热点六电场、磁场的性质及对带电粒子的作用
磁场对带电粒子作用课件
磁场具有方向性和磁力作用，其 方向与电流的方向有关，磁力作 用的大小与电流强度和磁感应强 度有关。
带电粒子的性质
带电粒子
带电粒子是指带有电荷的粒子，可以 是原子、分子或离子等。
带电粒子的性质
带电粒子具有电荷量和电性，它们在 电场中受到电场力的作用，表现出电 场力的性质。
洛伦兹力
01
02
03
在量子力学中，存在一种假设的粒子，只有一个磁极，这种现象称 为磁单极子。
相对论分析
相对论能量
当带电粒子在磁场中运动时，其能量与相对论有 关，需要考虑相对论效应。
相对论动量
带电粒子在磁场中的动量也与相对论有关，需要 考虑相对论效应。
相对论自旋
带电粒子的自旋也与相对论有关，需要考虑相对 论效应。
谢谢
THANKS
Байду номын сангаас
05 磁场对带电粒子的理论分析
CHAPTER
经典理论分析
01 02
洛伦兹力公式
磁场对带电粒子的作用力公式，$F = qvBsintheta$，其中$q$是带电 粒子的电荷量，$v$是粒子速度，$B$是磁感应强度，$theta$是粒子运 动方向与磁场方向的夹角。
霍尔效应
当带电粒子在垂直于磁场的方向上通过导体时，会在导体两侧积累正负 电荷，形成电势差，这种现象称为霍尔效应。
霍尔效应实验
总结词
霍尔效应实验是研究磁场对带电粒子运动的另一种方法，通过测量霍尔电压，可以确定带电粒子的速度和方向。
详细描述
在霍尔效应实验中，当电流通过磁场中的导体时，由于洛伦兹力的作用，带电粒子会在垂直于电流方向上偏转， 形成横向的电压，即霍尔电压。通过测量霍尔电压的大小和方向，可以确定带电粒子的速度和方向。
物理学中的磁场与电场作用解析及应用方法
物理学中的磁场与电场作用解析及应用方法磁场和电场是物理学中两个重要的概念，它们在自然界和人类社会中都有广泛的应用。
本文将从理论解析和实际应用两个方面，探讨磁场和电场作用的原理和方法。
首先，我们来看磁场的作用。
磁场是由电流产生的，它对带电粒子有力的作用。
根据右手定则，当电流通过导线时，磁场的方向是垂直于电流方向的，这种作用被称为洛伦兹力。
洛伦兹力的大小与电流的大小和带电粒子的速度有关。
这一原理被广泛应用于电动机、发电机和电磁铁等设备中。
例如，电动机的工作原理就是利用洛伦兹力使电流在磁场中产生转动力矩，从而驱动机械运动。
而电场的作用则与电荷有关。
电场是由电荷产生的，它对带电粒子也有力的作用。
根据库仑定律，电场的力与电荷之间的距离成反比，与电荷的大小成正比。
这种作用使得带电粒子在电场中受到力的作用，从而产生加速度。
电场的作用范围是无限的，因此它的应用也非常广泛。
例如，在粒子加速器中，利用电场对带电粒子进行加速，并通过改变电场的大小和方向来控制粒子的运动轨迹。
除了这些基本的原理之外，磁场和电场还有许多其他的应用方法。
例如，磁场和电场可以用于物质的分离和提纯。
在磁性分离中，利用磁场的作用将具有磁性的物质从混合物中分离出来。
而在电场分离中，利用电场的作用将具有不同电荷的物质分离开来。
这些方法在生物医学和环境保护等领域有着重要的应用价值。
此外，磁场和电场还可以用于传感器和探测器的制作。
例如，磁场传感器可以测量磁场的强度和方向，从而用于地磁测量和导航系统。
而电场传感器可以测量电场的强度和方向，从而用于电场测量和电磁波探测。
这些传感器和探测器在科学研究和工程应用中起着重要的作用。
总之，磁场和电场作用是物理学中重要的研究内容，也是许多实际应用的基础。
通过对磁场和电场作用原理的解析和应用方法的探讨，我们可以更好地理解和利用它们。
希望本文对读者有所启发，促进对物理学的学习和应用。
电场与磁场相互作用下粒子的运动规律分析
电场与磁场相互作用下粒子的运动规律分析引言：电场与磁场是物理学研究中的重要概念，它们的相互作用对于物质微观粒子的运动具有重要影响。
本文将通过对电场和磁场的基本原理以及它们对粒子运动的影响进行分析，探讨粒子在电场和磁场下的运动规律。
一、电场的基本原理电场是由电荷引起的一种物理现象，它可以通过电场力对电荷施加作用。
根据库伦定律，两个电荷之间的作用力正比于它们的电荷大小，反比于它们之间的距离的平方。
电场的强弱可以通过电场强度来描述，它表示单位正电荷所受到的电场力。
在电场中，正电荷沿着电场力方向移动，负电荷则相反。
二、磁场的基本原理磁场是由磁荷引起的物理现象，在磁场中，电荷会受到磁场力的作用。
根据洛伦兹力的定义，电荷受到的磁场力与电荷的速度和磁场强度有关。
磁场的强弱可以通过磁场强度来描述，它表示单位正电荷在磁场中所受到的磁场力。
在磁场中，正电荷的运动轨迹会因为磁场力的作用而发生曲线偏移，而负电荷则相反。
三、电场与磁场相互作用下粒子的运动规律当电场与磁场同时存在并作用于粒子时，它们会相互影响并导致粒子的运动规律发生变化。
在电场中，粒子会受到电场力的作用，而在磁场中，粒子会受到磁场力的作用。
