第九章作业(磁场)

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第九章第1讲磁场及其对电流的作用-2025年高考物理一轮复习PPT课件

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解析
高考一轮总复习•物理
考点安培力及安培力作用下导体的运动
第25页
1．安培力公式 F＝IlB 的理解 (1)B 与 I 垂直． (2)l 是有效长度．弯曲导线的有效长度 l，等于连接弯曲导线两端点线段的长度(如图所示)；相应的电流沿直线由始端流向末端．
(3)安培力方向：左手定则判断．
高考一轮总复习•物理
A． 3BIR
B． 2BIR
C．BIR
D．0
解析：由几何关系可知，C、D 两点间的距离 L＝2Rsin 60°＝ 3R，由等效思想可知，导体线圈受到的总安培力的大小 F 安＝BIL＝ 3BIR，故选 A．
解析答案
高考一轮总复习•物理
第30页
2. [通电导体在安培力作用下的运动]一个可以自由运动的线圈 L1 和一个固定的线圈 L2 互相绝缘垂直放置，且两个线圈的圆心重合，如图所示．当两线圈中通以图示方向的电流时，从左向右看，线圈 L1 将( )
解析
高考一轮总复习•物理
第29页
1. [安培力的计算]如图所示，将一根同种材料、粗细均匀的导体围成半径为 R 的闭合导体线圈，固定在垂直线圈平面、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中．C、D 两点将线圈分为上、下两部分，且 C、D 两点间上方部分的线圈所对应的圆心角为 120°.现将大小为 I 的恒定电流自 C、D 两点间通入，则线圈 C、D 两点间上、下两部分导线受到的总安培力的大小为( )
A．不动 C．逆时针转动
B．顺时针转动 D．在纸面内平动
答案
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第31页
解析：方法一(电流元法) 把线圈 L1 沿水平转动轴分成上下两部分，每一部分又可以看成由无数段直线电流元组成，电流元处在 I2 产生的磁场中，根据安培定则可知各电流元所在处的磁场方向，由左手定则可得，上半部分电流元所受安培力均指向纸外，下半部分电流元所受安培力均指向纸内，因此从左向右看，线圈 L1 将顺时针转动．

大学物理(少学时)第9章电磁感应与电磁场课后习题答案

9-1两个半径分别为R 和r 的同轴圆形线圈相距x ，且R >>r ，x >>R ．若大线圈通有电流I 而小线圈沿x 轴方向以速率v 运动，试求小线圈回路中产生的感应电动势的大小．解：在轴线上的磁场()()22003322222IR IR B x R x R xμμ=≈>>+32202xr IR BS πμφ==v xr IR dt dx x r IR dt d 422042202332πμπμφε=--=-=9-2如图所示，有一弯成θ 角的金属架COD 放在磁场中，磁感强度B ϖ的方向垂直于金属架COD 所在平面．一导体杆MN 垂直于OD 边，并在金属架上以恒定速度v ϖ向右滑动，v ϖ与MN 垂直．设t =0时，x = 0．求当磁场分布均匀，且B ϖ不随时间改变，框架内的感应电动势i ε．解：12m B S B xy Φ=⋅=⋅,θtg x y ⋅=,vt x =22212/()/i d dt d Bv t tg dt Bv t tg εϕθθ=-=-=⋅，电动势方向：由M 指向N9-3 真空中，一无限长直导线，通有电流I ，一个与之共面的直角三角形线圈ABC 放置在此长直导线右侧。

已知AC 边长为b ，且与长直导线平行，BC 边长为a ，如图所示。

若线圈以垂直于导线方向的速度v 向右平移，当B 点与直导线的距离为d 时，求线圈ABC 内的感应电动势的大小和方向。

解：当线圈ABC 向右平移时，AB 和AC 边中会产生动生电动势。

当C 点与长直导线的距离为d 时，AC 边所在位置磁感应强度大小为：02()IB a d μπ=+AC 中产生的动生电动势大小为：xr IRx vC DOxMθBϖv ϖ02()AC AC IbvBl v a d μεπ==+，方向沿CA 方向如图所示，在AB 边上取微分元dl ，微分元dl 中的动生电动势为，()AB d v B dl ε=⨯⋅v v v其方向沿BA 方向。

稳恒磁场题

大学物理作业班级学号姓名成绩第九章稳恒磁场一、选择题1、如图9.1所示，在一圆形电流I 所在的平面内，选取一个同心圆形闭合回路L ，则由安培环路定理可知 [ ] (A) ⎰LB • d l＝0，且环路上任意一点B ＝0；(B) ⎰LB • d l＝0，且环路上任意一点B≠0； (C) ⎰LB • d l≠0，且环路上任意一点B≠0； (D)⎰LB • d l≠0，且环路上任意一点B ＝0。

2、如图9.2所示，电流由长直导线1沿半径方向经a 点流入一电阻均匀的圆环，再由b 点沿切向从圆环流出，经长直导线2返回电源。

已知直导线上电流为I ，2/π=∠aOb 。

若载流长直导线1、2以及圆环中的电流在圆心O 点所产生的磁感强度分别用1B、2B , 3B 表示，则圆环中心O 点的磁感强度大小［］(A) B = 0，因为B 1 = B 2 = B 3 = 0；(B) B = 0，因为021=+B B，B 3 = 0；(C) B ≠ 0，因为虽然021=+B B，但B 3≠0；图9.1 图9.2(D) B ≠ 0，因为虽然B 1 = B 3 = 0，但B 2≠0。

3、磁场由沿空心长圆筒形导体的均匀分布的电流产生，圆筒半径为Ｒ，Ｘ坐标轴垂直圆筒轴线，原点在中心轴线上，图9.3（Ａ）～（Ｅ）哪一条曲线表示Ｂ～Ｘ的关系？[ ]4、四条皆垂直于纸面的载流细长直导线，每条中的电流皆为I ，这四条导线被纸面截得的断面如图9.4所示，它们组成了边长为2a 的正方形的四个角顶，每条导线中的电流流向如图所示。

则在图中正方形中心点O 的磁感强度的大小为［］(A) I a B π=02μ (B) I aB2π=02μ (C) B = 0 (D) I aB π=μ5、如图9.5所示的圆弧AB 与弦AB 中通以同样的电流，试比较它们各自在圆心处的磁感应强度的大小1B 和2B [ ](A) 12B B = (B) 12B B >(C) 12B B < (D) 不能确定．图9.3E图9.4Ia 图9.5AB6、一载有电流I 的细导线分别均匀密绕在半径为R 和r 的长直圆筒上形成两个螺线管（R=2r ），两螺线管单位长度上的匝数相等。

大学物理课后习题答案第九章

第9章电稳感应和电磁场习题及答案1. 通过某回路的磁场与线圈平面垂直指向纸面内，磁通量按以下关系变化：23(65)10t t Wb -Φ=++⨯。

求2t s =时，回路中感应电动势的大小和方向。

解：310)62(-⨯+-=Φ-=t dtd ε 当s t 2=时，V 01.0-=ε由楞次定律知，感应电动势方向为逆时针方向2. 长度为l 的金属杆ab 以速率υ在导电轨道abcd 上平行移动。

已知导轨处于均匀磁场B ϖ中，B ϖ的方向与回路的法线成60°角，如图所示，B ϖ的大小为B =kt (k 为正常数)。

设0=t 时杆位于cd 处，求：任一时刻t 导线回路中感应电动势的大小和方向。

解：任意时刻通过通过回路面积的磁通量为202160cos t kl t Bl S d B m υυ==⋅=Φρρ导线回路中感应电动势为 t kl tmυε-=Φ-=d d 方向沿abcda 方向。

3. 如图所示，一边长为a ，总电阻为R 的正方形导体框固定于一空间非均匀磁场中，磁场方向垂直于纸面向外，其大小沿x 方向变化，且)1(x k B +=，0>k 。

求：（1）穿过正方形线框的磁通量；（2）当k 随时间t 按t k t k 0)(=(0k 为正值常量)变化时，线框中感生电流的大小和方向。

解：（1）通过正方形线框的磁通量为⎰⎰=⋅=Φa S Badx S d B 0ρρ⎰+=a dx x ak 0)1()211(2a k a +=（2）当t k k 0=时，通过正方形线框的磁通量为)211(02a t k a +=Φ 正方形线框中感应电动势的大小为dt d Φ=ε)211(02a k a += 正方形线框线框中电流大小为)211(02a R k a R I +==ε，方向：顺时针方向4.如图所示，一矩形线圈与载有电流t I I ωcos 0=长直导线共面。

