的匀强磁场磁感应强度大小为B1,并且在第一象限和第二象限有方向相反、强弱相同的平行于x轴的匀强电场,电场强度大小为E1,已知一质量为m的带电小球从y轴上的A(0,L)位置斜向下与y轴负半轴成60°角射入第一象限,恰能做匀速直线运动。

高中物理竞赛讲义-磁场典型例题解析精选全文完整版

高中物理竞赛讲义-磁场典型例题解析精选全文完整版

可编辑修改精选全文完整版磁场典型例题解析一、磁场与安培力的计算【例题1】两根无限长的平行直导线a 、b 相距40cm ,通过电流的大小都是3.0A ,方向相反。

试求位于两根导线之间且在两导线所在平面内的、与a 导线相距10cm 的P 点的磁感强度。

【解说】这是一个关于毕萨定律的简单应用。

解题过程从略。

【答案】大小为×10−6T ,方向在图9-9中垂直纸面向外。

【例题2】半径为R ,通有电流I 的圆形线圈,放在磁感强度大小为B 、方向垂直线圈平面的匀强磁场中,求由于安培力而引起的线圈内张力。

【解说】本题有两种解法。

方法一:隔离一小段弧,对应圆心角θ ,则弧长L = θR 。

因为θ → 0(在图9-10中,为了说明问题,θ被夸大了),弧形导体可视为直导体,其受到的安培力F = BIL ,其两端受到的张力设为T ,则T 的合力ΣT = 2Tsin 2θ再根据平衡方程和极限xxsin lim0x →= 0 ,即可求解T 。

方法二:隔离线圈的一半,根据弯曲导体求安培力的定式和平衡方程即可求解…【答案】BIR 。

〖说明〗如果安培力不是背离圆心而是指向圆心,内张力的方向也随之反向,但大小不会变。

〖学员思考〗如果圆环的电流是由于环上的带正电物质顺时针旋转而成(磁场仍然是进去的),且已知单位长度的电量为λ、环的角速度ω、环的总质量为M ,其它条件不变,再求环的内张力。

〖提示〗此时环的张力由两部分引起:①安培力,②离心力。

前者的计算上面已经得出(此处I = ωπλ•π/2R 2 = ωλR ),T 1 = B ωλR 2 ;后者的计算必须..应用图9-10的思想,只是F 变成了离心力,方程 2T 2 sin 2θ =πθ2M ω2R ,即T 2 =πω2R M 2 。

〖答〗B ωλR 2 + πω2R M 2 。

【例题3】如图9-11所示,半径为R 的圆形线圈共N 匝,处在方向竖直的、磁感强度为B 的匀强磁场中,线圈可绕其水平直径(绝缘)轴OO ′转动。

高中物理《磁场》典型题(经典推荐含答案)

高中物理《磁场》典型题(经典推荐含答案)

高中物理《磁场》典型题(经典推荐含答案)高中物理《磁场》典型题(经典推荐)一、单项选择题1.下列说法中正确的是:A。

在静电场中电场强度为零的位置,电势也一定为零。

B。

放在静电场中某点的检验电荷所带的电荷量 q 发生变化时,该检验电荷所受电场力 F 与其电荷量 q 的比值保持不变。

C。

在空间某位置放入一小段检验电流元,若这一小段检验电流元不受磁场力作用,则该位置的磁感应强度大小一定为零。

D。

磁场中某点磁感应强度的方向,由放在该点的一小段检验电流元所受磁场力方向决定。

2.物理关系式不仅反映了物理量之间的关系,也确定了单位间的关系。

如关系式 U=IR,既反映了电压、电流和电阻之间的关系,也确定了 V(伏)与 A(安)和Ω(欧)的乘积等效。

现有物理量单位:m(米)、s(秒)、N(牛)、J (焦)、W(瓦)、C(库)、F(法)、A(安)、Ω(欧)和 T(特),由他们组合成的单位都与电压单位 V(伏)等效的是:A。

J/C 和 N/CB。

C/F 和 T·m2/sC。

W/A 和 C·T·m/sD。

W·Ω 和 T·A·m3.如图所示,重力均为 G 的两条形磁铁分别用细线 A 和B 悬挂在水平的天花板上,静止时,A 线的张力为 F1,B 线的张力为 F2,则:A。

F1=2G,F2=GB。

F1=2G,F2>GC。

F1GD。

F1>2G,F2>G4.一矩形线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直,先保持线框的面积不变,将磁感应强度在 1s 时间内均匀地增大到原来的两倍,接着保持增大后的磁感应强度不变,在 1s时间内,再将线框的面积均匀地减小到原来的一半,先后两个过程中,线框中感应电动势的比值为:A。

1/2B。

1C。

2D。

45.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。

高考物理带电粒子在磁场中的运动解题技巧及经典题型及练习题(含答案)及解析

高考物理带电粒子在磁场中的运动解题技巧及经典题型及练习题(含答案)及解析
量为四电荷量为 q 的带负电粒子从坐标(L,3L/2)处以初速度 v0 沿 x 轴负方向射入电场,射
出电场时通过坐标(0,L)点,不计粒子重力.
(1)求电场强度大小 E; (2)为使粒子进入磁场后途经坐标原点 0 到达坐标(-L,0)点,求匀强磁场的磁感应强度大小 B; (3)求第(2)问中粒子从进入磁场到坐标(-L,0)点所用的时间.
Q 两点之间的距离为 L ,飞出电场后从 M 点进入圆形区域,不考虑电子所受的重力。 2
(1)求 0≤x≤L 区域内电场强度 E 的大小和电子从 M 点进入圆形区域时的速度 vM; (2)若圆形区域内加一个垂直于纸面向外的匀强磁场,使电子穿出圆形区域时速度方向垂 直于 x 轴,求所加磁场磁感应强度 B 的大小和电子在圆形区域内运动的时间 t; (3)若在电子从 M 点进入磁场区域时,取 t=0,在圆形区域内加如图乙所示变化的磁场 (以垂直于纸面向外为正方向),最后电子从 N 点飞出,速度方向与进入圆形磁场时方向 相同,请写出磁场变化周期 T 满足的关系表达式。
1 4
T0
T 2
2 m 又 T0 eB0
则 T 的表达式为T mL (n=1,2,3,…)。 2n 2emU
3.如图所示,一匀强磁场磁感应强度为 B;方向向里,其边界是半径为 R 的圆,AB 为圆 的一直径.在 A 点有一粒子源向圆平面内的各个方向发射质量 m、电量-q 的粒子,粒子重力 不计.
R,圆弧对应的圆心角为
2
.则有
x2
2R2 ,此时满足
L 2n 1 x2
联立可得:
R2
2n
L
1
2
由牛顿第二定律,洛伦兹力提供向心力,则有: qvB2
m
v2 R2
得:

高中物理电学磁场题详解

高中物理电学磁场题详解

高中物理电学磁场题详解磁场是物理学中的重要概念,磁力是指物体受到的磁场作用力。

在高中物理中,学生经常会遇到与电学磁场相关的题目。

本文将详细解析几个与电学磁场相关的典型问题,并提供详细的解题过程与示例。

问题一:一根直导线通以电流I,其长度为l。

求此直导线上某一点处产生的磁场强度B与电流I、直导线长度l以及距离该点距离r之间的关系。

解析:根据安培定理(也称作右手螺旋定则),在直导线上产生的磁场强度与电流的大小和方向有关,与直导线的长度和点到该直导线的距离也有关。

根据安培定理,电流通过的直导线上某一点的磁场强度大小与距离该点距离r的平方成反比,与电流I和直导线长度l成正比。

即:B ∝ I / r^2B ∝ l示例:一根长度为0.3m的直导线通以电流2A,求离直导线0.1m处的磁场强度。

解题过程:根据问题的描述,可知I = 2A,l = 0.3m,r = 0.1m。

代入公式 B ∝ I / r^2,可得:B = (2A) / (0.1m)^2 = 200A/m^2因此,在离该直导线0.1m处的磁场强度为200A/m^2。

问题二:一根长为l,截面积为A的螺线管,导线上通以电流I。

求螺线管内部某一点处的磁感应强度B与导线电流I、螺线管长度l以及螺线管内部点到该螺线管距离r之间的关系。

解析:螺线管可以看作由无数个匝数组成的线圈。

根据比奥-萨伐尔定律,螺线管内部某一点处的磁感应强度与导线电流、螺线管长度以及点到该螺线管的距离有关。

根据比奥-萨伐尔定律,磁感应强度B正比于导线电流I和螺线管长度l,反比于点到该螺线管的距离r。

即:B ∝ I / rB ∝ l示例:一根螺线管长度为0.4m,导线电流为2A,求螺线管内部距离导线0.1m 处的磁感应强度。

解题过程:根据问题的描述,可知I = 2A,l = 0.4m,r = 0.1m。

代入公式 B ∝ I / r,可得:B = (2A) / (0.1m) = 20A/m因此,在距离导线0.1m处的螺线管内部的磁感应强度为20A/m。

人教版高中物理选修31几种常见的磁场典型例题以以以及习题

人教版高中物理选修31几种常见的磁场典型例题以以以及习题

高中物理学习资料金戈铁骑整理制作几种常有的磁场典型例题和习题优选典型例题例1如下图为通电螺线管的纵剖面,“×”和“·”分别表示导线中电流垂直纸面流进和流出,试画出a、b、c、d四个地点上小磁场静止时N极指向.分析:依据安培定章可知,螺线管内部磁感线方向从右到左,再依据磁感线为闭合曲线的特色.即可画出图中通电螺线管的磁感线.散布表示图线上各点的切线方向,就是小磁针在该点处N极的受力方向,于是小磁针静止时在、、c、d指向分别为向左、向左、向左、向右.ab例2如下图,一带负电的金属围绕轴以角速度匀速旋转,在环左边轴线上的小磁针最后均衡的地点是()A.N极竖直向上B.N极竖直向下C.N极沿轴线向左D.N极沿轴线向右分析:从左向右看圆盘顺时针转动,环形电流方向为逆时针方向,由安培定章可知,环的左边相当于磁铁的N极,故小磁针最后均衡时N极沿轴线向左.此题应选C答案.对于电子绕核转动形成等效电流例3电子绕核旋转可等效为一环形电流,已知氢原子中的电子电量为e,以速率V在半径为r的轨道上运动,求等效电流.分析:氢原子核外电子绕核运行,等效于环形电流,在一个周期内,经过的电量为e,则可知等效电流。

习题优选1、在下边如下图的各图中画出导线中通电电流方向或通电导线四周磁感线的方向。

此中(a)、(b)为平面图,(c)、(d)为立体图。

2、如下图,能够自由转动的小磁针静止不动时,凑近螺线管的是小磁针极,若将小磁针放到该通电螺线管内部,小磁针指向与图示地点时的指向相(填“同”或“反”)。

3、在条形或蹄形铁芯上绕有线圈,依据如下图小磁针指向在图中画出线圈的绕线方向。

4、有一束电子流沿的磁场方向是沿()x轴正方向高速运动,如下图,电子流在Z轴上的P点地方产生A.y轴正方向B.y轴负方向C.Z轴正方向D.Z轴负方向5、对于磁场和磁感线的描绘,以下说法中正确的选项是A、磁感线能够形象地描绘各点磁场的方向.B、磁极之间的相互作用是经过磁场发生的.C、磁感线是磁场中客观存在的线.D、磁感线老是从磁铁的北极出发,到南极停止.6、如下图所在通电螺丝管内部中间的小磁针,静止时为极,螺线管的a端为极.N极指向右端,则电源的c端7、正在通电的条形电磁铁的死心忽然断成两截,则两截死心将(A、相互吸引.B、相互排挤.C、不发生相互作用.8、如图,一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时,)D、没法判断.磁针的S极向纸内偏转,这一束带电粒子可能是()A、向右飞翔的正离子.B、向左飞翔的正离子.C、向右飞翔的负离子.D、向左飞翔的负离子.9、如图两个相同的导线环同轴平行悬挂,相隔一小段距离,当同时给两导线环通以同向电流时,两导线环将:A、吸引B、排挤C、保持静止D、边吸引边转动.10、对于磁现象的电实质以下说法正确的选项是()A.全部磁现象都源于电流或运动电荷B.有磁必有电,有电必有磁C.全部磁场都是由运动电荷或电流产生的D.在外磁场作用下物体内分子电流取向大概相同时物体就被磁化11、对于安培分子电流假说的说法正确的选项是()A.安培察看到物质内部有分子电流存在就提出了假说B.为认识释磁铁产生磁场的原由,安培提出了假说C.事实上物体内部其实不存在近似的分子电流D.依据以后科学家研究,原子内电子绕核旋转形成环形电流与安培分子电流以假说符合12、如下图,放在条形磁铁磁场中的软铁棒被磁化后的极性怎样()A.C棒未被磁化B.A棒左端N极为C.B棒左端为S极D.C棒左端为S极13、对于磁性资料的说法正确的选项是()A.不一样物质的磁化程度不一样B.顺磁性物质被磁化后磁性较强C.磁化后简单去磁的磁性物质叫硬磁性物质D.磁化后不简单去磁的物质叫软磁性物质参照答案:1、略2、N 同3、略4、A5、AB.6、正,S.7、A.8、BC.9、A.10、AD 11、BD 12、C 13、A。

(文末附答案)人教版2022年高中物理磁场典型例题

(文末附答案)人教版2022年高中物理磁场典型例题

(每日一练)(文末附答案)人教版2022年高中物理磁场典型例题单选题1、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A.与ab边平行,竖直向上B.与ab边平行,竖直向下C.与ab边垂直,指向左边D.与ab边垂直,指向右边2、如图所示,小磁针的N极指向正确的是()A.a B.b C.c D.d3、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4、在如图所示的空间中,存在场强为E的匀强电场,同时存在沿x轴负方向,磁感应强度为B的匀强磁场.一质子(电荷量为e)在该空间恰沿y轴正方向以速度v匀速运动.据此可以判断出A.质子所受电场力大小等于eE,运动中电势能减小,沿着z轴方向电势升高B.质子所受电场力大小等于eE,运动中电势能增大,沿着z轴方向电势降低C.质子所受电场力大小等于evB,运动中电势能不变,沿着z轴方向电势升高D.质子所受电场力大小等于evB,运动中电势能不变,沿着z轴方向电势降低5、取两个完全相同的长导线,用其中一根绕成如图(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()A.0B.0.5B C.B D.2 B6、如图所示,在M、N处存在与纸面垂直,且通有大小相等、方向相反电流的长直导线,已知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。