这两种力的方向与速度、电荷和磁场的关系有关。
如果粒子的速度方向与电场力和磁场力的作用方向相同或相反，那么它们的合力将会增大或减小，从而影响粒子的加速度和速度变化。
这种情况下，粒子会沿着一条直线运动，加速度的大小取决于两个力的大小和粒子的质量。
然而，如果粒子的速度方向与电场力和磁场力的作用方向垂直，那么它们的合力将会为零，导致粒子运动轨迹成为一条圆形或螺线形。
这是因为电场力使粒子偏离直线，而磁场力使粒子绕磁力线进行圆周运动。
在某些情况下，电场和磁场的相互作用还会导致粒子的稳定轨道，即粒子在电场和磁场作用下保持一定的运动规律而不偏离。
这种情况下，电场力和磁场力的方向和大小恰好平衡，从而使得粒子能够保持在一个稳定的轨道上运动。
磁场对带电粒子的作用.ppt
av I nqb
UH
IB nqb
1 nq
IB b
U H
KH
IB b
KH
1 nq
10 － 7 磁场对运动电荷的作用上力 霍尔效应 第十章 稳恒磁场
v
I
fm
a
EH
q=-e
1 KH ne 0
fe
IB
B
下
UH KH b 0
上
Iv B
a
fm
EH
KH
1 nq
v v // v
v // vcosθ
v vsinθ
R mv qB
T 2π m qB
螺距
d v//T vcos
2π m qB
10 － 7 磁场对运动电荷的作用力 霍尔效应 第十章 稳恒磁场
差不磁大聚的焦带电在粒均子匀, 它磁们场的中v某0点与AB发之射间一的束夹初角速相
B fe qEH
下
增大
上
fm fe 无横向漂移
I
U EH 稳定，则有稳定的 H
v B
fm fe
a
EH
下
10 － 7 磁场对运动电荷的作用力 霍尔效应 第十章 稳恒磁场
(2)确定霍耳系数 KH
fm fe
qvB qEH
EH vB
UH aEH avB
I s nqvs nqvab
UH
可写成等式:
UH
KH
IB b
KH
霍耳系数
霍尔效应
第十章 稳恒磁场
B上
bI
高三物理磁场电场知识点
高三物理磁场电场知识点磁场和电场是物理学中两个重要的概念，它们在我们日常生活中起着重要的作用。
下面我们将从磁场和电场的概念、性质以及应用方面进行介绍。
一、磁场的概念与性质磁场是指具有磁性物质周围的一种特殊空间状态。
磁场具有以下性质：1. 磁场产生：磁场是由带电粒子的运动而产生的。
当电荷在运动时，会形成一个环绕其周围的磁场。
2. 磁场的方向：磁场可以通过磁力线进行表示，磁力线的方向指向磁力的作用方向。
在磁场中，磁力线总是自北极指向南极。
3. 磁场的强度：磁场的强度与磁力的大小有关，通常用磁感应强度B来表示，单位是特斯拉(T)。
洛伦兹力。
洛伦兹力的方向垂直于磁场和带电粒子的运动方向。
二、电场的概念与性质电场是指由带电粒子周围所形成的一种空间状态。
电场具有以下性质：1. 电场的产生：电场是由静电荷或者运动的电荷引起的。
静电荷产生的电场称为静电场，运动电荷产生的电场称为动电场。
2. 电场的方向：电场可以通过电力线进行表示，电力线的方向指示电力的作用方向。
在正电荷附近，电力线指向正电荷；在负电荷附近，电力线离开负电荷。
3. 电场的强度：电场的强度与电力的大小有关，通常用电场强度E来表示，单位是牛顿/库仑(N/C)。
库仑力。
库仑力的方向与电场强度的方向相同，垂直于电场和带电粒子的运动方向。
三、磁场与电场的关系磁场和电场之间存在着密切的联系，它们之间的关系可以通过安培定律和右手定则进行描述。
1. 安培定律：安培定律是描述磁场和电流之间关系的定律。
安培定律的数学表达式为B = μ0·I/(2πr)，其中B表示磁感应强度，μ0表示真空中的磁导率，I表示电流强度，r表示离电流的距离。
2. 右手定则：右手定则是用来确定磁场和电流之间关系的方法。
右手握住导线，大拇指的指向表示电流的流动方向，其他四个手指的弯曲方向表示磁场的方向。
四、磁场和电场的应用磁场和电场在我们的日常生活中有着广泛的应用。
以下是几个例子：1. 电流测量：通过测量电流所产生的磁场强度，我们可以确定电流的大小。
物理中的电场与磁场
物理中的电场与磁场电场与磁场是物理学中重要的概念，它们在我们日常生活和科学研究中都扮演着重要的角色。
本文将深入探讨电场和磁场的定义、性质以及它们在物理学中的应用。
一、电场的定义与性质电场是指电荷周围的一个力场，其作用是使得带电粒子受到电力的影响。
电场是由电荷产生的，并且可以通过电场线来表示。
电场强度表示单位正电荷在电场中所受到的力的大小。
根据库伦定律，我们知道电场强度与电荷的大小和距离的平方成反比。
换句话说，电场强度与电荷距离的平方成正比。
电场强度的单位是 N/C（牛/库仑）。
电场有向量和标量两种表示方式。
当考虑电场的方向时，我们使用电场向量，其箭头的方向指示了正电荷受到的力的方向。
当只考虑电场的大小时，我们使用电场标量。
电场具有叠加性，即多个电荷的电场可以相互叠加。
根据叠加原理，我们可以计算出在给定点的总电场强度。