设线圈的长为b ，宽为a ；0=t 时，线圈的AD 边与长直导线重合；线圈以匀速度υρ垂直离开导线。

第九章第二节磁场

3．磁场的方向
复习：在电学中，电流方向是人们规定的，同理，人们也规定了磁场的方向。
（1）规定：在磁场中的任意一点，静止时小磁针北极所指（受力）的方向就是那一点的磁场方向。
确定磁场方向的方法是：将一小磁ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ放入磁场中需测定的位置，当小磁针在该位置静止时，小磁针N级的指向即为该点的磁场方向。
（2）磁场方向的判定
（２）学生已有知识经验分析
7.教学方法
讨论法、实验法、自学讲练结合
8.教与学
教师的教学过程
学生的学习过程
教学过程
（一）引入新课
我国是最早发现磁现象、应用磁场的国家之一，指南针的发明为世界航海做出了巨大贡献。现代，磁已更广泛地应用在我们的生活中，今天我们来研究磁场。
（二）教学过程设计
1．有关磁的几个问题
磁场是一种物质存在，存在于何处？
（1）磁体周围空间存在磁场；
演示实验：磁体对小磁针的作用；电流对小磁针的作用。
推理分析：电流周围空间存在磁场，电流是大量运动电荷形成的，所以运动电荷周围空间也有磁场。静止电荷周围空间没有磁场。
小结：磁场存在于磁体周围的空间。
（3）磁场是物质存在的一种形式
设问：怎样知道磁场的存在？
（2）磁感线特点
磁感线从N极指向S极（内部从S指向N）；
磁感线是闭合曲线，且任意两条磁感线不相交；
磁感线的疏密表示磁场强弱。
9.反馈
1．磁场是物质存在的一种形式，磁场的性质是对放入其中的磁体有力的作用。
2．磁感线是形象描述磁场的方法（模型法）。
3．会用磁感线画出各种磁场的分布情况。
10.板书设计
1.课题
第九章第二节磁场
2.课型
新授课
3.辅助工具

2019版高考物理一轮复习第九章磁场配餐作业26 磁场对运动电荷的作用

配餐作业(二十六) 磁场对运动电荷的作用A 组·基础巩固题1．如图表示洛伦兹力演示仪，用于观察运动电子在磁场中的运动，在实验过程中下列选项错误的是( )A ．不加磁场时电子束的径迹是直线B ．加磁场并调整磁感应强度，电子束径迹可形成一个圆周C ．保持磁感应强度不变，增大出射电子的速度，电子束圆周的半径减小D ．保持出射电子的速度不变，增大磁感应强度，电子束圆周的半径减小解析不加磁场时电子不受力，电子束的径迹是直线，故A 项正确；加磁场使磁场的方向与电子初速度的方向垂直，并调整磁感应强度电子束径迹可形成一个圆周，故B 项正确；电子受到的洛伦兹力提供向心力，则qvB ＝mv 2r 所以r ＝mv qB，保持磁感应强度不变，增大出射电子的速度，电子束圆周的半径增大，故C 项错误；保持出射电子的速度不变，增大磁感应强度，电子束圆周的半径减小，故D 项正确。

答案 C2．(多选)带电油滴以水平速度v 0垂直进入磁场，恰做匀速直线运动，如图所示，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mg v 0B B ．油滴必带正电荷，比荷q m ＝g v 0BC ．油滴必带负电荷，电荷量为mg v 0BD ．油滴带什么电荷都可以，只要满足q ＝mg v 0B 解析油滴水平向右匀速运动，其所受洛伦兹力必向上与重力平衡，故带正电，其电荷量q ＝mg v 0B ，油滴的比荷为q m ＝g Bv 0，A 、B 项正确。

答案 AB3．如图所示，在第Ⅰ象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子分别以相同速率沿与x 轴成30°角的方向从原点射入磁场，则正、负电子在磁场中运动的时间之比为( )A ．1∶2B ．2∶1C ．1∶ 3D ．1∶1解析正、负电子在磁场中运动轨迹如图所示，正电子做匀速圆周运动在磁场中的部分对应圆心角为120°，负电子圆周部分所对应圆心角为60°，故时间之比为2∶1。

大学物理第9章电磁感应和电磁场课后习题及答案

第9章电稳感应和电磁场习题及答案1. 通过某回路的磁场与线圈平面垂直指向纸面内，磁通量按以下关系变化：23(65)10t t Wb -Φ=++⨯。

求2t s =时，回路中感应电动势的大小和方向。

解：310)62(-⨯+-=Φ-=t dtd ε当s t 2=时，V 01.0-=ε由楞次定律知，感应电动势方向为逆时针方向2. 长度为l 的金属杆ab 以速率υ在导电轨道abcd 上平行移动。

已知导轨处于均匀磁场B中，B 的方向与回路的法线成60°角，如图所示，B 的大小为B =kt (k 为正常数)。

设0=t 时杆位于cd 处，求：任一时刻t 导线回路中感应电动势的大小和方向。

解：任意时刻通过通过回路面积的磁通量为202160cos t kl t Bl S d B m υυ==⋅=Φ导线回路中感应电动势为 t kl tmυε-=Φ-=d d 方向沿abcda 方向。

3. 如图所示，一边长为a ，总电阻为R 的正方形导体框固定于一空间非均匀磁场中，磁场方向垂直于纸面向外，其大小沿x 方向变化，且)1(x k B +=，0>k 。

求：（1）穿过正方形线框的磁通量；（2）当k 随时间t 按t k t k 0)(=(0k 为正值常量)变化时，线框中感生电流的大小和方向。

解：（1）通过正方形线框的磁通量为⎰⎰=⋅=Φa S Badx S d B 0 ⎰+=a dx x ak 0)1()211(2a k a +=（2）当t k k 0=时，通过正方形线框的磁通量为)211(02a t k a +=Φ 正方形线框中感应电动势的大小为dt d Φ=ε)211(02a k a += 正方形线框线框中电流大小为)211(02a R k a R I +==ε，方向：顺时针方向4.如图所示，一矩形线圈与载有电流t I I ωcos 0=长直导线共面。