高中物理:磁场黑科技-单方向动量定理解磁场问题

高中物理:磁场黑科技-单方向动量定理解磁场问题

单方向动量定理解磁场问题金题试做经典题目你来挑战 例.如图所示,匀强磁场的感应强度为B ,宽度为d ,两平行边界为CD 和EF .一电子从CD 边界外侧以速率v 0垂直匀强磁场射入,入射方向与CD 边界间夹角为θ.已知电子的质量为m ,电荷量为e ,为使电子能从磁场的另一侧EF 射出,则电子的速率v 0至少为()A 、m(1Bed+cosθ) B 、m(1Bed−cosθ) C 、m(1Bed +sinθ)D 、m(1Bed −sinθ)名师点拨【问题识别】带电粒子在匀强磁场中运动的问题,对于一段圆弧运动轨迹,题中涉及某一长度和初末速度方向时,可采用单方向动量定理求解。

【方法提炼】匀强磁场中一电荷量为q ,质量为m 的带电粒子,对于其在洛伦兹力作用下的匀速圆周运动,我们可以将它的速度v 和洛伦兹力f 分别分解至x 、y 方向,得到v x 、v y 和f x 、f y 。

由洛伦兹力性质及运动的独立性知:=f Bqvx y ,=f Bqv y x 对任意一段运动过程,式中f x 、v y 、(亦即将等式两边f y 、v x 均为变量,故取它们对时间的平均值,再同时乘以时间同时对时间进行积分)有:f t Bqv t ⋅=⋅x y ,⋅=⋅f t Bqv t y x可得x I Bqy =y ,I Bqx =式中x 、y 为水平、竖直方向的位移,I x 、I y 即洛伦兹力在x 、y 方向的冲量。

再由单一方向的动量定理知,某方向洛伦兹力应等于粒子在该方向的动量变化量,即质量乘以速度差。

故有: =∆Bqy m v x ,=∆Bqx m v y以上即为带电粒子在匀强磁场运动问题求解的重要技巧——单方向动量定理。

【补充说明】1. 此方法在选择题中可直接使用,在复杂解答题中需要先证明再使用。

2.注意动量定理对应的方向为速度变化量Δv 的方向,而位移方向和它们是垂直的。

3. 式中x 、y 、Δv x 、Δv y 均取大小即可,但速度差Δv x 、Δv y 的计算中,要注意该方向上的初末速度分量是同向还是反向,同向时应将二者的大小相减(大减小),反向时应将二者的大小相加。

高中物理(磁场)理解拓展辅导讲义与典型例题答案解析

高中物理(磁场)理解拓展辅导讲义与典型例题答案解析

1.磁感应强度B 磁感应强度可以采用如下三种定义方式: (1) B 的方向垂直于正电荷所受最大磁力的方向与电荷运动方向组成的平面,并满足右旋关系,即B v q F ⨯=.当v 垂直于B 时,电荷所受磁力最大(m F ),B 的大小等于单位试探电荷以单位速率运动时所受的最大磁力,即qv F B m /=,如图12-1所示.(2)B 的方向垂直于电流元所受最大磁力的方向与电流元方向组成的平面,并满足右旋关系,即B l Id F d ⨯=.当l d 垂直于B 时,电流元的受磁力最大,B 的大小等于单位电流元所受的最大磁力,即Idl F B m /=,如图12-2所示.(3)B 的方向垂直于线圈所受最大力矩的方向与磁矩方向所组成的平面,并满足右旋关系,即B m M ⨯=,当m 垂直于B 时,线圈所受力矩最大(m M ),B 的大小等于单位磁矩所受的最大力矩,即m M B m /=,如图12-3所示.理解与拓展:⑴ 磁感应强度B 是反映磁场(对运动电荷或电流有作用力)性质的基本量,它的重要性相当于电场中的E .它是一个矢量,一般是空间和时间的函数,磁场中某一点的B ,只依赖于磁场本身在该点的特性.⑵ 上述三种B 的定义都是等效的,方向都与小磁针N 极受力方向相同,大小也是一样的,因为有I d l qv =,l d F M m m '=,l Idld IS m '==,所以m M I d l F qv F B m m m ///===.相应的三个定义式B v q F m ⨯=,B l Id F m ⨯=和B m M m ⨯=也是可以互相推导的.2.磁场中的高斯定理 在磁场中通过任意封闭曲面的磁通量恒为零,即 0=∙=Φ⎰S d B SmF m Bv(a )q 图12-1F mB Id l(b ) 图12-2M Bm(c ) 图12-3理解与拓展:⑴ 同静电场中引入电场线一样,磁场中可以引入磁感应线(B 线),并规定它在某点的切线方向表示该处B 的方向,垂直穿过某点附近单位面积磁感应线的条数为B 的大小.⑵ 高斯定理反映了磁场的无源性.即磁感应线是连续的,在任何地方都不可断,磁场是无源场.假若B 线在某点中断,就一定能作出包围该点但B 通量不为零的闭合面.这是高斯定理所不允许的,场线中断的地方是场源,B 线不中断,说明磁场是无源场,它的本质是认为没有磁荷.⑶ 高斯定理的适用范围:它是由毕奥-萨伐尔定律导出的,它的适用条件也应当是稳恒电流的磁场,进一步的研究指出,高斯定理可以推广到任意非稳恒电流激发的磁场,但这时毕奥-萨伐尔定律不再成立.⑷ 通过某一有限面S 的磁通量可表示为 ⎰⎰=∙=ΦSSm dS B S d B θcos3.毕奥-萨伐尔定律如图12-4所示,电流元l Id 在距它为r的场点P 处产生的磁感应强度B d 为304r rl Id B d⨯=πμ毕奥-萨伐尔定律仅对线电流元的空间适用,即电流通过的横截面的线度远小于其到待求场点的距离,所以不存在0→r 时∞→B d 的困惑。

高中物理磁场经典习题(题型分类)含答案

高中物理磁场经典习题(题型分类)含答案

高中物理磁场经典习题(题型分类)含答案题组一1.在xOy平面内,y≥0的区域有垂直于平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B。

一质量为m、带电量大小为q的粒子从原点O沿与x轴正方向成60°角方向以速度v射入。

粒子的重力不计。

求带电粒子在磁场中运动的时间和带电粒子离开磁场时的位置。

2.如图所示,abcd是一个正方形的盒子,在cd边的中点有一小孔e。

盒子中存有沿ad方向的匀强电场,场强大小为E。

一粒子源不断地从a处的小孔沿ab方向向盒内发射相同的带电粒子,粒子的初速度为v,经电场作用后恰好从e处的小孔射出。

现撤去电场,在盒子中加一方向垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度大小为B。

粒子仍恰好从e孔射出。

不考虑带电粒子的重力和粒子之间的相互作用。

1)所加的磁场的方向是什么?2)电场强度E与磁感应强度B的比值是多少?题组二4.如图所示的坐标平面内,在y轴的左侧存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B1 = 0.20 T的匀强磁场,在y轴的右侧存在垂直纸面向里、宽度d=0.125 m的匀强磁场B2.某时刻一质量为m=2.0×10^-8 kg、电量为q=+4.0×10^-4 C的带电微粒(重力可忽略不计),从x轴上坐标为(-0.25 m,0)的P点以速度v=2.0×10^3 m/s沿y轴正方向运动。

试求:1)微粒在y轴的左侧磁场中运动的轨道半径;2)微粒第一次经过y轴时速度方向与y轴正方向的夹角;3)要使微粒不能从右侧磁场边界飞出,B2应满足的条件。

5.图中左边有一对平行金属板,两板相距为d,电压为U;两板之间有匀强磁场,磁场应强度大小为B,方向平行于板面并垂直于纸面朝里。

图中右边有一边长为a的正三角形区域EFG(EF边与金属板垂直),在此区域内及其边界上也有匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面朝里。