二、磁场的定义与性质磁场是指由磁体产生的力场。
它对带电粒子和磁性物体都有影响。
磁场由磁场线来表示，磁场线的方向从南极到北极。
与电场类似，磁场也有磁场强度来表示力的大小。
磁场强度与磁体的性质和距离的平方成反比，类似于电场强度。
它的单位是 T（特斯拉）。
在磁场中，我们还要考虑磁势，它是标量，表示在某一点磁场的大小。
磁场具有指示性，即磁力线指示了在给定点带电粒子受到的力的方向。
由于磁力线永远不会穿过磁体，我们可以看到磁体的磁力线形成了一个循环。
三、电场与磁场的相互作用电场和磁场之间存在着一种相互作用现象，即洛伦兹力。
当一个带电粒子同时存在于电场和磁场中时，它将同时受到两个力的作用。
在电场中，带电粒子会受到电力的作用；在磁场中，带电粒子会受到洛伦兹力的作用。
洛伦兹力与带电粒子运动的速度和磁场强度有关。
当速度和磁场垂直时，洛伦兹力最大；当速度和磁场平行时，洛伦兹力为零。
这种相互作用对于许多技术应用都具有重要意义。
例如，磁共振成像（MRI）利用了电场和磁场的相互作用原理，能够生成人体内部的三维图像。
磁场对带电粒子的影响
磁场对带电粒子的影响磁场是一种物质周围的力场，由于电流的流动或者电荷的运动而产生。
它是物理学中一个极为重要的概念，对带电粒子的运动和行为有着深远的影响。
本文将就磁场对带电粒子的影响展开讨论。
1. 磁场的基本概念和特性磁场是一种力场，它由电流产生。
电流是一种带电粒子的流动，而带电粒子包括正电荷和负电荷。
电流的方向由正电荷流动的方向决定。
我们可以通过指数图、磁针仪等仪器观察磁场的分布，并通过磁感应强度B来描述其大小和方向。
2. 带电粒子在磁场中的运动当带电粒子在磁场中运动时，它会受到一个垂直于运动方向的力，即洛伦兹力。
洛伦兹力的大小与带电粒子的电荷量、速度以及磁感应强度B有关。
洛伦兹力的方向垂直于运动方向和磁感应强度的平面，由左手定则给出。
3. 磁场对带电粒子运动的影响磁场对带电粒子的运动有三个主要影响：弯曲轨道、改变运动速度和产生磁偏转。
首先，磁场会使带电粒子的运动轨道弯曲。
由于受到洛伦兹力的作用，带电粒子会沿着螺旋线轨迹运动。
其次，磁场会改变带电粒子的运动速度，使其改变动能和动量。
最后，磁场会产生磁偏转效应，即磁场会使带电粒子偏离原来的运动方向。
这种影响在粒子物理实验中被广泛应用，用来探测带电粒子的质量、电荷等性质。
4. 磁场的应用磁场的影响不仅在理论物理中具有重要意义，也在实际应用中得到广泛应用。
磁场可以用于医学成像，如核磁共振成像（MRI）技术，通过对带电粒子的磁共振信号进行分析，可以获取人体内部的结构信息。
磁场还广泛应用于电动机、电磁铁等设备中，用来实现能量转换和运动控制。
最后，还有一点需要注意，磁场只对带电粒子产生作用，对于不带电的粒子没有影响。
这就是为什么磁场只对电流和带电粒子产生影响的原因。
总结起来，磁场对带电粒子的影响是不可忽视的。
它可以改变带电粒子的运动轨迹、运动速度和运动方向，具有重要的理论意义和实际应用价值。
我们应该深入研究磁场对带电粒子的影响，进一步深化对物质世界的认知。
电磁学中的电场与磁场的特性
电磁学中的电场与磁场的特性电磁学是研究电场和磁场的物理学科。
在电磁学中，电场和磁场是两个基本的概念，它们具有一些独特的特性。
本文将探讨电场和磁场的性质以及它们之间的相互作用。
1. 电场的特性电场是由电荷产生的，它是围绕带电粒子周围的一种物理现象。
电场具有以下几个重要的特性：首先，电场具有方向性。
在电场中，正电荷和负电荷之间存在着力的相互作用。
正电荷会沿着电场线的方向受到推力，而负电荷则会沿相反的方向受到拉力。
其次，电场的强度与电荷量成正比。
根据库仑定律，电场的强度与电荷量之间存在着线性关系。
即电场强度等于电荷量与距离平方的比值。
此外，电场是无形的，但可以通过电场线来描述和表示。
电场线是表示电场分布的曲线，它可以帮助我们理解电场的形状和强度分布。
2. 磁场的特性磁场是由电流或磁荷产生的，它是围绕电流或磁荷的空间中产生磁力的一种物理现象。
磁场具有以下几个主要特性：首先，磁场具有方向性。
根据安培定律，电流在磁场中会受到力的作用。
磁场通过磁力线来表示，磁力线的方向表示了磁场的方向。
其次，磁场具有极性。
磁场由南极和北极构成，并且磁力线总是从南极指向北极。
磁场的极性决定了磁场的方向和强度。
此外，磁场还具有磁感应强度的概念。
磁感应强度是衡量磁场强度的物理量，它与电流的大小和距离的平方成反比。
3. 电场与磁场的相互作用电场和磁场之间存在着紧密的相互作用。
根据法拉第电磁感应定律，磁场的变化会产生感应电场。
同样地，根据安培环路定律，感应电场的变化也会产生感应磁场。
这种相互作用是电磁波传播的基础。
另外，当电流通过导线时，周围会产生一个磁场。
这个磁场又会影响周围的电荷，从而产生电场。
这种电场和磁场的相互作用被称为电磁感应。
总结起来，电场和磁场是电磁学中的两个重要概念，它们具有一些独特的特性。
