高三物理一轮复习磁场

高三物理一轮复习：磁场

例1 在直径为d 的圆形区域内存在均匀磁场，磁场方向垂直于圆面指

向纸外．一电荷量为q ，质量为m 的粒子，从磁场区域的一条直径AC 上的

A 点射入磁场，其速度大小为v 0,方向与AC 成α．若此粒子恰好能打在磁场

区域圆周上D 点，AD 与AC 的夹角为β，如图3-5所示．求该匀强磁场的磁

感强度B 的大小．

例2 如图3-6所示,A 、B 为水平放置的足够长的平行板，板间距离为d =1．0×10-2m ，A

板中央有一电子源P ，在纸面内能向各个方向发射速度在0—3．2×107m/s 范围内的电子，Q 为P 点正上方B 板上的一点，若垂直纸面加一匀强磁场，磁感应强

度B =9．1×10-3T ，已知电子的质量m =9．1×10-31kg ，电子电量

e =1．6×10-19C ，不计电子的重力和电子间相互作用力，且电子打到

板上均被吸收并转移到大地．求：

⑴沿PQ 方向射出的电子，击中A 、B 两板上的范围．

⑵若从P 点发出的粒子能恰好击中Q 点，则电子的发射方向（用图中θ角表示）与电子速度的大小v 之应满足的关系及各自

相应的取值范围．

例3 如图3-7所示，真空中有一半径为R 的圆形磁场区域，圆心为

O ，磁场的方向垂直纸面向内，磁感强度为B ，距离O 为2R 处有一光屏

MN ，MN 垂直于纸面放置，AO 过半径垂直于屏，延长线交于C ．一个带

负电粒子以初速度v 0沿AC 方向进入圆形磁场区域，最后打在屏上D 点，

DC 相距23R ，不计粒子的重力．若该粒子仍以初速v 0从A 点进入圆形

磁场区域，但方向与AC 成600角向右上方，粒子最后打在屏上E 点，求

粒子从A 到E 所用时间．

例4 如图3-8所示， 磁感强度为B 的均匀磁场中，固定放置一绝缘材料制成的边长为L

的刚性等边三角形，其平面与磁场方向垂直，在DE 边上的S 点(DS =L /4)处带

电粒子的放射源，发射粒子的方向皆在图中纸面内垂直DE 边向下，发射粒

子的电量皆为q(q ＞0)，质量皆为m ，但速度v 有各种不同的数值，若这些

粒子与框架的碰撞时均无能量损失，并要求每一次碰撞时速度方向垂直于被

碰的边，试问

（1）带电粒子速度v 取哪些值时可使S 点发出的粒子最终又回到S 点？

（2）这些粒子中，回到S 点所用时间最短为多少？（重力不计，磁场

范围足够大）

C D α β v 0 图3-5

图3-6 图3-7

3．2 磁 场

1．a 和b 是两条靠得很近的通电直导线，电流方向都向上，且I a ＞I b ，当垂直于a 、b 所在平面

向里加一个磁感强度为B 的匀强磁场时，导线a 恰好不再受磁场力，则跟加磁场B 以前相

比较 ( c )

A ．b 受的磁场力大于原来的2倍

B ．b 受的磁场力为原来的2倍

C ．b 受的磁场力小

于原来的2倍

D ．b 也不再受磁场力 2．如图3-2-1所示，磁力线上的ab 两点，下列说法正确的是

( cd

)

A ．一定是a 点磁场强

B ．一定是b 点磁场强

C ．ab 两点磁场可能一样强

D ．电子可

以从a 点沿直线匀速运动到b 点

3．如图3-2-2所示，分界面MN 两侧分别有垂直纸面的磁感强度为B 和2B

的匀强磁场．有一质量为m

（重力不计），带电量为q 的粒子从分界面以

速度v 垂直飞入分界面左侧磁场，则粒子在一个运动周期内沿界面前进的平均速度可能为 ( ab )

A ．2v /π

B ．2v /3π

C ．v /3π

D ．v/π

4．如图3-2-3，在光滑绝缘绝缘水平面上，一轻绳连接着一个带负电的小球

绕竖直方向的轴O 在匀强磁场中做逆时针方向的匀速圆周运动，磁场方向

竖直向下，本图为俯视图，若小球运动到圆周上的A 时，从绳的连接处脱

离，脱离后仍在磁场中运动，则关于小球的运动情况，下列说法中正确的

( acd )

A ． 球可能做逆时针方向的匀速圆周运动，半径不变

B ．小球可能做逆时针方向的匀

速圆周运动，半径减小 C ．小球可能做顺时针方向的匀速圆周运动，半径不变

D ．小球可能做顺时针方向的匀速圆周运动，半径增大

5．科学家利用封闭磁场组成的容器约束运动的带电粒子，这种装置叫做磁

瓶或磁笼．其基本原理如图3-2-3所示，环狀匀强磁场的磁感强度为B ，

磁场方向垂直纸面，将运动的带电粒子约束在磁场围成的中空区域內．设

该种带电粒子的质量为m ，电量为q ，粒子的最大速度为v ，速度方向各异，但均与磁场方向垂直．为保证所有粒子都不会穿出磁场的外边缘，

则环狀磁场的宽度至少为 ( )

A ．mv/2Bq

B ．mv/Bq

C ．2mv/Bq

D ．3mv/Bq

6．如图3-2-4所示，的圆形区域里匀强磁场方向垂直于纸面向里，有一束速

率各不相同的质子自A 点沿半径方向射入磁场，这些质子在磁场中

( AD ) A ．运动时间越长，其轨迹对应的圆心角越大 B ．运动时间越长，其轨迹越长

C ．运动时间越短，射出磁场区域时速度越小

D ．运动时间越短，射出磁

场区域时速度的偏向角越小

7．如图3-2-5所示，匀强磁场垂直纸面向里，有一足够长的等腰三角形绝缘滑

槽，两侧斜槽与水平面夹角为α．在斜槽顶点两侧各放一个质量相等、带等

量负电荷的小球A 和B ．两小球与斜槽间的动摩擦因数相等，且μ＜tg α/2．将

两小球同时由静止释放，下面说法正确的为

( CD )

A ．两球沿斜槽都做匀加速运动，且加速度相等

B ．两球沿斜槽都做匀加速运动，且a A ＞

图3-8

图3-2-1

2B q 图3-2-2

3-2-4 图3-2-5 3-2-3