假设一系列电荷量为q的正离子沿平行于金属板面,垂直于磁场的方向射入金属板之间,沿同一方向射出金属板之间的区域,并经EF边中点H射入磁场区域。

高中物理电磁学磁场典型例题

高中物理电磁学磁场典型例题

(每日一练)高中物理电磁学磁场典型例题单选题1、关于磁感线的描述,下列哪些是正确的()A.磁感线从磁体的N极出发到磁体的S极终止B.自由转动的小磁针放在通电螺线管内部,其N极指向螺线管的南极C.磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向D.通电直导线的磁感线分布是以导线上任意点为圆心垂直于导线的多组等间距同心圆答案:C解析:A.磁感线在磁铁的外部,由N到S,在内部,由S到N,形成闭合曲线,故A错误;B.螺线管内部磁感线由S极指向N极,小磁针N极所指的方向即为磁场的方向,故小磁针放在通电螺线管内部,其N极指向螺线管的N极即北极,故B错误;C.磁感线的疏密表示磁场的强弱,磁感线切线的方向表示磁场的方向,故C正确;D.通电直导线的磁场距离通电直导线越远则磁场越弱,故以导线上任意点为圆心垂直于导线的多组同心圆越往外越稀疏,不是等间距,故D错误。

故选C。

2、如图所示,在MNQP中有一垂直纸面向里匀强磁场,质量和电荷量都相等的带电粒子a、b、c以不同的速率从O点沿垂直于PQ的方向射入磁场,图中实线是它们的轨迹。

已知O是PQ的中点,不计粒子重力,下列说法中正确的是()A.粒子a带负电,粒子b、c带正电B.粒子c在磁场中运动的时间最长C.粒子a在磁场中运动的周期最小D.射入磁场时粒子a的速率最小答案:B解析:A.根据左手定则可知α粒子带正电,b、c粒子带负电,故A错误;BC.根据Bvq=m4π2r T2T=2πr v可知T=2πm Bq即各粒子的周期一样,粒子c的轨迹对应的圆心角最大,所以粒子c在磁场中运动的时间最长,故B正确,C 错误;D.由洛伦兹力提供向心力Bvq=mv2 r可知v=Bqr m可知b的速率最大,c的速率最小,故D错误。

故选B。

3、如图所示,边长为L的正六边形abcd e f区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,正六边形中心O处有一粒子源,可在纸面内向各个方向发射不同速率带正电的粒子,已知粒子质量均为m、电荷量均为q,不计粒子重力和粒子间的相互作用,下列说法正确的是()A.可能有粒子从ab边中点处垂直ab边射出B.从a点垂直af离开正六边形区域的粒子在磁场中的运动时间为πm6qBC.垂直cf向上发射的粒子要想离开正六边形区域,速率至少为(2√3−3)qBLmD.要想离开正六边形区域,粒子的速率至少为√3qBL2m答案:C解析:A.若粒子从ab边中点处垂直ab边射出,则圆心一定在在ab边上,设与ab边交点为g,则圆心在Og的中垂线上,而中垂线与ab边平行,不可能相交,故A错误;B.同理做aO垂线出射速度垂线交于f点,即f为圆心,则对于圆心角为60°,所以粒子在磁场中的运动时间为t=1 6 T且T=2πm qB解得t=πm 3qB故B错误;C.垂直cf向上发射的粒子刚好与能离开磁场时,轨迹与边af相切,则由几何关系得L=r+r sin60°由qvB=mv 2r得r=mv qB联立解得v=(2√3−3)qBLm故C正确;D.因为O点距六边形的最近距离为d=Lcos30°=√3 2L即此时对应刚好离开磁场的最小直径,所以最小半径为r=d 2又r=mv qB所以最小速度为v min=√3qBL 4m故D错误。

高中物理——磁场专题讲解+经典例题

高中物理——磁场专题讲解+经典例题

磁场专题7.【东北师大附中2011届高三第三次模底】如图所示,MN 是一荧光屏,当带电粒子打到荧光屏上时,荧光屏能够发光。

MN 的上方有磁感应强度为B 的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。

P 为屏上的一小孔,PQ 与MN 垂直。

一群质量为m 、带电荷量q 的粒子(不计重力),以相同的速率v ,从P 处沿垂直于磁场方向射入磁场区域,且分布在与PQ 夹角为θ的范围内,不计粒子间的相互作用。

则以下说法正确的是( )A .在荧光屏上将出现一个圆形亮斑,其半径为mv qB B .在荧光屏上将出现一个条形亮线,其长度为()21cos mv qBθ- C .在荧光屏上将出现一个半圆形亮斑,其半径为mv qBD .在荧光屏上将出现一个条形亮线,其长度为()21sin mv qB θ- 10.【东北师大附中2011届高三第三次模底】如图,电源电动势为E ,内阻为r ,滑动变阻器电阻为R ,开关闭合。

两平行极板间有匀强磁场,一带电粒子正好以速度v 匀速穿过两板。

以下说法正确的是(忽略带电粒子的重力)( )A .保持开关闭合,将滑片P 向上滑动一点,粒子将可能从下极板边缘射出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,粒子将继续沿直线穿出D .如果将开关断开,粒子将继续沿直线穿出4.【辽宁省丹东市四校协作体2011届高三第二次联合考试】如图所示,一粒子源位于一边长为a 的正三角形ABC 的中点O 处,可以在三角形所在的平面内向各个方向发射出速度大小为v 、质量为m 、电荷量为q 的带电粒子,整个三角形位于垂直于△ABC 的匀强磁场中,若使任意方向射出的带电粒子均不能射出三角形区域,则磁感应强度的最小值为 ( )A .mv qaB .2mv qa QC .23mv qaD .43mv qa [答案] D[解析] 如图所示带电粒子不能射出三角形区域的最小半径是r =12·a 2tan30°=312a ,由qvB =m v 2r 得,最小的磁感应强度是B =43mv qa.6.【辽宁省丹东市四校协作体2011届高三第二次联合考试】如图所示,用一块金属板折成横截面为“”形的金属槽放置在磁感应强度为B 的匀强磁场中,并以速率v 1向右匀速运动,从槽口右侧射入的带电微粒的速率是v 2,如果微粒进入槽后恰能做匀速圆周运动,则微粒做匀速圆周运动的轨道半径r 和周期T 分别为 ( )A .v 1v 2g ,2πv 2gB .v 1v 2g ,2πv 1gC .v 1g ,2πv 1gD .v 1g ,2πv 2g10.【辽宁省丹东市四校协作体2011届高三第二次联合考试】如图所示,质量为m ,带电荷量为+q 的P 环套在固定的水平长直绝缘杆上,整个装置处在垂直于杆的水平匀强磁场中,磁感应强度大小为B .现给环一向右的初速度v 0⎝⎛⎭⎫v 0>mg qB ,则( )A .环将向右减速,最后匀速B .环将向右减速,最后停止运动C .从环开始运动到最后达到稳定状态,损失的机械能是12mv 20D .从环开始运动到最后达到稳定状态,损失的机械能是12mv 20-12m ⎝⎛⎭⎫mg qB 2 10.[答案] AD[解析] 环在向右运动过程中受重力mg ,洛伦兹力F ,杆对环的支持力、摩擦力作用,由于v 0>mg qB,∴qv 0B >mg ,在竖直方向有qvB =mg +F N ,在水平方向存在向左的摩擦力作用,所以环的速度越来越小,当F N =0时,F f =0,环将作速度v 1=mg qB的匀速直线运动,A 对B 错,从环开始运动到最后达到稳定状态,损失的机械能为动能的减少,即12mv 20-12m ⎝⎛⎭⎫mg qB 2,故D 对C 错,正确答案为A D .10.【2011届山东省寿光市高三第一学期抽测】带电粒子以速度v 沿四方向射入一横截面为正方形的区域.BC 均为该正方形两边的中点,如图所示,不计粒子的重力.当区域内有竖直方向的匀强电场E 时,粒子从A 点飞出,所用时间为t1:当区域内有垂直于纸面向里的磁感应强度为B 的匀强磁场时,粒子也从B 点飞出,所用时间为t2,下列说法正确的是AD12.【合肥一中及其联谊学校2011届高三第三次全省大联考】如图所示,在厚铅板P 表面中心放置一很小的放射源么,能从A 点向各个方向放出相同速度的粒子。