电场是由电荷产生的，具有方向性和强度与电荷量成正比的特点；磁场是由电流或磁荷产生的，具有方向性和极性的特点，并且可以通过磁力线来描述。
高考物理电场磁场知识点总结归纳
高考物理电场磁场知识点总结归纳电场和磁场是物理中非常重要的概念和研究方向，它们在我们日常生活中有着广泛的应用。
在高考物理中，电场和磁场的知识点也占据了重要的篇幅。
本文将对高考物理电场和磁场的知识点进行总结和归纳，帮助大家更好地复习和理解这些知识。
一、电场知识点总结1. 电场的概念：电场是指带电粒子或带电体所围成的区域内，存在电荷间的相互作用力的一种物理场。
通常用电场强度来描述电场。
2. 电场的性质：2.1 电场是矢量场，具有方向和大小。
2.2 电场是超距作用力，它是通过空气、真空等介质传递的。
2.3 电场是相对的，电场的强度与电荷之间的相对位置有关。
2.4 电场具有叠加原理，多个电荷的电场可以叠加。
3. 电场的表示方法：3.1 电场线：用于表示电场的强度和方向，电场线的密度越大，表示电场的强度越大。
3.2 电场力线：用于表示带电粒子在电场中所受到的力的方向。
4. 库仑定律：描述两个点电荷之间的相互作用力，具体公式为F=K(q1*q2/r^2)，其中F为两个点电荷之间的作用力，q1和q2分别为两个电荷的电量，r为两个电荷之间的距离，K为电磁力常数。
5. 电场强度：电场强度E= F/q，其中F为电荷所受的力，q为电荷的大小。
电场强度是标量，用于描述电场的强弱和方向。
6. 电势能和电势差：6.1 电势能：表示带电粒子在电场中由于自身位置而具有的能量。
电势能U与电荷q的关系为U=qV，其中V为电势。
6.2 电势差：指单位正电荷由A点移动到B点所做的功与电荷q之比。
电势差ΔV= W/q，其中W为单位正电荷由A点移动至B点的功。
7. 电容器：电容器是一种能够存储电荷和电能的装置。
常见的电容器有平行板电容器和球形电容器等。
二、磁场知识点总结1. 磁场的概念：磁场是指磁体或电流所产生的磁力所围成的区域，是一种物理场。
通常用磁感应强度来描述磁场。
2. 磁场的性质：2.1 磁场是矢量场，具有方向和大小。
2.2 磁场是超距作用力，它是通过空气、真空等介质传递的。
物理高考电场磁场知识点
物理高考电场磁场知识点高考中的物理考试一直是考生们较为头疼的一科，也是众多学生决战的重要一环。
其中，电场和磁场作为物理学中的基础知识，经常成为高考试题的重点。
今天，我们来深入探讨一下物理高考中关于电场和磁场的知识点，希望对考生们有所帮助。
一、电场的基本概念电场是物理学中经常出现的一个重要概念，它是指由电荷产生的力的作用区域。
电荷分为正电荷和负电荷，它们之间会相互作用。
处于电场中的带电粒子会受到电场力的作用。
电场力的大小与电荷的大小成正比，与距离的平方成反比。
同时，电场力的方向与电荷的性质有关。
二、电势能和电势差电场中的电荷具有一定的电势能，当有带电物体从一个位置移动到另一个位置时，它们之间的电势差会发生变化。
电势能和电势差是在高考中经常出现的考点。
电势能的大小和电荷的大小、电场强度以及位置有关，而电势差则是两个位置上电势能差的大小。
三、磁场的基本概念磁场是由带电粒子运动和时间变化的电场所引起的现象。
在物理学中，磁场与电场一样重要，也是高考中出现频率较高的一类考点。
磁场可以通过磁感线来表示，它是一个连续的闭合曲线，磁感线的方向表示了磁场的方向。
四、洛伦兹力和运动带电粒子的轨迹洛伦兹力是指电荷在电磁场中受到的力的作用。
它与电荷的速度和磁场的强度有关，力的方向垂直于速度和磁场的方向。
运动带电粒子在电磁场中受到洛伦兹力的作用，其运动轨迹可能是直线或曲线，具体取决于初始速度和磁场的方向。
五、电磁感应和法拉第电磁感应定律电磁感应是指导体内电流的产生和导体内的磁感线发生变化的现象。
法拉第电磁感应定律是物理高考中的经典考点之一，它表明当导体中的磁通量发生变化时，感应电动势会产生。
六、安培环路定理安培环路定理是物理学中重要的定理之一，它规定了通过一个闭合回路的电流的总和与回路内的磁感线的总和之间的关系。
这个定理在电磁感应和解决电磁场问题中十分有用，考生要熟练运用在高考中取得好成绩。
总结起来，电场和磁场是物理高考中经常出现的考点，要想在考试中取得好成绩，考生需要充分理解电场和磁场的基本概念，熟练掌握电势能、电势差、磁感线等重要概念，同时要掌握洛伦兹力、电磁感应、安培环路定理等重要定理。
电场对带电粒子的作用
电场对带电粒子的作用电场是由电荷产生的一种物理场，它对带电粒子具有显著的作用。
本文将从电场的本质、电荷的特性、电场的效应和实际应用等方面来探讨电场对带电粒子的作用。
首先，我们来了解一下电场的本质。
电场是一种由电荷产生的物理场，它是一种在空间中存在的力的传递介质。
当一个电荷存在时，它会在周围形成一个电场。
电场以场线的形式展示，场线的密度表示了电场的强度，而场线的方向则表示了电场力对带电粒子的作用方向。
接下来，我们来聊一聊电荷的特性。
