专题十 磁场(试题部分)

专题十磁场

考情探究

课标解读

考情分析备考指导考点内容

磁场及其作用1.能列举磁现象在生产生活中的应

用。关注与磁相关的现代技术发展。

2.通过实验,认识磁场。了解磁感应强

度,会用磁感线描述磁场。体会物理模

型在探索自然规律中的作用。

3.通过实验,认识安培力。能判断安培

力的方向,会计算安培力的大小。了解

安培力在生产生活中的应用。

4.通过实验,认识洛伦兹力。能判断洛

伦兹力的方向,会计算洛伦兹力的大

小。

5.能用洛伦兹力分析带电粒子在匀强

磁场中的圆周运动。了解带电粒子在

匀强磁场中的偏转及其应用。

本专题考查的重点内容是:磁感应强度

的理解和计算;安培力、洛伦兹力的特

点;有界磁场中的临界问题;带电粒子在

匀强磁场中的多解问题;带电粒子在复

合场中的运动。其中,带电粒子在复合

场中的运动,高考往往以压轴题的形式

出现,用到的知识有:动力学观点(牛顿

运动定律)、运动学观点、能量观点(动

能定理、能量守恒定律)、电场观点(类

平抛运动的规律)、磁场观点(带电粒子

在磁场中运动的规律)。

本专题内容包括磁场的基本性质、安培

力的应用、洛伦兹力和带电粒子在磁场

中的运动、带电粒子在复合场中的运动

等内容。复习时应侧重磁场、磁感应强

度、磁感线、地磁场、安培力、洛伦兹

力等基本概念的理解,熟练掌握电流在磁

场中、带电粒子在磁场中的受力和运动

的分析方法,同时应注意结合牛顿运动定

律、运动学知识、圆周运动规律及功和

能的关系等知识进行综合分析,提高空间

想象能力和运用数学知识解决物理问题

的能力。

带电粒子在复合场中的运动1.了解质谱仪和回旋加速器的工作原

理。

2.了解带电粒子在复合场中的运动情

况。

真题探秘

基础篇固本夯基

基础集训

考点一磁场及其作用

1.如图所示,金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂,处于竖直向上的匀强磁场中,棒中通以由M向N的电流,平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ。如果仅改变下列某一个条件,θ的相应变化情况是()

A.棒中的电流变大,θ变大

B.两悬线等长变短,θ变小

C.金属棒质量变大,θ变大

D.磁感应强度变大,θ变小

答案 A

2.电流天平是一种测量磁场力的装置,如图所示。两相距很近的通电平行线圈Ⅰ和Ⅱ,线圈Ⅰ固定,线圈Ⅱ置于天平托盘上。当两线圈均无电流通过时,天平示数恰好为零。下列说法正确的是()

A.当天平示数为负时,两线圈电流方向相同

B.当天平示数为正时,两线圈电流方向相同

C.线圈Ⅰ对线圈Ⅱ的作用力大于线圈Ⅱ对线圈Ⅰ的作用力

D.线圈Ⅰ对线圈Ⅱ的作用力与托盘对线圈Ⅱ的作用力是一对相互作用力

答案 A

3.如图所示,边长为L的正方形有界匀强磁场ABCD,带电粒子从A点沿AB方向射入磁场,恰好从C点飞出磁场;若带电粒子以相同的速度从AD的中点P垂直AD射入磁场,从DC边的M点飞出磁场(M点未画出)。设粒子从A点运动到C点所用时间为t1,由P点运动到M点所用时间为t2(带电粒子重力不计),则t1∶t2为()

A.2∶1

B.2∶3

C.3∶2

D.√3∶√2

答案 C

考点二带电粒子在复合场中的运动

4.(多选)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,小球由静止开始下滑的过程中()

A.小球加速度一直增大

B.小球速度一直增大,直到最后匀速

C.棒对小球的弹力先减小后反向增大

D.小球所受洛伦兹力一直增大

答案BC

5.(2016天津理综,11,18分)如图所示,空间中存在着水平向右的匀强电场,电场强度大小E=5√3 N/C,同时存在着水平方向的匀强磁场,其方向与电场方向垂直,磁感应强度大小B=0.5 T。有一带正电的小球,质量m=1×10-6 kg,电荷量q=2×10-6 C,正以速度v在图示的竖直面内做匀速直线运动,当经过P点时撤掉磁场(不考虑磁场消失引起的电磁感应现象),取g=10 m/s2。求:

(1)小球做匀速直线运动的速度v的大小和方向;

(2)从撤掉磁场到小球再次穿过P点所在的这条电场线经历的时间t。

答案(1)20 m/s 斜向上与水平方向成60度夹角(2)3.5 s

6.(2018河北石家庄二中期中,25,18分)如图所示,在空间内建立平面直角坐标系,第Ⅰ象限存在电场强度大小为E1的匀强电场,方向和x轴成45°角。第Ⅱ象限存在电场强度大小为E2=10 N/C的匀强电场,方向沿y轴负方向。第Ⅲ象限有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B2=√2×10-2 T。第Ⅳ象限有一个正三角形有界磁场,磁感应强度大小为B1=5√2×10-2 T,方向垂直纸面向里,图中

未画出。一个带正电的离子,其比荷q

m =105 C/kg,以初速度v0=103 m/s从y轴上A点(0,3√2

2

m)处垂直电场方向射入第Ⅰ象限,后经x

轴正方向上的某点B垂直于x轴进入第Ⅳ象限,在第Ⅳ象限中经过正三角形有界磁场偏转,从y轴上的C(0,-1 m)点垂直于y轴进入第Ⅲ象限(离子重力不计)。求:

(1)B点坐标及E1大小;

(2)正三角形磁场的最小边长;

(3)离子从C点开始到第三次经过x轴负半轴的时间。

答案(1)√2

2 m,0 5 N/C(2)4√3+√6

15

m

(3)(3

4

√2π+2√2)×10-3 s