物理难题高中磁场

物理难题高中磁场

物理难题高中磁场
1、磁体周围存在一种物质,它看不见、摸不着,我们把它叫。

2、在物理学中,把定为那点磁场的方向。

3、用拎箭头的曲线便利、形象的叙述磁场,这样的曲线叫做。

4、地球的`周围存在磁场,叫。

练习题
1、在所示图中,标出通电螺线管的n极和s极
2、如图所示,螺线管的左端就是n极,应当如何拖.
3.如图所示的图中,两个线圈,套在一根光滑的玻璃管上,导线柔软,可自由滑动,开关s闭合后则()
a.两线圈左右分离;
b.两线圈向中间看齐;
c.两线圈静止不动;
d.两线圈先左右分开,然后向中间靠拢.
a.大磁针a、b的左端就是n极、大磁针c的右端就是n极
b.小磁针a、c的左端是n极、小磁针b的右端是n极
c.大磁针b、c的左端就是n极、大磁针a的右端就是n极
d.小磁针a、c的右端是n极、小磁针b的左端是n极。

(完整版)高中物理电磁感应经典例题总结

(完整版)高中物理电磁感应经典例题总结

1.如图,金属棒ab 置于水平放置的U 形光滑导轨上,在ef 右侧存在有界匀强磁场B ,磁场方向垂直导轨平面向下,在ef 左侧的无磁场区域cdef 内有一半径很小的金属圆环L ,圆环与导轨在同一平面内。

当金属棒ab 在水平恒力F 作用下从磁场左边界ef 处由静止开始向右运动后,圆环L 有__________(填收缩、扩张)趋势,圆环内产生的感应电流_______________(填变大、变小、不变)。

答案:收缩,变小解析:由于金属棒ab 在恒力F 的作用下向右运动,则abcd 回路中产生逆时针方向的感应电流,则在圆环处产生垂直于只面向外的磁场,随着金属棒向右加速运动,圆环的磁通量将增大,依据楞次定律可知,圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环的磁通量将增大;又由于金属棒向右运动的加速度减小,单位时间内磁通量的变化率减小,所以在圆环中产生的感应电流不断减小。

2.如图所示,固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d ,其右端接有阻值为R 的电阻,整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B 的匀强磁场中。

一质量为m (质量分布均匀)的导体杆ab 垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,杆与导轨之间的动摩擦因数为u 。

现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F 作用下从静止开始沿导轨运动距离L 时,速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)。

设杆接入电路的电阻为r ,导轨电阻不计,重力加速度大小为g 。

则此过程 ( BD )A.杆的速度最大值为B.流过电阻R 的电量为C.恒力F 做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量D.恒力F 做的功与安倍力做的功之和大于杆动能的变化量解析:当杆达到最大速度v m 时,022=+--r R v d B mg F m μ得()()22d B r R mg F v m +-=μ,A 错;由公式()()rR BdLr R S B r R q +=+=+=∆∆Φ,B 对;在棒从开始到达到最大速度的过程中由动能定理有:K f F E W W W ∆=++安,其中mg W f μ-=,Q W -=安,恒力F 做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量与回路产生的焦耳热之和,C 错;恒力F 做的功与安倍力做的功之和等于于杆动能的变化量与克服摩擦力做的功之和,D 对。

人教版高二物理(选修31)几种常见的磁场典型例题深度分析(含解析)

人教版高二物理(选修31)几种常见的磁场典型例题深度分析(含解析)

人教版高二物理(选修31)几种常见的磁场典型例题深度分析(含解析)3.3几种常见的磁场典范例题深度剖析【例1】一细长的小磁针,放在一螺线管的轴线上,N极在管内,S极在管外。

若此小磁针可左右自由移动,则当螺线管通以图所示电流时,小磁针将怎样移动?剖析:正确解题思路是:当螺线管通电后,根据右手螺旋定则鉴定出管内、外磁感线偏向如图所示,管内外a、b两处磁场偏向向右,管内b处磁感线漫衍较密,管处a处磁感线漫衍较稀。

根据磁场力的性质知:小磁针N极在b处受力偏向向右,且作用力较大;小磁针S极在a处受力向左,且作用力较小,因而小磁针所受的磁场力的合力偏向向右。

点评:“同名磁极相斥、异名磁极相吸”只适合于磁体间外部相互作用的环境,适用环境存在范畴性;而磁场力的性质:“磁体N极受力偏向与所在处磁场偏向相同”敷衍磁极间内部或外部作用总是普遍适用的.【例2】如图所示,一束带电粒子沿水平偏向飞过小磁针的上方,并与磁针指向平行,能使小磁针的N极转向读者,那么这束带电粒子可能是_______A.向右飞行的正离子束B.向左飞行的正离子束C.向右飞行的负离子束D.向左飞行的负离子束剖析:小磁针的N极指向读者,说明小磁针所在处的磁场偏向是指向读者,由安培定则可确定出带电粒子形成的电流偏向向左,这向左的电流可能是向左飞行的正离子形成,也可能是向右飞行的负离子形成,故正确答案为B、C答案:BC☆对安培分子电流假说的理解【例3】关于磁现象的电本质,下列说法中正确的是_______A.磁与电精密关联,有磁必有电,有电必有磁B.不管是磁体的磁场还是电流的磁场都来源于电荷的运动C.永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生的D.根据安培假说可知,磁体内分子电流总是存在的,因此,任何磁体都不会失去磁性 剖析:磁与电是精密关联的,但“磁生电”“电生磁”都有一定的条件,运动的电荷产生磁场,但一个稳定的点电荷的周围就没有磁场,分子电流假说展现了磁现象的电本质,磁铁的磁场和电流的磁场一样都是由运动电荷产生的,磁体内部只有当分子电流取向概略一致时,就显示出磁性,当分子电流取向不一致时,就没有磁性,所以本题的正确答案为B 。

高中物理电磁学磁场经典大题例题

高中物理电磁学磁场经典大题例题

(每日一练)高中物理电磁学磁场经典大题例题单选题1、如图所示,在M、N处存在与纸面垂直,且通有大小相等、方向相反电流的长直导线,已知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。