电荷分为正电荷和负电荷两种，它们之间的相互作用决定了电场的强度和方向。
正电荷和负电荷相互吸引，而同类电荷则相互排斥。
带电粒子在电场中会受到电场力的作用，正电荷会被电场力推离电场源，负电荷则会被电场力拉向电场源。
电场对带电粒子的作用可以表现为几个不同的效应。
首先是电场力的作用效应。
电场力是指电场对带电粒子施加的力，其大小与带电粒子的电荷量以及电场的强度有关。
当带电粒子进入电场中时，它会受到电场力的作用，从而产生加速度，改变其运动状态。
其次是电场对带电粒子路径的影响。
带电粒子在电场中受到电场力的作用，会沿着电场力的方向运动。
电场力的方向决定了带电粒子的受力方向，从而决定了它在电场中的运动路径。
不同的电场力分布会导致带电粒子运动路径的曲线和变化。
此外，电场还会对带电粒子的能量产生作用。
带电粒子在电场中受到电场力的作用，其电势能会发生变化。
电荷在电场中移动时，若从高电势区移动到低电势区，其电势能将减小；反之，若从低电势区移动到高电势区，其电势能将增加。
电场对带电粒子的作用不仅存在于理论研究中，还有着广泛的实际应用。
例如，在粒子加速器中，通过调控电场力的大小和方向，可以实现对带电粒子的加速和定向。
而在电子仪器中，电场力的作用可以使带电粒子沿着特定路径移动，从而实现电子束的聚焦和偏转。
总而言之，电场对带电粒子具有显著的作用。
电场力的作用效应、对运动路径的影响以及能量的变化都是电场对带电粒子作用的体现。
磁场中的带电粒子和磁场力的作用
磁场中的带电粒子和磁场力的作用磁场在自然界中随处可见，在物理学中有着重要的作用。
当一物体处于磁场中并拥有电荷时，磁场力将发挥作用。
本文将探讨磁场中带电粒子的行为以及磁场力对其的作用。
一、磁场中的带电粒子行为磁场中的带电粒子会受到磁场力的作用，这种力称为洛伦兹力。
根据洛伦兹力的方向决定磁场中带电粒子的运动轨迹。
1.1 带电粒子在磁场中的运动轨迹当带电粒子以一定速度进入磁场时，洛伦兹力会垂直于带电粒子速度的方向，使得带电粒子的运动轨迹发生弯曲。
此弯曲轨迹被称为洛伦兹轨道，它呈螺旋线状。
1.2 粒子在磁场中的速度变化洛伦兹力对带电粒子速度的作用并不改变其速度大小，只改变其速度方向。
这使得带电粒子继续保持匀速直线运动，但方向发生变化。
因此，磁场中的带电粒子呈螺旋线运动，速度大小保持不变。
二、磁场力对带电粒子的作用磁场力是带电粒子在磁场中受到的力，它直接影响带电粒子的运动。
2.1 磁场力的方向磁场力与带电粒子速度和磁场方向相关。
根据右手定则可知，当带电粒子运动方向与磁场方向垂直时，磁场力的方向垂直于带电粒子速度和磁场方向的平面。
2.2 带电粒子在磁场中的受力情况根据洛伦兹力的方向，当带电粒子沿着磁场线方向运动，洛伦兹力垂直于带电粒子速度，使其受到向轴线方向的力，被束缚在磁场线上。
而若带电粒子与磁场线方向呈一定夹角时，洛伦兹力与速度方向之间会存在一个分量，使带电粒子受到径向的力，导致其轨迹发生弯曲。
2.3 对运动带电粒子的影响磁场力对带电粒子的影响是使带电粒子的轨迹发生改变，而不改变其速度大小。
这种影响使带电粒子能够被限制在磁场中的特定区域内运动。
三、应用和实际案例磁场中带电粒子的行为和磁场力的作用对科学技术和实际应用有着重要影响。
3.1 粒子加速器粒子加速器是用来加速带电粒子的大型装置，其中磁场力通过磁铁和磁场线来进行粒子束的控制和加速。
磁场力使粒子按既定轨道进行高速运动，以便用于粒子物理学的研究。
3.2 磁共振成像（MRI）磁共振成像利用磁场力来观察和记录人体内部的结构和器官，是现代医学影像学中常用的技术。
磁场对带电粒子的作用力
磁场对带电粒子的作用力磁场是物质中存在的一种物理场，它对带电粒子产生作用力的现象被称为磁场对带电粒子的作用力。
这一现象在我们的日常生活和科学研究中均具有重要的应用和意义。
本文将介绍磁场对带电粒子的作用力的原理、公式以及相关领域中的应用。
一、磁场对带电粒子的作用力的原理磁场的存在能够对带电粒子产生作用力，这是基于洛伦兹力的作用原理。
洛伦兹力是描述电荷在电磁场中运动时所受到的力的理论，它由电场力和磁场力两部分组成。
当带电粒子穿过一个磁场时，由于磁场对电荷的作用，将产生力的作用使得带电粒子发生偏转。
二、磁场对带电粒子的作用力的公式磁场对带电粒子的作用力由洛伦兹力公式描述，其表达式为：F = q (v × B)其中，F为磁场对带电粒子作用力的大小，q为带电粒子的电量，v 为带电粒子的运动速度，B为磁场的磁感应强度。
作用力的方向由右手定则确定，即将右手的食指指向带电粒子的速度方向，中指指向磁感应强度方向，那么拇指的方向即为磁场对带电粒子作用力的方向。
三、磁场对带电粒子的作用力在实际中的应用1. 磁力传感器磁力传感器是一种能够通过检测磁场对带电粒子的作用力来测量磁场强度的工具。
它广泛应用于导航设备、工业控制以及科学研究中。
通过测量作用在磁场中的带电粒子上的力，磁力传感器可以准确测量磁场的强度和方向。