设线圈的长为b ，宽为a ；0=t 时，线圈的AD 边与长直导线重合；线圈以匀速度υ垂直离开导线。

大学物理第九章磁场

第九章磁场Stationary Magnetic Field磁铁和电流周围存在着磁场，磁现象的本质就是电荷的运动, 磁场的基本特性是对位于其中的运动电荷有力的作用.1、磁感应强度的定义;2、毕奥-萨伐尔定律，安培环路定理;3、几种电流产生的磁感应强度的计算;4、磁场对运动电荷、载流导线、载流线圈的作用;5、磁场和磁介质之间的相互作用.第一节磁场磁感应强度磁现象永磁体——磁铁的性质S N（1）具有磁性（magnetism），能吸引铁、钴、镍等物质；（2）永磁体具有磁极（magnetic pole），磁北极和磁南极；（3）磁极之间存在相互作用，同性相斥，异性相吸；（4）磁极不能单独存在.奥斯特实验（1819年）NS I在载流导线附近的小磁针会发生偏转Hans ChristianOersted,1777～1851年丹麦物理学家1820年安培的发现SN F I 放在磁体附近的载流导线或线圈会受到力的作用而发生运动.安培分子电流假说（1822年）一切磁现象的根源是电流!磁性物质的分子中存在着“分子电流”，磁性取定于物质中分子电流的磁效应之和.一、磁场（Magnetic Field）电流~~~磁铁、电流~~~电流运动电荷~~~运动电荷、运动电荷~~~磁铁通过一种特殊物质的形式——磁场来传递的.磁铁周围存在磁场，运动电荷和载流导线周围也存在磁场.磁场对其中的运动电荷和载流导线有力的作用；磁力也能做功，具有能量.电流与电流之间的相互作用I I ++--II ++--磁场对运动电荷的作用S +电子束N运动电荷磁场运动电荷从运动的点电荷在磁场中所受的磁力来定义磁感应强度的大小和方向！B 方向：小磁针在磁场中，其磁北极N 的指向B 二、磁感应强度(Magnetic Induction)磁感应强度：描述磁场性质的物理量B点电荷在磁场中运动的实验+B v F max c 、电荷q 沿磁场方向运动时，F = 0;b 、F 大小随v 变化;d 、电荷q 沿垂直磁场方向运动时，F max .（2）在垂直磁场方向改变速率v ，改变点电荷电量q在磁场中同一点，F max /qv 为一恒量，而在不同的点上，F max /qv 的量值不同.（1）点电荷q 以不同运动v a 、受磁力，;F v磁感应强度的大小：qv F B m ax =单位：T 特斯拉(Tesla)G 高斯(Gauss)T10G 14-=磁感应强度的方向：max F vB a.由小磁针的N 极指向定，b.由到的右手螺旋法则定max F v三、磁感应线用磁感应线来形象地描写磁感应强度这一矢量场在空间的分布：曲线上某点处的切向表示该点的方向；曲线在某处的疏密表示该点的大小.B B 磁感应线的特点★任一条磁感应线是闭合的，或两端伸向无穷远；★磁感应线与载流回路互相套联；★任两条磁感应线不能相交.IB四、磁通量(Magnetic Flux)通过磁场中某给定面的磁感应线的总数.θcos d d m S B Φ=⎰⎰=⋅=S S m S B S B Φd cos d θ 单位：Wb ，1Wb=1T ﹒m 2磁通量：穿过磁场中任意闭合曲面的磁通量为零.磁场是无源场：其磁感应线闭合成环，无头无尾；同时也表示不存在磁单极，无单个的N 或S 极.The total magnetic flux through a closed surface is always zero.d 0S B S ⋅=⎰ 五、磁场的高斯定理(Gauss’s law for magnetism)寻找磁单极子1975 年：美国加州大学，休斯敦大学联合小组报告，用装有宇宙射线探测器气球在40 km 高空记录到电离性特强离子踪迹，认为是磁单极. 为一次虚报.1982年，美国斯坦福大学报告，用d = 5 cm 的超导线圈放入D =20 cm 超导铅筒. 由于迈斯纳效应屏蔽外磁场干扰，只有磁单极进入会引起磁通变化，运行151天，记录到一次磁通突变, 改变量与狄拉克理论相符. 但未能重复，为一悬案.人类对磁单极的探寻从未停止，一旦发现磁单极，将改写电磁理论.1820年实验得到：长直载流导线周围的磁感应强度与距离成反比与电流强度成正比. r I B Laplace 对此结果作了分析整理，得出了电流元产生的磁场的磁感应强度表达式.一、毕奥—萨伐尔定律(Law of Biot and Savart)I B r 第二节毕奥—萨伐尔定律d I l IBd l r d I l02d sin d 4I l B r μθπ=002d d 4I l r B r μπ⨯= μo 为真空中的磁导率：μo = 4 π⨯10-7 T·m·A -1. 整个载流导线在P 点产生的磁感应强度为：002d d 4L LI l r B B r μπ⨯==⎰⎰ P d I l θr d Bnqvs I =0024qv r B r μπ⨯= ++++++I S v d I l 导体中带电粒子的定向运动形成电流I ，并由此可分析得到运动电荷产生的磁场.+v r B ×－v r B·二、运动电荷的磁场圆电流轴线上的磁感应强度02d sin d 4I l B r μθπ=02d sin 90cos d cos 4x I l B B B r μααπ︒===⎰⎰22xR r +=22cos R R x α=+x x P R αr d B d I ld B x d B y 毕奥—萨伐尔定律的应用d I l r ⊥ 注意到，通过对称性分析，可知B y = 0，因此：()()2200323222220d 42RR l IR B R x R x πμμπ==++⎰方向：沿轴线与电流成右手螺旋关系.()2032222IRB R x μ=+定义圆电流磁矩：mp IS ISn == 在圆心处x = 0，B 大小：R IB 20μ=IS m p ()2322m 02x R P B += πμ圆电流轴线上磁场的另一种表达式：例：亥姆霍兹圈：两个完全相同的N 匝共轴密绕短线圈，其中心间距与半径R 相等，通有同向平行等大电流I . 求轴线上O 1、O 2之间的磁场.x I P1o 匝N R ⋅⋅R R 匝N o 2o I x o1o 2B 1B 2o 实验室用近似均匀磁场解20322222P NIR B R R x μ=+⎡⎤⎛⎫++ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦20322222NIRR R x μ⎡⎤⎛⎫+- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦00.72O NIB Rμ=0120.68O O NIB B Rμ==θ2Oθ1Pa d xx载流长直导线的磁感应强度02d sin d 4I x B rμθπ=tan x a θ=-2d d sin a x θθ=θsin a r =2022sin d sin d 4sin I aB B aμθθθπθ==⎰⎰Iθrd B 210sin d 4I B a θθμθθπ=⎰()012cos cos 4I a μθθπ=-方向：对图中所在的P 点，磁感应强度垂直纸面向外.()012cos cos 4I B aμθθπ=-对无限长载流导线θ1= 0 , θ2= π：02I B aμπ=半无限长载流导线θ1= π/2 , θ2 = π：04I B aμπ=若P 点在导线延长线上：B =导线密绕，且长度远大于直径：=外B 实验可知：内部的磁感应强度只有平行于轴线的分量；并且平行于轴的任一直线上各点大小相等.︒⋅⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗︒⋅︒⋅︒⋅︒⋅︒⋅︒⋅︒⋅︒⋅︒⋅︒⋅︒⋅︒⋅︒⋅︒⋅︒⋅︒⋅︒⋅︒⋅BI单位长度上的匝数n载流长直螺线管内部的磁场︒⋅⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗︒⋅︒⋅︒⋅︒⋅︒⋅︒⋅︒⋅︒⋅︒⋅︒⋅︒⋅︒⋅︒⋅︒⋅︒⋅︒⋅︒⋅︒⋅BInIB 0μ=内部为均匀磁场，在长直螺线管的两端点处的磁场为中间的一半：012S B nIμ=0nIμ012nI μ通过对圆电流的磁感应强度的叠加积分，可以求得螺线管中间的磁感应强度大小为：方向由右手螺旋法则确定.恒定磁场是无源场,静电场是有源场；静电场是保守场，是无旋场;对静电场和恒定磁场作类比分析：1d SE S q ε⋅=∑⎰d 0LE l ⋅=⎰d 0SB S ⋅=⎰d ?LB l ⋅=⎰表达了恒定磁场的什么性质？第三节安培环路定理安培环路定理：0d LB l Iμ⋅=∑⎰L 磁场中任一闭合曲线—具有一定绕向的环路是环路上各点的磁感应强度，为空间所有电流产生，包括穿过L 的和不穿过的电流.:B：穿过以L 为边界的任意曲面的电流的代数和.I ∑------对L 包围的电流求代数和，并且规定：与L 绕向成右旋关系的电流I i >0，否则I i <0.以长直电流的磁场为例验证1) 路径选在垂直于长直载流导线的平面内，以导线与平面交点O 为圆心，半径为r 的圆周路径L ，其指向与电流成右手螺旋关系.BIr oL00200cos 0d d =d 22rL L I I B l l l r rIπμμππμ⋅=⋅=⎰⎰⎰BIr oL若电流反向：02000d d 2 =d 2cos L L rI I B l l r I l rππμπμμπ⋅=⋅-=-⎰⎰⎰2) 在垂直于导线平面内围绕电流的任意闭合路径Bθϕd ld rLI 02020000d 2 =d 2 d cos 2d L L I B l r I r r I I l ππμπμϕπμϕπμθ⋅=⋅==⎰⎰⎰⎰同理，在电流反向时------积分结果取负.3) 闭合路径不包围电流ϕ1L 2L I()()[]121200d d d =d d 2 02LL L L L B l B l B l I Iμϕϕπμϕϕπ⋅=⋅+⋅+=+-=⎰⎰⎰⎰⎰4) 空间存在多个长直电流时()12110in d d d d =L LLLiLB l B B l B l B l I μ⋅=++⋅=⋅+⋅+⎰⎰⎰⎰∑安培环路定理揭示磁场是非保守场，是涡旋场.l B L d ⋅⎰穿过的电流：对和均有贡献BL 不穿过的电流：对上各点有贡献；对无贡献BL l B Ld ⋅⎰L 0d LB l Iμ⋅=∑⎰可证对任意的稳恒电流和任意形式的闭合环路均成立.注意：练习：如图，流出纸面的电流为2I ，流进纸面的电流为I ，则下述各式中那一个是正确的?⊗∙I 21L 2L 3L 4L I10 ( d )2A L B l I μ⋅=⎰ 20(B) d L B l I μ⋅=⎰30 d (C)L B l I μ⋅=-⎰40(D) d L B l I μ⋅=-⎰Br RB RrP IQ 长直圆柱形载流导线内外的磁场圆柱截面半径为R ，电流I 沿轴流动.过P 点（或Q 点）取半径为r 的磁感应线为积分回路，求出B 矢量的环流：0d 2LB l B r I πμ⋅=⋅=∑⎰r ≥R012I I I B r r μπ==∝∑，r< R20222I r IrI B r R Rπμππ==∝∑，方向沿圆周与电流成右手关系！or LL BoRrr1∝B r∝思考：无限长均匀载流直圆筒，B ～r 曲线？BoRr管外磁场为零.无限长直载流螺线管内磁场︒⋅⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗︒⋅︒⋅︒⋅︒⋅︒⋅︒⋅︒⋅︒⋅︒⋅︒⋅︒⋅︒⋅︒⋅︒⋅︒⋅︒⋅︒⋅︒⋅BI单位长度上的匝数n解密绕长螺线管，已知I , n ，计算管内的磁感应强度.dc ab 作矩形安培环路abcd 如图，绕行方向为逆时针.00d d 000=b c d a LabcdB l B l B dl B dl B dlBcd I ncdIμμ⋅=⋅+⋅+⋅+⋅=+++=⎰⎰⎰⎰⎰∑0B nIμ=无限长螺线管磁场为均匀.求螺线环内的磁感应强度I l B L∑=⋅⎰0d μ 02B r NIπμ⋅=rNI B πμ20=2N n rπ=nIB 0μ=Or 1r 2Pr 为平均半径, 考虑到对称性,环内磁场的磁感应线都是同心圆，选择通过管内某点P 的磁感应线L 作为积分环路:方向由电流方向通过右手法则判断.第四节磁场对运动电荷的作用一. 洛仑兹力磁场对运动电荷的作用f qv B=⨯ 大小：θsin qvB F =特点：不改变大小，只改变方向,不对做功.vq v vBf运动正电荷受力方向垂直于和构成的平面，成右手螺旋.v B1、运动方向与磁场方向平行sin F qvB θ=θ= 0 , F = 0带电粒子在均匀磁场中的运动匀速直线运动θBvq+f⊗θBvq-fB+v⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯B 2、运动方向与磁场方向垂直RvmqvB 2=qBmv R =v B f qvB⊥⇒=R22R m T v qBππ==匀速圆周运动周期f+v半径托克马克装置3、沿任意方向方向运动匀速圆周运动与匀速直线运动的合成——轨迹为螺旋线qBmv R θsin =qBm T π2=螺距//2cos m h v T v qBπθ==h +B ⊥v //v θv例有一均匀磁场，B = 1.5 T ，水平方向由南向北. 有一5.0 兆电子伏特的质子沿竖直向下的方向通过磁场，求作用在质子上的力？（m = 1.67⨯10-27 kg ）) J (100.8) eV (100.5211362k -⨯=⨯==mv E ) s m (101.31067.1100.822172713k ---⋅⨯=⨯⨯⨯==m E v ︒⨯⨯⨯⨯⨯==-90sin 5.1101.3106.1sin 719θqvB F )N (104.712-⨯=解方向向东F q v 下B 北二、质谱仪(mass spectrograph)R +-⋅⋅⋅P ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅N ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅B N ：粒子源，P ：速度选择器 qE qvB v E B ''=⇒=质谱分析：qB mv R x 22==E x B qB m 2'=谱线位置：同位素质量；谱线黑度：相对含量.B’三、霍尔效应(Hall effect)现象：通电流I ，磁场垂直于I ，在既垂直于I ，又垂直于的方向出现电势差∆U. B B m e F qv B F qE =⨯= H I IB U Bb R nqbd d∆==霍尔电势差：解释：载流子q 以漂移，受到磁场力,正负电荷上下两侧积累，形成电场，受力平衡时，有稳定的霍尔电场.v x y zB I b d P 型半导体v q +++++++-+------e F m F I nqvbd =霍尔系数R H 与载流子浓度n 成反比. 在金属中，由于载流子浓度很大，因此霍尔系数很小，相应地霍尔效应也很弱; 而在半导体中，载流子浓度较小，因此霍尔效应也较明显. 霍尔效应是半导体研究的重要手段. 问题：对n 型半导体，霍尔电势差的方向如何？应用：测载流子浓度测载流子电性—半导体类型B 测磁场（霍耳元件）H 1R nq霍尔系数(Hall coefficient)：一、安培定律（Ampère Law ）磁场对电流元的作用Bl I F ⨯=d d 载流导线所受磁场力d d L L F F I l B ==⨯⎰⎰ 第五节磁场对电流的作用磁矩L I B d I l Fm F qv B =⨯ d F qv BdN qv BnSdl =⨯=⨯载流直导线在均匀磁场中所受的力d L F I l B =⨯⎰ sin d L F IB l θ=⎰θsin ILB F =sin d L IB l θ=⎰安培力的方向由右手螺旋法则可知为垂直纸面向里×IBθFB θd I lLA B C D I 1I 21d I l 2d I l 1B 2B 1d F 2d F 平行长直载流导线间的相互作用力距a 的两无限长直导线，I 1、I 2，导线CD 上的电流元受力：2222d d sin F B I l θ=012 ,22I B a μπθπ==CD 单位长度受力：2012121d d d 2d F I I F l a l μπ==安培：真空中相距为1m 的无限长直细导线，载有相等的电流，若每米导线上受力正好为2⨯10-7N ，则导线内电流定义为1A.例:如图，均匀磁场垂直纸面向外，半径为R 的半圆导线通有电流I ,求作用在导线上的安培力.解R y x Bd θθd I l d F d x F d y F d F =IB d l =IBR d θd d F I l B =⨯ 0d (d )sin 2y y L F F F IBR IBR πθθ====⎰⎰方向为y 轴正向.推广:起点终点相同的载流直导线所受的力？对称性-----各电流元受力水平分量之和为零。