下列说法正确的是()A.O点处的磁感应强度为零B.a、b两点处的的磁感应强度方向相反C.c、d两点处的磁感应强度方向相同D.a、c两点处的磁感应强度方向不同答案:C解析:A.a、b、c、d四个点的磁感应强度均为M、N两长直导线在各点的磁感应强度的叠加,由安培定则可知,M、N在O点处磁感应强度的方向相同,合磁感应强度竖直向下,不为零,故A错误;B.M在a处产生的磁场方向竖直向下,在b处产生的磁场方向竖直向下,N在a处产生的磁场方向竖直向下,b处产生的磁场方向竖直向下,根据场强的叠加知,a、b两点处磁感应强度大小相等,方向相同,故B错误;C.M在c处产生的磁场方向垂直于cM偏向右下,在d处产生的磁场方向垂直dM偏向左下,N在c处产生的磁场方向垂直于cN偏向左下,在d处产生的磁场方向垂直于dN偏向右下,根据平行四边形定则,知c处的磁场方向竖直向下,d处的磁场方向竖直向下,且合场强大小相等,故C正确;D.由以上分析可知,a、c两点处磁感应强度的方向都竖直向下,方向相同,故D错误。

故选C。

2、如图所示,竖直线MN∥PQ,MN与PQ间距离为a,其间存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,O 是MN上一点,O处有一粒子源,某时刻放出大量速率均为v(方向均垂直磁场方向)、比荷一定的带负电粒子(粒子重力及粒子间的相互作用力不计),已知沿图中与MN成θ=60°角射出的粒子恰好垂直PQ射出磁场,则粒子在磁场中运动的最长时间为()A.πa3v B.√3πa3vC.4πa3v D.2πav答案:C解析:当θ=60°时,粒子的运动轨迹如图甲所示,根据几何关系有a=R sin30°解得R=2a设带电粒子在磁场中运动轨迹所对的圆心角为α,则其在磁场中运行的时间为t=α2πT即α越大,粒子在磁场中运行的时间越长,α最大时粒子的运行轨迹恰好与磁场的右边界相切,如图乙所示,因R=2a,此时圆心角αm为120°,即最长运行时间为T3,因T=2πRv=4πav所以粒子在磁场中运动的最长时间为4πa3v。

高考物理带电粒子在磁场中的运动解题技巧讲解及练习题(含答案)及解析

高考物理带电粒子在磁场中的运动解题技巧讲解及练习题(含答案)及解析

高考物理带电粒子在磁场中的运动解题技巧讲解及练习题(含答案)及解析一、带电粒子在磁场中的运动专项训练1.在如图所示的平面直角坐标系中,存在一个半径R =0.2m 的圆形匀强磁场区域,磁感应强度B =1.0T ,方向垂直纸面向外,该磁场区域的右边缘与y 坐标轴相切于原点O 点。

y 轴右侧存在一个匀强电场,方向沿y 轴正方向,电场区域宽度l =0.1m 。

现从坐标为(﹣0.2m ,﹣0.2m )的P 点发射出质量m =2.0×10﹣9kg 、带电荷量q =5.0×10﹣5C 的带正电粒子,沿y 轴正方向射入匀强磁场,速度大小v 0=5.0×103m/s (粒子重力不计)。

(1)带电粒子从坐标为(0.1m ,0.05m )的点射出电场,求该电场强度;(2)为了使该带电粒子能从坐标为(0.1m ,﹣0.05m )的点回到电场,可在紧邻电场的右侧区域内加匀强磁场,试求所加匀强磁场的磁感应强度大小和方向。

【答案】(1)1.0×104N/C (2)4T ,方向垂直纸面向外 【解析】 【详解】解:(1)带正电粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据洛伦兹力提供向心力有:200v qv B m r=可得:r =0.20m =R根据几何关系可以知道,带电粒子恰从O 点沿x 轴进入电场,带电粒子做类平抛运动,设粒子到达电场边缘时,竖直方向的位移为y 根据类平抛规律可得:2012l v t y at ==, 根据牛顿第二定律可得:Eq ma = 联立可得:41.010E =⨯N/C(2)粒子飞离电场时,沿电场方向速度:305.010y qE lv at m v ===⨯g m/s=0v 粒子射出电场时速度:02=v v根据几何关系可知,粒子在B '区域磁场中做圆周运动半径:2r y '=根据洛伦兹力提供向心力可得: 2v qvB m r'='联立可得所加匀强磁场的磁感应强度大小:4mvB qr'=='T 根据左手定则可知所加磁场方向垂直纸面向外。

高考物理必备经典例题(考点分类讲解+讲点例题演练)磁场

高考物理必备经典例题(考点分类讲解+讲点例题演练)磁场

考点 71. 电流的磁场电流四周存在磁场(奥斯特)。

考点 72. 磁感强度,磁感线,地磁场1. 定义式: B=F/IL 。

式中 L 为通电直导线长度,I 为经过直导线的电流强度, F 为导线与磁场垂直时所受的磁场力。

单位是特斯拉,符号为T, 1T=1N/(A m)=1kg /(A s2)磁感强度的物理意义:磁感强度是描绘磁场性质的物理量。

B 与 IL 和 F 没关,即磁场中不论有无通电导体,各点均有磁感强度。

磁感强度是矢量。

2. 磁感线:用来形象地描绘磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线。

磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向,也就是在该点小磁针静止时N 极的指向。

磁感线的疏密表示磁场的强弱。

磁感线是关闭曲线(和静电场的电场线不一样)。

210.已知某一地区的地下埋有一根与地表平行的直线电缆,电缆中通有变化的强电流,所以能够经过在地面上丈量尝试线圈中的感觉电流来探测电缆的走向.当线圈平面平行地面丈量时,在地面上a、c 两处 ( 圆心分别在a、c) ,测得线圈中的感觉电流都为零,在地面上b、d 两处,测得线圈中的感觉电流都不为零.据此能够判断地下电缆在以下哪条直线正下方()A. ac B.bd C.ab D. ad考点 73. 磁性资料,分子电流假说磁极的磁场和电流的磁场都是由电荷的运动产生的。

(但这其实不等于说全部磁场都是由运动电荷产生的,由于麦克斯韦发现变化的电场也能产生磁场。

)考点 74. 磁场对通电直导线的作用,安培力,左手定章1.磁场对电流的作用是磁场力的宏观表现。

2.安培力: F 安 =BIL ·sin θ。

式中θ为磁感强度 B 和 L 间夹角。

3.左手定章。

211.如图,在匀强磁场中,通电导线由图中的地点 a 绕固定转轴在纸面内转到 b 地点的过程中,作用在导线上的安培力的大小以及安培力对轴的力矩的变化状况是()A. F 变大, M变大B. F变小,M变小C. F 不变, M不变D. F不变,M变小212. 在倾角为α的圆滑斜面上,平行斜面底边搁置一通有电流I ,长为 L,质量为m的导体棒,①欲使棒静止在斜面上,外加匀强磁场的磁感强度的最小值为,方向;②要使棒静止在斜面上且对斜面无压力,则外加的 B 的最小值为,方向。