2. 粒子加速器粒子加速器是一种能够通过不断增加带电粒子的动能来研究粒子的性质和相互作用的科学工具。
它利用磁场对带电粒子的作用力将带电粒子加速到非常高能量，进而进行各种实验和研究。
粒子加速器被广泛应用于核物理、高能物理等领域中。
3. 电动机电动机是利用磁场对带电粒子的作用力产生机械运动的装置。
在电动机中，通过施加电流使得磁场产生，磁场对电流中的导线中的带电粒子产生作用力，从而引起转动。
电动机被广泛应用于交通工具、工业生产和家用电器等领域。
四、总结磁场对带电粒子的作用力是一种重要的物理现象，它基于洛伦兹力原理描述了磁场对电荷的作用。
磁场对带电粒子的作用
磁场对带电粒子的作用磁场是我们生活中经常接触到的自然现象之一，而其对带电粒子的作用也是物理学中研究的重要一环。
在物理学中，我们常常听到磁场的名词，但对于磁场对带电粒子的作用却不是很了解。
首先，我们需要了解什么是磁场。
磁场是由磁体或电流所产生的力、力矩的影响范围。
当一个电流流经导线时，它会产生一个磁场，磁场是环绕导线的。
在这个磁场中，所带电粒子会受到力的作用。
当一个带电粒子进入磁场时，它会受到一个力的作用，这个力被称为洛伦兹力。
洛伦兹力是由带电粒子的电荷、速度和磁场的特性决定的。
每个带电粒子在磁场中会受到一个垂直于速度方向和磁场方向的力，这样带电粒子的运动路径就会发生偏折。
通过实验，我们可以发现不同带电粒子受到的洛伦兹力是不同的。
根据洛伦兹力的方向，我们可以推断出带电粒子的电荷类型。
例如，如果一个带正电的粒子受到磁场中向下的洛伦兹力，这意味着这个粒子是正电荷。
类似地，当带负电的粒子受到向上的洛伦兹力时，我们可以确定这个粒子是负电荷。
除了洛伦兹力，磁场还可以对带电粒子的运动轨迹产生影响。
当带电粒子在磁场中运动时，它的运动路径通常是曲线。
这是因为洛伦兹力会不断地改变带电粒子的运动方向，使得它们的轨迹呈现出弯曲的形状。
磁场对带电粒子的作用在实际应用中具有重要意义。
例如，磁场的作用使得电动机可以正常运转。
电动机中的线圈通电后会产生一个磁场，而这个磁场会与永磁体产生的磁场相互作用，从而使得线圈产生力矩，推动电动机的转动。
此外，磁场在粒子加速器中也起到至关重要的作用。
通过控制磁场的强度和方向，科学家可以使带电粒子沿着特定的轨道加速，并研究它们的性质和相互作用。
此外，磁场对带电粒子的作用还可以被应用于医学诊断中。
例如，核磁共振成像（NMR）技术利用磁场对带电粒子的作用原理，通过扫描人体内部的磁场变化，得到人体内部结构和组织的影像。
这项技术在医学领域中有着重要的应用，可以帮助医生进行精准的诊断。
总之，磁场对带电粒子的作用在物理学中扮演着重要角色。
高考物理电场与磁场知识点总结
高考物理电场与磁场知识点总结一、电场1、库仑定律真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
其表达式为：＄F ＝ k\frac{q_1q_2}｛r^2}＄，其中$k$为静电力常量，＄k ＝ 90×10^9 N·m^2/C^2$。
需要注意的是，库仑定律只适用于真空中的点电荷。
当两个电荷间的距离远远大于电荷本身的大小时，电荷可以看作点电荷。
2、电场强度电场强度是描述电场强弱和方向的物理量。
放入电场中某点的电荷所受的电场力$F$跟它的电荷量$q$的比值，叫做该点的电场强度，简称场强。
用$E$表示，其定义式为：＄E ＝＼frac{F}｛q}＄。
电场强度是矢量，其方向与正电荷在该点所受电场力的方向相同。
3、电场线电场线是为了形象地描述电场而引入的假想曲线。
电场线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致。
电场线的疏密程度表示电场强度的大小，电场线越密的地方，场强越大；电场线越疏的地方，场强越小。
常见的电场线分布要牢记，比如正点电荷的电场线是发散的，负点电荷的电场线是汇聚的。
4、匀强电场在某个区域内，如果电场强度的大小和方向都相同，这个区域的电场就叫做匀强电场。
匀强电场的电场线是间距相等的平行直线。
5、电势能电荷在电场中由于受到电场力的作用而具有的与其位置有关的能量叫做电势能。
电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加。
6、电势电场中某点的电势，等于单位正电荷由该点移动到参考点（零电势点）时电场力所做的功。
电势是标量，只有大小，没有方向，但有正负之分。
7、等势面电场中电势相等的点构成的面叫做等势面。
等势面与电场线垂直，并且电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面。
8、电势差电场中两点间电势的差值叫做电势差，也叫电压。
其表达式为：＄U_{AB} ＝＼varphi_A ＼varphi_B$。
9、电容电容器所带电荷量$Q$与电容器两极板间的电势差$U$的比值，叫做电容器的电容。