大学物理第九章课后答案

习题九9-1 在同一磁感应线上，各点B的数值是否都相等?为何不把作用于运动电荷的磁力方向定义为磁感应强度B的方向?解: 在同一磁感应线上，各点B的数值一般不相等．因为磁场作用于运动电荷的磁力方向不仅与磁感应强度B的方向有关，而且与电荷速度方向有关，即磁力方向并不是唯一由磁场决定的，所以不把磁力方向定义为B的方向．题9-2图9-2 (1)在没有电流的空间区域里，如果磁感应线是平行直线，磁感应强度B的大小在沿磁感应线和垂直它的方向上是否可能变化(即磁场是否一定是均匀的)? (2)若存在电流，上述结论是否还对?解: (1)不可能变化，即磁场一定是均匀的．如图作闭合回路abcd 可证明21B B=∑⎰==-=⋅0d 021I bc B da B l B abcdμ∴ 21B B=(2)若存在电流，上述结论不对．如无限大均匀带电平面两侧之磁力线是平行直线，但B方向相反，即21B B≠.9-3 用安培环路定理能否求有限长一段载流直导线周围的磁场?答: 不能，因为有限长载流直导线周围磁场虽然有轴对称性，但不是稳恒电流，安培环路定理并不适用．9-4 在载流长螺线管的情况下，我们导出其内部nI B 0μ=，外面B =0，所以在载流螺线管外面环绕一周(见题9-4图)的环路积分⎰外B L·d l =0但从安培环路定理来看，环路L 中有电流I 穿过，环路积分应为⎰外B L·d l =I 0μ这是为什么?解: 我们导出nl B 0μ=内,0=外B 有一个假设的前提，即每匝电流均垂直于螺线管轴线．这时图中环路L 上就一定没有电流通过，即也是⎰∑==⋅LI l B 0d 0μ外，与⎰⎰=⋅=⋅Ll l B 0d 0d外是不矛盾的．但这是导线横截面积为零，螺距为零的理想模型．实际上以上假设并不真实存在，所以使得穿过L 的电流为I ，因此实际螺线管若是无限长时，只是外B 的轴向分量为零，而垂直于轴的圆周方向分量rIB πμ20=⊥,r 为管外一点到螺线管轴的距离．题 9 - 4 图9-5 如果一个电子在通过空间某一区域时不偏转，能否肯定这个区域中没有磁场?如果它发生偏转能否肯定那个区域中存在着磁场?解：如果一个电子在通过空间某一区域时不偏转，不能肯定这个区域中没有磁场，也可能存在互相垂直的电场和磁场，电子受的电场力与磁场力抵消所致．如果它发生偏转也不能肯定那个区域存在着磁场，因为仅有电场也可以使电子偏转．9-6 已知磁感应强度0.2=B Wb ·m -2的均匀磁场，方向沿x 轴正方向，如题9-6图所示．试求：(1)通过图中abcd 面的磁通量；(2)通过图中befc 面的磁通量；(3)通过图中aefd 面的磁通量．解：如题9-6图所示题9-6图(1)通过abcd 面积1S 的磁通是24.04.03.00.211=⨯⨯=⋅=S BΦWb(2)通过befc 面积2S 的磁通量022=⋅=S BΦ(3)通过aefd 面积3S 的磁通量24.0545.03.02cos 5.03.0233=⨯⨯⨯=θ⨯⨯⨯=⋅=S B ΦWb (或曰24.0-Wb )题9-7图9-7 如题9-7图所示，AB 、CD 为长直导线，C B为圆心在O 点的一段圆弧形导线，其半径为R ．若通以电流I ，求O 点的磁感应强度．解：如题9-7图所示，O 点磁场由AB 、C B、CD 三部分电流产生．其中AB 产生 01=BCD 产生RIB 1202μ=，方向垂直向里CD 段产生 )231(2)60sin 90(sin 24003-πμ=-πμ=︒︒R I R I B ，方向⊥向里 ∴)6231(203210ππμ+-=++=R I B B B B ，方向⊥向里． 9-8 在真空中，有两根互相平行的无限长直导线1L 和2L ，相距0.1m ，通有方向相反的电流，1I =20A,2I =10A ，如题9-8图所示．A ，B 两点与导线在同一平面内．这两点与导线2L 的距离均为5.0cm ．试求A ，B 两点处的磁感应强度，以及磁感应强度为零的点的位置．题9-8图解：如题9-8图所示,A B方向垂直纸面向里42010102.105.02)05.01.0(2-⨯=⨯+-=πμπμI I B A T(2)设0=B在2L 外侧距离2L 为r 处则02)1.0(220=-+rI r Iπμπμ 解得 1.0=r m题9-9图9-9 如题9-9图所示，两根导线沿半径方向引向铁环上的A ，B 两点，并在很远处与电源相连．已知圆环的粗细均匀，求环中心O 的磁感应强度．解：如题9-9图所示，圆心O 点磁场由直电流∞A 和∞B 及两段圆弧上电流1I 与2I 所产生，但∞A 和∞B 在O 点产生的磁场为零。