高中物理电流的磁场 例题解析 新课标 人教版 选修1-1

高中物理电流的磁场 例题解析 新课标 人教版 选修1-1

word
电流的磁场例题解析
例1、把一条导线〔南北方向〕平行地放在小磁针的上方,给导线中通入电
流。

问将发生什么现象?
解析:当导线中通入电流,导线下方的小磁针发生转动。

除磁体周围有磁场外,丹麦物理学家奥斯特首先发现电流周围也存在着磁
场。

导线下方的小磁针发生转动,说明电流周围的周围也有磁场。

例2、如下列图,在通有恒定电流的螺线管内有一点P,过P点的磁感线方向一定是:〔CD〕
A.从螺线管的N极指向S极;
B.放在P点的小磁针S极受力的方向;
C.静止在P点的小磁针N极指的方向;
D.在P点放一通电小线圈,磁感线一定看不起于小线圈平面.
解析:由右手螺旋定如此判定出螺线管磁场左S右N,在其内部磁感线由S→N,如此:P 点的磁感线是由S极指向N极的,是静止在P点的小磁针N极指的方向,在P点放一小通电线圈,由环形电流安培定如此知磁感线一定垂直于小线圈平面.
例3、一个轻质弹簧,上端悬挂,下端与水银槽中的水银面接触,将上述装置安在电路中,如下列图,当闭合开关后会出现什么现象?如何解释?
解析:小灯炮忽明忽暗.当开关闭合后,由于水银导电,所以轻
质弹簧上有电流通过,每一匝线圈都可以看成一个单独的螺线管,
上端为N极,下端为S极,相邻局部为异名磁极,各线圈间相互吸
引.因为弹簧上端固定,弹簧长度缩短,A点离开水银面,电路断开,
线圈失去磁性,弹簧恢复原长,又和水银面接触,于是又重复上述过程.这样由于弹簧不断上下振动,使A点时而接触水银面,时而离开水银面,所以看到灯泡忽明忽暗
1 / 1。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

磁场专题7.【东北师大附中2011届高三第三次模底】如图所示,MN 是一荧光屏,当带电粒子打到荧光屏上时,荧光屏能够发光。

MN 的上方有磁感应强度为B 的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。

P 为屏上的一小孔,PQ 与MN 垂直。

一群质量为m 、带电荷量q 的粒子(不计重力),以相同的速率v ,从P 处沿垂直于磁场方向射入磁场区域,且分布在与PQ 夹角为θ的范围内,不计粒子间的相互作用。

则以下说法正确的是( )A .在荧光屏上将出现一个圆形亮斑,其半径为mv qB B .在荧光屏上将出现一个条形亮线,其长度为()21cos mv qBθ- C .在荧光屏上将出现一个半圆形亮斑,其半径为mv qBD .在荧光屏上将出现一个条形亮线,其长度为()21sin mv qB θ- 10.【东北师大附中2011届高三第三次模底】如图,电源电动势为E ,内阻为r ,滑动变阻器电阻为R ,开关闭合。

两平行极板间有匀强磁场,一带电粒子正好以速度v 匀速穿过两板。

以下说法正确的是(忽略带电粒子的重力)( )A .保持开关闭合,将滑片P 向上滑动一点,粒子将可能从下极板边缘射出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,粒子将继续沿直线穿出D .如果将开关断开,粒子将继续沿直线穿出4.【辽宁省丹东市四校协作体2011届高三第二次联合考试】如图所示,一粒子源位于一边长为a 的正三角形ABC 的中点O 处,可以在三角形所在的平面内向各个方向发射出速度大小为v 、质量为m 、电荷量为q 的带电粒子,整个三角形位于垂直于△ABC 的匀强磁场中,若使任意方向射出的带电粒子均不能射出三角形区域,则磁感应强度的最小值为 ( )A .mv qaB .2mv qa QC .23mv qaD .43mv qa [答案] D[解析] 如图所示带电粒子不能射出三角形区域的最小半径是r =12·a 2tan30°=312a ,由qvB =m v 2r 得,最小的磁感应强度是B =43mv qa.6.【辽宁省丹东市四校协作体2011届高三第二次联合考试】如图所示,用一块金属板折成横截面为“”形的金属槽放置在磁感应强度为B 的匀强磁场中,并以速率v 1向右匀速运动,从槽口右侧射入的带电微粒的速率是v 2,如果微粒进入槽后恰能做匀速圆周运动,则微粒做匀速圆周运动的轨道半径r 和周期T 分别为 ( )A .v 1v 2g ,2πv 2gB .v 1v 2g ,2πv 1gC .v 1g ,2πv 1gD .v 1g ,2πv 2g10.【辽宁省丹东市四校协作体2011届高三第二次联合考试】如图所示,质量为m ,带电荷量为+q 的P 环套在固定的水平长直绝缘杆上,整个装置处在垂直于杆的水平匀强磁场中,磁感应强度大小为B .现给环一向右的初速度v 0⎝⎛⎭⎫v 0>mg qB ,则( )A .环将向右减速,最后匀速B .环将向右减速,最后停止运动C .从环开始运动到最后达到稳定状态,损失的机械能是12mv 20D .从环开始运动到最后达到稳定状态,损失的机械能是12mv 20-12m ⎝⎛⎭⎫mg qB 2 10.[答案] AD[解析] 环在向右运动过程中受重力mg ,洛伦兹力F ,杆对环的支持力、摩擦力作用,由于v 0>mg qB,∴qv 0B >mg ,在竖直方向有qvB =mg +F N ,在水平方向存在向左的摩擦力作用,所以环的速度越来越小,当F N =0时,F f =0,环将作速度v 1=mg qB的匀速直线运动,A 对B 错,从环开始运动到最后达到稳定状态,损失的机械能为动能的减少,即12mv 20-12m ⎝⎛⎭⎫mg qB 2,故D 对C 错,正确答案为A D .10.【2011届山东省寿光市高三第一学期抽测】带电粒子以速度v 沿四方向射入一横截面为正方形的区域.BC 均为该正方形两边的中点,如图所示,不计粒子的重力.当区域内有竖直方向的匀强电场E 时,粒子从A 点飞出,所用时间为t1:当区域内有垂直于纸面向里的磁感应强度为B 的匀强磁场时,粒子也从B 点飞出,所用时间为t2,下列说法正确的是AD12.【合肥一中及其联谊学校2011届高三第三次全省大联考】如图所示,在厚铅板P 表面中心放置一很小的放射源么,能从A 点向各个方向放出相同速度的粒子。

厚铅板P 的左侧有垂直纸面纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B ,范围足够大,在A 处上方L 处有一涂荧光材料的金属条Q ,并与P 垂直。

若金属条Q 受到粒子的冲击而出现荧光的部分集中在CD 间,且CD= 3 L ,粒子质量为m 、电荷量为q ,则( )A .粒子在磁场中作圆周运动的半径为R= 3 LB .运动到C 点的粒子进入磁场时速度方向与PQ 边界相垂直C .粒子在磁场中运动的最长时间为t max =2πm/qBD .粒子在磁场中运动的最短时间为 t min =2πm/qB19.【皖南八校2011届高三第二次联考】带电小球以一定的初速度v 0竖直向上抛出,能够达到的最大高度为h l ;若加上水平方向的匀强磁场,且保持初速度仍为v o ,小球上升的最大高度为h 2;若加上水平方向的匀强电场,且保持初速度仍为v 。

,小球上升的的最大高度为h 3,如图所示.不计空气阻力,则A .h 1=h 2=h 3B .h 1>h 2>h 3C .h 1=h 2>h 3D .h 1=h 3>h 2答案:D 由竖直上抛运动的最大高度公式得:1h =g V 220。

当小球在磁场中运动到最高点时,小球应有水平速度,由能量守恒得:mgh 2+E k =21mV 02= mgh 1,所以1h >2h 。

当加上电场时,由运动的分解可知:在竖直方向上有,V 02=2gh 3 ,所以1h =3h 。

20.【2010-2011学年度安庆联考理科综合】如图所示的速度选择器中,存在相互正交的匀强电场、磁场,磁感应强度为B ,电场强度为 E ,带电粒子(不计重力)射人场区时的速度为 v 0 。