物理教案二：磁场和电场对带电粒子的影响及其区别
物理教案二：磁场和电场对带电粒子的影响及其区别磁场和电场对带电粒子的影响及其区别磁场和电场是研究电磁现象中最基本的物理量。
磁场和电场的存在和作用使得带电粒子可以在空间内运动，而这种运动的特点和规律也直接影响了电磁现象的发生和变化。
本文将介绍磁场和电场对带电粒子的影响及其区别。
一、电场对带电粒子的影响在介绍电场对带电粒子的影响前，先来回忆一下电场的定义：电场是由电荷在空间内产生的一种固有属性，描述电荷间相互作用的物理量。
对于一定量的电荷分布，可以通过电场强度来描述其所产生的电场。
电场强度 E 的定义如下：E =F / q其中 F 是电场力，q 是电荷量。
电场力就是电荷在电场中所受的作用力，其方向与电场强度方向相同（正电荷受力方向与电场强度方向相反）。
如果一个带电粒子处于电场中，则会受到电场力的作用，发生运动和形变，力强弱由电场强度和电荷量共同决定。
我们来举个例子：假设有一个静电场和一个带电粒子，粒子带有正电荷，电场强度在 x 方向上，那么就有：E =F / q = k * Q / r² / Q= k / r²其中 k 是库伦常数，Q 是静电场所带电荷，r 是粒子与静电场间的距离。
粒子所受的电场力F′ = qE= k * Qq / r²粒子受到的电场力的方向与电场强度 E 的方向相同，根据物理学的叠加原理，如果电场强度在多个方向上都存在，则粒子所受电场力的方向是它们的合力方向，并且合力方向的大小就是所有电场强度的矢量和。
由此可知，电场对带电粒子的影响可以概括为：粒子在电场中受到电场力的作用，进而发生加速和移动，力的方向和大小与电场强度和电荷量有关。
二、磁场对带电粒子的影响磁场是由磁荷或导体在空间内产生的一种固有属性，描述磁荷间相互作用的物理量。
对于一定量的磁荷分布，可以通过磁场强度来描述其所产生的磁场。
磁场强度 B 的定义如下：F = qvBsinθ其中 v 是带电粒子的速度，θ 是速度方向与磁场方向的夹角，F 是带电粒子在磁场中所受磁场力。
热点六 电场、磁场的性质及对带电粒子的作用
[答案] C
考向四
[例 4]
带电粒子在电场中的运动
如图 4 所示， 在 xOy 平面内 OA 和 OB 是
第一、二象限的角平分线，在 AOy 区域内存在沿 x 轴负方向的匀强电场， 在 BOy 区域内存在沿 y 轴负方 向的匀强电场，在第二象限其他区域内存在垂直 xOy 平面的匀强磁场。从 OA 上坐标为(x0，y0)的点由静止 释放一个质量为 m、电荷量为＋q 的粒子(重力不计)， 粒子恰好垂直穿过 OB。
图4 (1)求第一、二象限内匀强电场的电场强度之比。 (2)若第一象限内电场强度大小为 E0， 要使粒子第一次 射入磁场时，在第二象限内不进入 x 轴下方，则第二象限 内所加匀强磁场的磁感应强度 B0 应满足什么条件？
[ 解析 ]
本题考查带电粒子在电场和磁场中的运
动，意在考查考生的分析综合能力。 (1) 设第一、二象限内匀强电场的电场强度分别为 E1 和 E2，粒子经过 y 轴时的速度大小为 v0 粒子在第一 象限内有 qE1＝ma1，v2 0＝2a1x0 如图 1 所示， 粒子在第二象限垂直穿过 OB 时有 vx ＝v0，vy＝a2t，vx＝vy，qE2＝ma2
热点六
电场、磁场的性质及对带电 粒子的作用
近几年高考对电场的性质，磁场对电荷的作用，带 电粒子在电磁场中的运动一直是考查热点，既可单独考 查带电粒子在电场中的偏转或在磁场中的偏转，也可以 带电粒子在组合场或叠加场中的运动分析为考查内容， 有时也以带电体的形式进行考查，近几年高考试卷中选 择题出现的很多，在复习时应引起足够的重视。
2kq2 2 3kq2 FAC＝FBC＝ 2 ，夹角为 60° ，故合力 FC＝ ，c L L2 3kq2 球释放瞬间的加速度 ac＝ ，选项 C 错误；释放 a、 mL2 b 球后，两球将向右运动，三球距离不可能始终相等， 选项 D 错误。
磁场对带电粒子作用
洛伦兹力对带电粒子运动的影响
洛伦兹力对带电粒子的运动轨 迹产生影响，使粒子在磁场中 做曲线运动。
当带电粒子垂直射入磁场时， 洛伦兹力会使粒子发生偏转， 偏转的方向与粒子的电荷量和 速度方向有关。
洛伦兹力还可以使带电粒子在 磁场中做圆周运动，例如电子 在电磁场中的回旋运动。
致粒子发生旋转运动。
磁场的散射
在非均匀磁场中，带电粒子的运 动轨迹可能会发生散射现象，导
致粒子的运动方向发生变化。
带电粒子在磁场中的旋转与偏转
01
磁偏转
当带电粒子的速度方向与磁场方向不平行时，粒子将受到洛伦兹力的作
用，导致粒子的运动轨迹发生偏转。
02 03
磁聚焦
当磁场的方向发生旋转时，带电粒子将受到一个额外的力矩，导致粒子 发生旋转运动。在某些情况下，这个力矩可以使粒子聚集在某一特定区 域，称为磁聚焦。
3
质谱仪广泛应用于化学、生物学、医学和环境科 学等领域，对于研究物质的结构、组成和纯度等 方面具有重要意义。