大学物理第9章题库答案

第九章电磁场填空题〔简单〕1、在竖直放置的一根无限长载流直导线右侧有一与其共面的任意形状的平面线圈，直导线中的电流由上向下，当线圈以垂直于导线的速度背离导线时，线圈中的感应电动势，当线圈平行导线向上运动时，线圈中的感应电动势。

〔填>0，<0，＝0〕〔设顺时针方向的感应电动势为正〕(<0, ＝0)2、磁场的高斯定律说明磁场是，因为磁场发生变化而引起电磁感应，是不同于回路变化时产生的。

相同之处是。

〔无源场，动生电动势，磁通量发生改变〕3、只要有运动电荷，其周围就有产生；而法拉弟电磁感应定律说明，只要发生变化，就有产生。

〔磁场，磁通量，感应电动势〕4、一磁铁自上向下运动，穿过一闭合导体回路，〔如图7〕，当磁铁运动到a 处和b处时，回路中感应电流的方向分别是和。

〔逆时针，顺时针〕5、电磁感应就是由生的现象，其主要定律为，其中它的方向是由定律来决定，即。

〔磁，电，电磁感应定律，楞次，见p320〕6、当穿过某回路中的磁通量发生变化时，电路中 (填肯定或不肯定)产生感应电流；电路中 (填肯定或不肯定)产生感应电动势。

(不肯定, 肯定)7、在电磁感应中，感应电动势的大小与闭合回路的磁通量成正比。

〔对时间的变化率〕8、在竖直放置的一根无限长载流直导线右侧有一与其共面的任意形状的平面线圈，直导线中的电流由上向下，当线圈平行导线向下运动时，线圈中的感应电动势，当线圈以垂直于导线的速度靠近导线时，线圈中的感应电动势。

〔填>0，<0，＝0〕〔设顺时针方向的感应电动势为正〕(＝0，>0)9、将条形磁铁插入与冲击电流计串连的金属环中，有-5q=2.010c ⨯的电荷通过电流计，假设连接电流计的电路总电阻25R =Ω,则穿过环的磁通量的变化=∆ΦWb 。

〔4510q R --⨯=-⨯〕10、电磁波是变化的和变化的在空间以肯定的速度传播而形成的。

大学物理第九章稳衡磁场老师课件

Φm = BS cosθ = BS⊥
Φm = B ⋅ S
dΦm = B ⋅ d S Φm = ∫ B ⋅ d S
S
s⊥
θ
s
v B
θ v B
v dS
v en
v B
v θ B
单位:韦伯单位韦伯 1WB=1Tm2
s
3.磁场的高斯定理磁场的高斯定理
v B
S
v dS1 v θ1 B 1
dΦm1 = B1 ⋅ d S1 > 0
y
v v
o
v F =0
+
v v
x
实验发现带电粒子在磁场中沿某一特定直线方向运动时不受力，向运动时不受力，此直线方向与电荷无关. 方向与电荷无关.
z
当带电粒子在磁场中垂直于此特定直线运动时受力最大. 受力最大带电粒子在磁场中沿其他方向运动时 F垂直与特定直线所组成的平面. 于v 与特定直线所组成的平面
l
多电流情况
I1
I2
I3
B = B + B2 + B3 1
l
∫ B ⋅ d l = µ (I
0 l
2
− I3 )
以上结果对任意形状的闭合电流（以上结果对任意形状的闭合电流（伸向无限远的电流）均成立. 的电流）均成立.
安培环路定理
B ⋅ dl = µ0 ∑Ii ∫
l i =1
N
真空的稳恒磁场中，真空的稳恒磁场中，磁感应强度 B 沿任一闭合路径的积分的值，等于µ0乘以该闭合路径所包围路径的积分的值，的各电流的代数和. 的各电流的代数和注意：电流I正负正负的规定注意：电流正负的规定：I与l成右螺旋时，I 与成螺旋时，之为负为正；反之为负.

稳恒磁场习题课

y
p (0, a)
I
对于导线1:
B1
0 I
p
0 I
p
a
O

I
1
x
2
4 π a sin a
4 π a p
0 I
1 cosa
2
1 sin 垂直向外 4 π a cos
垂直向里
0 I
B2
0 I
p
sin ada
0 I
4πa
B B1 B2
0 I 0 I p Bb （cos cos p） 4πa 2 4πa
方向垂直向里
P a b c d
稳恒磁场一
第九章稳恒磁场
5 ．一质点带电 q=8.0×10-10C ，以速度 u=3.0×105m/s 在半径为 R=6.00×10-3m 的圆周上，作匀速圆周运动．该带电质点在轨道中心所产生的磁感强度B=___，该带电质点轨道运动的磁矩pm =_______．
2 πd R
向外为正时，
O R
0 I 2 1 0 I1 B B1 B2 B3 1 2 R p 2 πd R
I1 d
I2
稳恒磁场一
第九章稳恒磁场
3．半径为R的导体球壳表面流有沿同一绕向均匀分布的面电流，通过垂直于电流方向的每单位长度的电流为 K．求球心处的磁感强度大小．
I
稳恒磁场一
第九章稳恒磁场
4．一条无限长载流导线折成如图示形状，导线上通有电流I=10A．P点在cd的延长线上，它到折点的距离a = 2 cm，则P点的磁感强度B =_________ 5.0×10-5T．

全国通用近年高考物理一轮复习第九章磁场课时作业二十五9.1磁场及其对电流的作用(2021年整理)

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课时分层作业二十五磁场及其对电流的作用（45分钟100分）【基础达标题组】一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分。

1～6题为单选题,7～10题为多选题) 1。

(2016·北京高考）中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋，则能指南,然常微偏东,不全南也。

”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布示意如图。

结合上述材料，下列说法不正确的是( )A.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B。

地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近C。

地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D.地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用【解析】选C。

地理南、北极与地磁场存在一个夹角，称为磁偏角，故地理南、北极与地磁场的南、北极不重合，A正确；地磁南极在地理的北极附近,地磁北极在地理南极附近，B正确；由于地磁场中某点的磁场方向沿该点的磁感线切线方向，故只有赤道处磁场方向与地面平行，C错误;在赤道处磁场方向水平，而射线是带电的粒子,运动方向垂直磁场方向,根据左手定则可得射向赤道的带电宇宙射线粒子受到洛伦兹力的作用,D正确。