下列判断不正确的是( )A .只有带正电且以速度V 0=E/B ,才能从S1孔射入,才能从S2孔射出B . 若带电粒子从 S2孔射人,则粒子不可能沿直线穿过场区C .如果带负电粒子从 S1孔沿图示方向以速度 v 0 <E/B 射人,那么其电势能将逐渐减少D.无论是带正电还是带负电的粒子,若从 S2孔沿虚线射人,其动能都一定增加12. 【洛阳市2010-2011学年高三年级统一考试】如图9甲所示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.高频电源的变化周期应该等于tn-tn-1B.在E k —t 图中应有t 4-t 3=t 3-t 2=t 2-t 1C.粒子加速次数越多,粒子获得的最大动能一定越大D.不同粒子获得的最大动能都相同考点:回旋加速器的工作原理:磁场使粒子做圆周运动,对粒子不做功,电场对粒子做功每次做的功相等,高频电源变化的周期与带电粒子在磁场中运动的周期相同。

且与半径无关。

粒子获得的最大速度由qBmv R =知只与加速器的半径有关,则m B R q E km 2222=。

每次获得的动能qU E k =1。

加速的总时间qB m E E t k km π21⨯=13.【洛阳市2010-2011学年高三年级统一考试】物体导电是由其中的自由电荷定向移动引起的,这些可以移动的自由电荷又叫载流子。

金属导体的载流子是自由电子,现代广泛应用的半导体材料分为两大类:一类是N 型半导体,它的载流子为电子;另一类是P 型半导体,它的载流子为“空穴”,相当于带正电的粒子,如果把某种材料制成的长方体放在匀强磁场中,磁场方向如图10所示,且与前后侧面垂直,长方体中通有方向水平向右的电流,设长方体的上下表面M 、N的电势分别为φM 和φN ,则下列判断中正确的是A .如果是P 型半导体,有φM >φNB .如果是N 型半导体,有φM <φNC .如果是P 型半导体,有φM <φD .如果是金属导体,有φM <φ18,【重庆市万州区2011届高三第一次诊断】如图所示,半径为R 的光滑圆弧轨道处在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面(纸面为竖直平面)向里。

两个质量为m 、带电量均为q 的正电荷小球,分别从距圆弧最低点A 高度为h 处,同时静止释放后沿轨道运动。

下列说法正确的是A :两球可能在轨道最低点A 点左侧相遇B :两球可能在轨道最低点A 点相遇C :两球可能在轨道最低点A 点右侧相遇D :两球一定在轨道最低点A 点左侧相遇19.【2011年佛山市普通高中高三教学质量检测一】1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖。

若速度相同的同一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示,则下列相关说法中正确的是:A .该束带电粒子带负电B .速度选择器的P 1极板带正电C .在B 2磁场中运动半径越大的粒子,质量越大D .在B 2磁场中运动半径越大的粒子,荷质比q m越小 11.【长宁区2011届第一学期高三年级期末考】在赤道上某处有一支避雷针.当带有负电的乌云经过避雷针上方时,避雷针开始放电形成瞬间电流,则地磁场对避雷针的作用力的方向为A .正东B .正西C .正南D .正北16. 【闸北区2011届第一学期高三年级期末考】北半球海洋某处,地磁场水平分量B 1=0.8×10-4T ,竖直分量B 2=0.5×10-4T ,海水向北流动。

海洋工作者测量海水的流速时,将两极板竖直插入此处海水中,保持两极板正对且垂线沿东西方向,两极板相距L=20 m ,如图所示。

与两极板相连的电压表(可看作理想电压表)示数为U=0.2 mV ,则( ) mV L 西 东A.西侧极板电势高,东侧极板电势低,且海水的流速大小为0.125 m/sB.西侧极板电势高,东侧极板电势低,且海水的流速大小为0.2 m/sC.西侧极板电势低,东侧极板电势高,且海水的流速大小为0.125 m/sD.西侧极板电势低,东侧极板电势高,且海水的流速大小为0.2 m/s10. 【北京市石景山区2011届高三第一学期期末考】 物理学家欧姆在探究通过导体的电流和电压、电阻关系时,因无电源和电流表,利用金属在冷水和热水中产生电动势代替电源,用小磁针的偏转检测电流,具体的做法是:在地磁场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时,小磁针会发生偏转.某兴趣研究小组在得知直线电流在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比的正确结论后重现了该实验,他们发现:当通过导线电流为1I 时,小磁针偏转了︒30;当通过导线电流为2I 时,小磁针偏转了︒60,则下列说法中正确的是( )A.123I I = B.122I I = C.123I I = D.无法确定13.【杨浦区2011届第一学期高三年级期末考】物理学家法拉第在研究电磁学时,亲手做过许多实验,如右图所示的就是著名的电磁旋转实验.它的现象是:如果载流导线附近只有磁铁的一个极,磁铁就会围绕导线旋转;反之,载流导线也会围绕单独的某一磁极旋转.这一装置实际上就是最早的电动机.图中a 是可动磁铁,b是固定导线,c 是可动导线,d 是固定磁铁.图中黑色部分表示汞,下部接在电源上,则从上向下看,a 、c 旋转的情况是(A )a 顺时针,c 逆时针. (B )a 逆时针,c 顺时针.(C )a 逆时针,c 逆时针. (D )a 顺时针,c 顺时针.11.【北京朝阳区2011届第一学期期末统考】如图所示,在正方形区域abcd 内有一垂直纸面向里的匀强磁场,一束电子以大小不同的速率垂直于ad 边且垂直于磁场射入磁场区域,下列判断正确的是 A .在磁场中运动时间越长的电子,其运动轨迹越长B .在磁场中运动时间相同的电子,其运动轨迹一定重合C .不同运动速率的电子,在磁场中的运动时间一定不相同D .在磁场中运动时间越长的电子,其运动轨迹所对应的圆心角越大12. 【北京市房山区2011届高三第一学期期末考】如图所示,在匀强磁场B的区域内有一光滑倾斜金属导轨,倾角为θ,导轨间距为L,在其上垂直导轨放置一根质量为m 的导线,接以如图所示的电源,电流强度为I,通电导线恰好静止,则匀强磁场的磁感强度必须满足一定条件,下述所给条件正确的是. A.B=mgsin θ/IL,方向垂直斜面向上 B.B=mgcos θ/IL,方向垂直斜面向下C.B=mg/IL,方向沿斜面水平向左D.B=mgtg θ/IL,方向竖直向上× × × × × × × × × × × × × × × × v B a b c θθ13.【北京市房山区2011届高三第一学期期末考】如图所示,虚线区域内存在着电场强度为E的匀强电场和磁感强度为B的匀强磁场,已知从左方水平射入的电子穿过这一区域时未发生偏转,设重力忽略不计,则这区域内的E和B的方向可能是下列叙述中的①E和B都沿水平方向,并与电子运动方向相同②.E和B都沿水平方向,并与电子运动方向相反③.E竖直向上,B垂直纸面向外④.E竖直向上,B垂直纸面向里A、①④B、②④C、①②③D、①②④6.【北京市海淀区2011届高三第一学期期末考】在我们生活的地球周围,每时每刻都会有大量的由带电粒子组成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。

相关文档
最新文档