高考物理一轮复习第九章磁场课时作业

课时作业 31 [双基过关练]1．带电粒子以初速度v 0从a 点进入匀强磁场，如图所示，运动中经过b 点，Oa ＝Ob ，若撤去磁场加一个与y 轴平行的匀强电场，粒子仍以v 0从a 点进入电场，粒子仍能通过b 点，那么电场强度E与磁感应强度B 之比E B为( ) A ．v 0 B.1v 0 C ．2v 0 D.v 02解析：设Oa ＝Ob ＝d ，因为带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，所以圆周运动的半径正好等于d ，即r ＝mv 0qB ＝d ，得到B ＝mv 0qd.如果换成匀强电场，水平方向以v 0做匀速直线运动，竖直方向沿y 轴负方向做匀加速运动，即d ＝12×qE m ×⎝ ⎛⎭⎪⎫d v 02，得到E ＝2mv 20qd ，所以E B＝2v 0，选项C 正确．答案：C2.(2020·杭州联考)(多选)质量为m 、电荷量为q 的微粒以速度v 与水平方向成θ角从O 点进入方向如图所示的正交的匀强电场和匀强磁场组成的混合场区，该微粒在电场力、洛伦兹力和重力的共同作用下，恰好沿直线运动到A ，下列说法正确的是( )A ．该微粒一定带负电荷B ．微粒从O 到A 的运动可能是匀变速运动C ．该磁场的磁感应强度大小为mg qvcosθD ．该电场的场强为Bvcosθ解析：若微粒带正电荷，它受竖直向下的重力mg 、水平向左的电场力qE 和垂直OA 斜向右下方的洛伦兹力qvB ，知微粒不能做直线运动，据此可知微粒应带负电荷，它受竖直向下的重力mg 、水平向右的电场力qE 和垂直OA 斜向左上方的洛伦兹力qvB ，又知微粒恰好沿着直线运动到A ，可知微粒应该做匀速直线运动，则选项A 正确、B 错误；由平衡条件得：qvBcosθ＝mg ，qvBsinθ＝qE ，得磁场的磁感应强度B＝mg qvcosθ，电场的场强E ＝Bvsinθ，故选项C 正确、D 错误．答案：AC3.(2020·湖南模拟)速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后分成甲、乙两束，其运动轨迹如图所示，其中S 0A ＝23S 0C ，则下列相关说法正确的是( ) A ．甲束粒子带正电，乙束粒子带负电B ．甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷C ．能通过狭缝S 0的带电粒子的速率等于E B 2D ．若甲、乙两束粒子的电荷量相等，则甲、乙两束粒子的质量比为3：2解析：由左手定则可判定甲束粒子带负电，乙束粒子带正电，A 错误．粒子在磁场中做圆周运动，满足B 2qv ＝m v 2r ，得q m ＝v B 2r，由题意知r 甲<r 乙，所以甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷，B 正确．由qE ＝B 1qv 知能通过狭缝S 0的带电粒子的速率等于v ＝E B 1，C 错误．由q m ＝v B 2r ，知m 甲m 乙＝r 甲r 乙，D 错误．答案：B4．(多选)如图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 ．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 ．粒子加速次数越多，粒子最大动能一定越大D ．当B 一定时，要想粒子获得的最大动能越大，则要求D 形盒的面积也越大解析：由T ＝2πm qB可知，粒子回旋周期不变，则有t 4－t 3＝t 3－t 2＝t 2－t 1，选项A 正确；交流电源的周期必须和粒子在磁场中运动的周期一致，故高频电源的变化周期应该等于2(t n －t n －1)，选项B 错误；由R ＝mv qB 可知，粒子的最大动能为E km ＝B 2q 2R 22m，故粒子最后获得的最大动能与加速次数无关，与D 形盒内磁感应强度和D 形盒的半径有关，可知选项C 错误、D 正确．答案：AD[能力提升练]5．(2020·东城区模拟)如图所示，两块平行极板AB 、CD 正对放置，极板CD 的正中央有一小孔，两极板间距离AD 为d ，板长AB 为2d ，两极板间电势差为U ，在ABCD 构成的矩形区域内存在匀强电场，电场方向水平向右．在ABCD 矩形区域以外有垂直于纸面向里的范围足够大的匀强磁场．极板厚度不计，电场、磁场的交界处为理想边界．将一个质量为m 、电荷量为＋q 的带电粒子在极板AB 的正中央O 点，由静止释放．不计带电粒子所受重力．(1)求带电粒子经过电场加速后，从极板CD 正中央小孔射出时的速度大小．(2)为了使带电粒子能够再次进入匀强电场，且进入电场时的速度方向与电场方向垂直，求磁场的磁感应强度的大小．(3)通过分析说明带电粒子第二次离开电场时的位置，并求出带电粒子从O 点开始运动到第二次离开电场区域所经历的总时间．解析：(1)设带电粒子经过电场加速后，从极板CD 正中央小孔射出时的速度大小为v由动能定理qU ＝12mv 2 解得v ＝2qU m(2)带电粒子第一次从电场中射出后，在磁场中做匀速圆周运动，若能够再次进入匀强电场，且进入电场时的速度方向与电场方向垂直，运动方向改变270°，由此可知在磁场中的运动轨迹为四分之三圆，圆心位于D 点，半径为d ，由A 点垂直射入电场．带电粒子在磁场中运动时，若洛伦兹力充当向心力由牛顿运动定律Bqv ＝m v 2d 解得：B ＝mv qd ＝1d 2mU q(3)带电粒子由A 点垂直于电场方向射入电场之后做类平抛运动若能够射出电场，运动时间t 1＝2d v ＝d 2m qU沿电场方向的位移x ＝12at 21a ＝Eq m ＝Uqdm解得x ＝d因此带电粒子恰能从C 点射出，轨迹如图所示．带电粒子第一次在电场中加速，运动时间为t 1带电粒子在磁场中偏转，运动时间为t 2，洛伦兹力充当向心力．由牛顿第二定律Bqv ＝m 4π2dT 2T ＝2πm Bq ＝πd 2mqUt 2＝34T ＝34πd 2mqU带电粒子第二次在电场中偏转，运动时间也为t 1因此带电粒子从O 点运动到C 点的总时间t 总＝2t 1＋t 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫2＋34πd 2mqU答案：(1)2qU m (2)1d 2mUq (3)C 点⎝ ⎛⎭⎪⎫2＋34πd 2mqU高考理综物理模拟试卷注意事项：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。

江苏省近年高考物理大一轮复习第九章磁场练习手册(2021年整理)

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第九章磁场第1讲磁场的描述磁场对电流的作用一、单项选择题1.下列关于磁感应强度大小的说法中,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2。

如图所示,长方形线框abcd通有电流I，放在直线电流I’附近,线框与直线电流共面,则下列说法中正确的是(）A. 线圈四个边都受安培力作用，它们的合力方向向左B。

只有ad和bc边受安培力作用，它们的合力为零C. ab和dc边所受安培力大小相等,方向相同D. 线圈四个边都受安培力作用,它们的合力为零3。

（2015·苏锡常镇二模）两根相互靠近的长直导线1、2中通有相同的电流,相互作用力为F。

若在两根导线所在空间内加一匀强磁场后，导线2所受安培力的合力恰好为零。

则所加磁场的方向是（）A。

垂直纸面向里B. 垂直纸面向外C. 垂直导线向右D。

垂直导线向左4.（2016·金陵中学）如图是磁电式电流表的结构,蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，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（)甲乙A. 该磁场是匀强磁场B. 线圈平面总与磁场方向垂直C。

「精品」高考物理大一轮复习第9单元磁场作业手册

第9单元磁场课时作业(二十四) 第24讲磁场的描述磁场对电流的作用时间 / 40分钟基础巩固1.[2017·湖南十校联考]下列说法正确的是()A.将通电直导线放在某处,若通电直导线所受安培力为零,则该处的磁感应强度为零B.磁场中某点的磁场方向与放在该点的极短的通电导线所受安培力的方向可以成任意夹角C.磁场中某点的磁场方向与放在该点的小磁针静止时北极受到的磁场力的方向相同D.给两平行直导线通以方向相反的电流时,两通电导线通过磁场相互吸引2.如图K24-1所示,在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中水平放置一根长直通电导线,电流的方向垂直纸面向里,以直导线为中心的同一圆周上有a、b、c、d四个点,连线ac和bd是相互垂直的两条直径,且b、d在同一竖直线上,则()图K24-1A.c点的磁感应强度的值最小B.b点的磁感应强度的值最大C.b、d两点的磁感应强度相同D.a、b两点的磁感应强度相同3.如图K24-2所示,用绝缘细线悬挂一个导线框,导线框是由两同心半圆弧导线和直导线ab、cd(ab、cd 在同一条水平直线上)连接而成的闭合回路,导线框中通有图示方向的电流,处于静止状态.在半圆弧导线的圆心处沿垂直于导线框平面的方向放置一根长直导线P.当P中通以方向向里的电流时()图K24-2A.导线框将向左摆动B.导线框将向右摆动C.从上往下看,导线框将顺时针转动D.从上往下看,导线框将逆时针转动4.如图K24-3所示,两平行直导线cd和ef竖直放置,通以方向相反、大小相等的电流,a、b两点位于两导线所在的平面内,则()图K24-3A.b点的磁感应强度为零B.ef导线在a点产生的磁场方向垂直纸面向里C.cd导线受到的安培力方向向右D.同时改变两导线的电流方向,cd导线受到的安培力方向不变5.(多选)三条在同一平面(纸面)内的长直绝缘导线组成一等边三角形,在导线中通过的电流均为I,方向如图K24-4所示.a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的角平分线上,且到对应顶点的距离相等.将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和B3,下列说法正确的是()图K24-4A.B1=B2<B3B.B1=B2=B3C.a和b处磁场方向垂直于纸面向外,c处磁场方向垂直于纸面向里D.a处磁场方向垂直于纸面向外,b和c处磁场方向垂直于纸面向里技能提升6.(多选)[2017·广州测试]如图K24-5所示,在同一平面内有①、②、③三根等间距平行放置的长直导线,通入的电流分别为1 A、2 A、1 A,②的电流方向为c→d且受到安培力的合力方向水平向右,则()图K24-5A.①的电流方向为a→bB.③的电流方向为e→fC.①受到安培力的合力方向水平向左D.③受到安培力的合力方向水平向左7.质量为m、长为L的直导体棒放置于四分之一光滑圆弧轨道上,整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中,直导体棒中通有恒定电流,平衡时导体棒与圆弧圆心的连线与竖直方向成60°角,其截面图如图K24-6所示,重力加速度为g.关于导体棒中电流,下列分析正确的是()图K24-6A.导体棒中电流垂直纸面向外,大小为B.导体棒中电流垂直纸面向外,大小为C.导体棒中电流垂直纸面向里,大小为D.导体棒中电流垂直纸面向里,大小为8.[2017·南昌十校二模]如图K24-7所示,用三条细线悬挂的水平圆形线圈共有n匝,线圈由粗细均匀、单位长度的质量为2.5 g的导线绕制而成,三条细线呈对称分布,稳定时线圈平面水平.在线圈正下方放有一个圆柱形条形磁铁, 磁铁中轴线OO'垂直于线圈平面且通过其圆心O,测得线圈的导线所在处磁感应强度大小为0.5 T,方向与竖直线成30°角.要使三条细线上的张力为零,线圈中通过的电流至少为(g 取10 m/s2) ()图K24-7A.0.1 AB.0.2 AC.0.05 AD.0.01 A9.(多选)如图K24-8甲所示,两根光滑平行导轨水平放置,间距为L,其间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B.垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒.从t=0时刻起,棒上有如图乙所示的持续交变电流I,周期为T,最大值为I m,图甲中I所示方向为电流正方向,则金属棒()图K24-8A.一直向右移动B.速度随时间周期性变化C.受到的安培力随时间周期性变化D.受到的安培力在一个周期内做正功10.音圈电机是一种应用于硬盘、光驱等系统的特殊电动机.图K24-9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.图K24-9挑战自我11.[2017·湖北随州统考]利用如图K24-10所示的实验装置可以测量磁感应强度B.用绝缘轻质丝线把底边长为L、电阻为R、质量为m的“┕┙”形线框固定在力敏传感器的挂钩上,并用轻质导线连接线框与电源,电源内阻不计,电压可调,导线的电阻忽略不计.当外界拉力F作用于力敏传感器的挂钩上时,力敏传感器会显示拉力的大小F.当线框接入恒定电压为E1的电源时,力敏传感器显示拉力的大小为F1;当线框接入恒定电压为E2的电源时,力敏传感器显示拉力的大小为F2.下列说法正确的是()图K24-10A.当线框接入恒定电压为E1的电源时所受安培力为F1B.当线框接入恒定电压为E2的电源时力敏传感器显示拉力的大小为线框所受安培力与重力之差C.待测磁场的磁感应强度B的大小为D.待测磁场的磁感应强度B的大小为12.一质量m=0.05 kg的金属条搁在相距d=0.02 m的两金属轨道上,如图K24-11所示.现让金属条以v0= m/s的初速度从AA'进入水平轨道,再由CC'进入半径r=0.05 m的竖直圆轨道,完成圆周运动后,再回到水平轨道上,整个轨道除圆轨道光滑外,其余均粗糙,运动过程中金属条始终与轨道垂直.已知由外电路控制,流过金属条的电流大小始终为I=5 A,方向如图所示,整个轨道处于水平向右的匀强磁场中,磁感应强度B=1 T,A、C间的距离L=0.2 m,金属条恰好能完成竖直面里的圆周运动.(g取10 m/s2)(1)求金属条到达竖直圆轨道最高点的速度大小;(2)求金属条与水平粗糙轨道间的动摩擦因数;(3)若将CC'右侧0.06 m处的金属轨道在DD'向上垂直弯曲(弯曲处无能量损失),试求金属条能上升的最大高度.图K24-11课时作业(二十五) 第25讲磁场对运动电荷的作用时间 / 40分钟基础巩固1.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.带电粒子在只受到洛伦兹力作用下运动时,动能、速度均不变2.(多选)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,两线圈之间能产生匀强磁场.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()图K25-1A.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3.[2017·贵州遵义航天中学模拟]一个带电粒子沿垂直于磁场方向射入匀强磁场中,粒子的一段径迹如图K25-2所示,径迹上的每一小段都可以近似看成圆弧.由于带电粒子使周围的空气电离,粒子的能量逐渐减小而带电荷量不变.不计粒子重力,从图中情况可以确定()图K25-2A.粒子是带正电的,它所受的洛伦兹力大小不变B.粒子是带正电的,它由a点运动到b点C.粒子是带负电的,它所受的洛伦兹力大小逐渐增大D.粒子是带负电的,它由a点运动到b点4.[2017·湖北八校二联]已知α粒子(即氦原子核)质量约为质子的4倍,带正电荷,电荷量为元电荷的2倍.质子和α粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动.下列说法正确的是()A.若它们的动量大小相同,则质子和α粒子的运动半径之比约为2∶1B.若它们的速度大小相同,则质子和α粒子的运动半径之比约为1∶4C.若它们的动能大小相同,则质子和α粒子的运动半径之比约为1∶2D.若它们由静止经过相同的加速电场加速后垂直进入磁场,则质子和α粒子的运动半径之比约为1∶2技能提升5.[2017·兰州诊断]如图K25-3所示,一质量为m、带电荷量为q的粒子以速度v垂直射入一有界匀强磁场区域内,速度方向跟磁场左边界垂直,从右边界离开磁场时速度方向偏转角θ=30°,磁场区域的宽度为d,则下列说法正确的是()图K25-3A.该粒子带正电B.磁感应强度B=C.粒子在磁场中做圆周运动的半径R=dD.粒子在磁场中运动的时间t=6.[2017·北京朝阳区模拟]如图K25-4所示,在MNQP中有一垂直纸面向里的匀强磁场.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()图K25-4A.粒子a带负电,粒子b、c带正电B.射入磁场时粒子a的速率最小C.射出磁场时粒子b的动能最小D.粒子c在磁场中运动的时间最长7.(多选)[2017·北京西城区期末]如图K25-5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,则下列分析正确的是()图K25-5A.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点的时间小于小球第一次到达N点的时间D.磁场中小球能到达轨道另一端最高处,电场中小球不能到达轨道另一端最高处8.(多选)[2017·河南百校联盟质检]如图K25-6所示,一单边有界匀强磁场的边界上有一粒子源,其以与水平方向成θ角的不同速率向磁场中射入两个相同的粒子1和2,粒子1经磁场偏转后从边界上A点射出磁场,粒子2经磁场偏转后从边界上B点射出磁场,OA=AB,则()图K25-6A.粒子1与粒子2的速度之比为1∶2B.粒子1与粒子2的速度之比为1∶4C.粒子1与粒子2在磁场中运动的时间之比为1∶1D.粒子1与粒子2在磁场中运动的时间之比为1∶29.(多选)[2017·郑州一中入学考试]如图K25-7所示,AOB为一边界为圆的匀强磁场,O点为圆心,D点为边界OB的中点,C点为边界上一点,且CD∥AO.现有两个完全相同的带电粒子以相同的速度射入磁场(不计粒子重力),其中粒子1从A点正对圆心射入,恰从B点射出,粒子2从C点沿CD射入,从某点离开磁场,则可判断()图K25-7A.粒子2在AB圆弧之间某点射出磁场B.粒子2必在B点射出磁场C.粒子1与粒子2在磁场中的运行时间之比为3∶2D.粒子1与粒子2的速度偏转角度相同挑战自我10.(多选)[2017·广西桂林、崇左联合调研]如图K25-8所示,在真空中,半径为R的圆形区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B,一束质子在纸面内以相同的速度射向磁场区域,质子的电荷量为e,质量为m,速度为v=,则以下说法正确的是()图K25-8A.对着圆心入射的质子的出射方向的反向延长线一定过圆心B.从a点比从b点进入磁场的质子在磁场中运动时间短C.所有质子都在磁场边缘同一点射出磁场D.若质子以相等的速率v=从同一点沿各个方向射入磁场,则它们离开磁场的出射方向可能垂直11.[2017·绍兴高三模拟]如图K25-9所示,在矩形区域abcd内充满垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B.在ad边中点O的粒子源在t=0时刻垂直于磁场发射出大量的同种带电粒子,所有粒子的初速度大小相同,方向与Od的夹角分布在0~180°范围内.已知沿Od方向发射的粒子在t=t0时刻刚好从磁场边界cd上的P点离开磁场,ab=1.5L,bc=L,粒子在磁场中做圆周运动的半径R=L,不计粒子的重力和粒子间的相互作用,求:(1)粒子在磁场中的运动周期T;(2)粒子的比荷;(3)粒子在磁场中运动的最长时间.图K25-912.[2017·陕西咸阳模拟]如图K25-10所示,A点距坐标原点的距离为L,坐标平面内有边界过A点和坐标原点O的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直于坐标平面向里.有一电子(质量为m、电荷量为e)从A点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场区域,在磁场中运动,从x轴上的B点射出磁场区域,此时速度方向与x轴的正方向之间的夹角为60°,求:(1)磁场的磁感应强度大小;(2)磁场区域的圆心O1的坐标;(3)电子在磁场中运动的时间.图K25-10专题训练(八) 专题8 带电粒子在组合场中的运动时间 / 40分钟基础巩固1.(多选)回旋加速器工作原理示意图如图Z8-1所示.磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直,两盒间的狭缝很小,粒子穿过的时间可忽略,它们接在电压为U、频率为f的交流电源上,A处粒子源产生的质子在加速器中被加速.下列说法正确的是()图Z8-1A.若只增大交流电压U,则质子获得的最大动能增大B.若只增大交流电压U,则质子在回旋加速器中运行时间会变短C.若磁感应强度B增大,交流电频率f必须适当增大才能正常工作D.不改变磁感应强度B和交流电频率f,该回旋加速器也能用于加速α粒子2.(多选)[2017·河北辛集中学测试]如图Z8-2所示,在xOy坐标系中,y>0的范围内存在着沿y轴正方向的匀强电场,在y<0的范围内存在着垂直纸面的匀强磁场(未画出).现有一质量为m、电荷量为-q(重力不计)的带电粒子以初速度v0(v0沿x轴正方向)从y轴上的a点出发,运动一段时间后,恰好从x轴上的d 点第一次进入磁场,然后从O点第一次离开磁场.已知Oa=L,Od=2L,则()图Z8-2A.电场强度E=B.电场强度E=C.磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度的大小B=D.磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度的大小B=3.[2017·长沙一中调研]如图Z8-3所示,某种带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后,射入水平放置、电势差为U2的两导体板间的匀强电场中,带电粒子沿平行于两板的方向从两板正中间射入,穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中,则粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U1和U2的变化情况为(不计重力,不考虑边缘效应) ()图Z8-3A.d随U1变化,d与U2无关B.d与U1无关,d随U2变化C.d随U1变化,d随U2变化D.d与U1无关,d与U2无关技能提升4.如图Z8-4所示,在第Ⅱ象限内有沿x轴正方向的匀强电场,电场强度为E,在第Ⅰ、Ⅳ象限内分别存在如图所示的匀强磁场,磁感应强度大小相等.有一个带电粒子以垂直于x轴的初速度v0从x轴上的P点进入匀强电场中,并且恰好与y轴的正方向成45°角进入磁场,又恰好垂直于x轴进入第Ⅳ象限的磁场.已知O、P之间的距离为d,则带电粒子在磁场中第二次经过x轴时,在电场和磁场中运动的总时间为()图Z8-4A.(2+5π)C.5.如图Z8-5所示,在xOy直角坐标系中,第Ⅰ象限内分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场,第Ⅱ象限内分布着方向沿y轴负方向的匀强电场.初速度为零、带电荷量为+q、质量为m的粒子经过电压为U的电场加速后,从x轴上的A点垂直x轴进入磁场区域,经磁场偏转后过y轴上的P点且垂直y轴进入电场区域,在电场中偏转并击中x轴上的C点.已知OA=OC=d.求电场强度E和磁感应强度B的大小.(粒子的重力不计)图Z8-56.[2017·南昌十校二模]如图Z8-6所示,半径r=0.06 m的半圆形无场区的圆心在坐标原点O处,半径R=0.1 m、磁感应强度大小B=0.075 T的圆形有界磁场区的圆心坐标为(0,0.08 m),平行金属板M、N长L=0.3 m,间距d=0.1 m,极板间所加电压U=6.4×102 V,其中N极板上收集的粒子被全部中和吸收.一位于O处的粒子源向第Ⅰ、Ⅱ象限均匀地发射速度大小v=6.0×105 m/s的带正电粒子,经圆形磁场偏转后,从第Ⅰ象限出射的粒子速度方向均沿x轴正方向.若粒子重力不计、比荷=108 C/kg,不计粒子间的相互作用力及电场的边缘效应,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:(1)粒子在磁场中的运动半径R0;(2)从坐标(0,0.18 m)处射出磁场的粒子在O点入射方向与y轴夹角θ;(3)N板收集到的粒子占所有发射粒子的比例η.图Z8-6挑战自我7.[2017·合肥一检]如图Z8-7所示,在平面直角坐标系xOy的第四象限内有一匀强电场,其场强大小为E,方向与x轴成30°角斜向上.一比荷为的带正电粒子从P点由静止出发,接着在x轴上Q点进入第一象限,通过磁感应强度大小为B的矩形匀强磁场区域(图中未画出)后,从坐标原点O沿y轴负方向离开磁场区域.若P、Q间距为L,粒子重力不计,试求:(1)粒子到达Q点时的速度大小;(2)Q点的坐标;(3)矩形磁场区域的最小面积.图Z8-78.[2017·安徽马鞍山模拟]如图Z8-8甲所示,在真空中,半径为R的圆形区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外.在磁场左侧有一对平行金属板M、N,两板间距离也为R,板长为L,板的中心线O1O2与磁场的圆心O在同一直线上.置于O1处的粒子发射源可连续以速度v0沿两板的中心线O1O2发射电荷量为q、质量为m的带正电的粒子(不计粒子重力),M、N两板不加电压时,粒子经磁场偏转后恰好从圆心O的正下方P点离开磁场;若在M、N板间加如图乙所示交变电压U MN,交变电压的周期为,t=0时刻入射的粒子恰好贴着N板右侧射出.(1)求匀强磁场的磁感应强度B的大小;(2)求电压U0的值;(3)若粒子在磁场中运动的最长、最短时间分别为t1、t2,则它们的差值为多大?图Z8-8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=+0.2 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F=0.6 N 的恒力,g取10 m/s2.关于滑块的运动,下列说法中正确的是()图Z9-3A.刚开始做匀加速运动,接着做匀速直线运动B.最终做速度为10 m/s的匀速直线运动C.刚开始加速度为2 m/s2,速度为6 m/s时,滑块加速度开始减小D.一直做加速度为2 m/s2的匀加速运动4.(多选)磁流体发电机可简化为如下模型:两块长、宽分别为a、b的平行板相距为L,板间通入已电离的速度为v的气流,两板间存在一磁感应强度大小为B的磁场,磁场方向与两板平行,并与气流速度方向垂直,如图Z9-4所示.现把两板与外电阻R连接起来,在磁场力作用下,气流中的正、负离子分别向两板移动形成电流.设该气流的电导率(电阻率的倒数)为σ,则()图Z9-4A.该磁流体发电机模型的内阻为r=B.产生的电动势为E=BavC.流过外电阻R的电流I=D.该磁流体发电机模型的路端电压为技能提升5.(多选)[2018·杭州师大附中月考]质量为m、带电荷量为+q的小球套在水平固定且足够长的绝缘杆上,如图Z9-5所示,整个装置处于磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中.现给球一个水平向右的初速度v0使其开始运动,不计空气阻力,则球运动克服摩擦力做的功可能是()图Z9-5A.0B.C.mD.6.[2017·河北定州中学摸底]如图Z9-6甲所示,一带电物块无初速度地放上皮带轮底端,皮带轮以恒定大小的速率沿顺时针方向传动,该装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中,物块由底端E运动至皮带轮顶端F的过程中,其v-t图像如图乙所示,物块全程运动的时间为4.5 s.关于带电物块及运动过程的说法正确的是()图Z9-6A.该物块带负电B.皮带轮的传动速度大小一定为1 m/sC.若已知皮带的长度,可求出该过程中物块与皮带发生的相对位移D.在2~4.5 s内,物块与皮带仍可能有相对运动7.[2017·江西九校联考]如图Z9-7所示,平行金属板水平放置,一带电荷量为q(q>0)、质量为m的a粒子从板的左侧O点沿两板间的中线以初速度v0射入板间,结果粒子恰好从上板的右侧边缘与静止在此处的另一不带电、等质量的b粒子碰后粘在一起,进入一圆形有界匀强磁场,磁场方向垂直于纸面,圆形磁场的圆心与上板在同一直线上.两粒子经磁场偏转后射出磁场,沿水平方向返回两板间,它们又刚好返回到O点.不计粒子重力,金属板长为L,板上所加电压为U=,求:(1)a粒子刚出电场时的速度大小;(2)两粒子从板右端返回电场时的位置与下板间的距离;(3)两粒子在磁场运动过程中所受洛伦兹力大小和洛伦兹力对两粒子的冲量.图Z9-7挑战自我8.如图Z9-8所示,在平面直角坐标系中,AO是∠xOy的角平分线,x轴上方存在水平向左的匀强电场,下方存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,两电场的电场强度大小相等.一质量为m、电荷量为+q的质点从OA上的M点由静止释放,质点恰能沿AO运动而通过O点,经偏转后从x轴上的C点进入第一象限内并击中AO上的D点(C、D均未画出).已知OD=OM,匀强磁场的磁感应强度大小为B=(T),重力加速度g取10 m/s2.求:(1)两匀强电场的电场强度E的大小;(2)OM的长度L;(3)质点从M点出发到击中D点所经历的时间t.图Z9-8。

高考物理总复习第9单元磁场作业手册(25)磁场对运动电荷的作用(2021年整理)

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课时作业(二十五）第25讲磁场对运动电荷的作用时间 / 40分钟基础巩固1.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.带电粒子在只受到洛伦兹力作用下运动时，动能、速度均不变2.(多选)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,两线圈之间能产生匀强磁场.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（）图K25—1A。

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3.［2017·贵州遵义航天中学模拟］一个带电粒子沿垂直于磁场方向射入匀强磁场中，粒子的一段径迹如图K25—2所示,径迹上的每一小段都可以近似看成圆弧。

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