回旋加速器
回旋加速器是利用磁场对带电粒子进行加速的 装置，通常用于高能物理实验和放射性治疗等 领域。
磁场使带电粒子在环形的真空室中不断加速， 直到达到高能状态。
回旋加速器在高能物理实验中用于研究基本粒 子和核物理现象，同时也在放射性治疗中用于 产生高能射线以杀死癌细胞。
核磁共振成像
核磁共振成像是利用磁场对氢原子进行激发，通过测量共振信号来获取组织或物质 的分子结构和代谢信息的医学成像技术。
磁场使氢原子发生能级分裂，在射频脉冲的激发下，氢原子发生跃迁并释放出共振 信号。
核磁共振成像在医学领域广泛应用于人体各部位的检查和诊断，对于肿瘤、炎症、 血管病变等疾病的早期发现和治疗具有重要价值。
电场对带电粒子的作用力
电场对带电粒子的作用力电场是由电荷所产生的一种物理现象，它对带电粒子起到了重要的作用。
在物理学中，电场被广泛应用于各个领域，例如静电学、电学、电动力学等。
本文将通过介绍电场对带电粒子的作用力来阐述电场在物理学中的重要性。
首先，让我们来了解一下电场是如何产生的。
当一个物体带有电荷时，周围的空间会形成电场。
电场是由电荷的存在而产生的，它会沿着电荷的性质和空间分布呈现出不同的特点。
与电场相互作用的带电粒子会受到电场的力的作用。
电场对带电粒子的作用力可以通过库仑定律来描述。
根据库仑定律，带电粒子所受到的电场力与电荷的大小和距离的平方成反比。
具体而言，电场力正比于粒子的电荷量，反比于粒子与电荷之间的距离的平方。
这意味着带电粒子受到的电场力与电荷的性质和位置有关。
另外，电场力还可以通过电势来描述。
电势是用来描述电场的物理量，它是单位正电荷所受到的电场力。
在电学中，电势是用电势差来表示的。
当一个带电粒子在电场中移动时，它会感受到电场的电势差，并受到相应的力的作用。
电场的作用力不仅仅可以影响带电粒子的运动轨迹，还可以改变粒子的能量。
当一个带电粒子沿着电场的方向移动时，它会受到电场力的加速作用，从而增加能量。
相反，当一个带电粒子逆着电场的方向移动时，它会受到电场力的减速作用，从而减少能量。
因此，电场力在带电粒子的能量转化和传递中起到了重要的作用。
除了以上提到的基本概念，电场还有一些特殊的性质。
例如，电场是一个矢量场，它具有方向和大小两个参数。
电场可以通过作图或使用数学公式来表示。
通过研究电场，科学家可以更好地理解带电粒子在电场中的行为，并预测其运动轨迹和相互作用的方式。
总结起来，电场对带电粒子的作用力是物理学中重要的概念之一。
它可以通过库仑定律和电势来进行描述，可以改变带电粒子的运动轨迹和能量。
电场的研究不仅可以增加我们对电荷和带电粒子行为的理解，还可以应用于各个领域，如电子学、光学、电磁学等。
随着科技的进步，对电场的研究将会得到进一步的发展，为人类创造更多的可能性。
研究磁场对带电粒子的作用
研究磁场对带电粒子的作用磁场是物理学中一种非常重要的现象，它对带电粒子产生了广泛的影响。
在现代物理学中，对磁场对带电粒子的作用进行深入研究可以帮助我们更好地理解自然界的现象和开发相关的技术应用。
首先，我们来研究磁场对带电粒子运动轨迹的影响。
当带电粒子处于磁场中时，会感受到磁场的力，从而改变其原来的直线运动轨迹。
根据洛伦兹力定律，带电粒子在磁场中的运动轨迹是由电荷、速度和磁场强度共同决定的。
当带电粒子垂直于磁场方向运动时，洛伦兹力会垂直于速度和磁场的方向，使得带电粒子绕磁场线产生螺旋状轨迹。
这个现象在粒子加速器中的研究中被广泛应用，通过调整磁场的强度和方向，可以控制带电粒子的轨迹，实现对粒子加速、聚焦和分离的目的。
其次，磁场对带电粒子的能量也有显著的影响。
当带电粒子在磁场中运动时，由于洛伦兹力的作用，粒子的动能会发生变化。
根据洛伦兹力的方向，如果带电粒子的速度与磁场方向垂直，那么洛伦兹力对粒子的速度做功为零，带电粒子的动能不会发生变化；而如果速度和磁场方向平行，洛伦兹力对粒子的速度做功不为零，会改变粒子的动能。
这一现象在磁能陷阱和磁控聚变等领域中得到广泛应用，在粒子束聚焦和粒子加热等方面起到重要作用。
另外，磁场对带电粒子的自旋起到了重要的调控作用。
带电粒子具有自旋磁矩，当它们进入磁场中时，会产生与自身自旋方向垂直的磁矩，然后在磁场的作用下，自旋磁矩会发生进动运动。
这种进动运动与带电粒子的自旋频率有关，而自旋频率与磁场的强度成正比。
通过研究自旋进动现象，科学家们可以研究带电粒子的内部结构和性质，这对于理解基本粒子的性质和开展粒子物理学的研究至关重要。
综上所述，研究磁场对带电粒子的作用对于我们深入理解物理现象、推动科学技术的发展具有重要意义。
通过磁场对带电粒子运动轨迹、能量和自旋的影响，我们可以探索物质世界的奥秘，为人类社会带来更多的科学突破和技术进步。
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热点六 电场、磁场的性质及对带电粒子的作用近几年高考对电场的性质，磁场对电荷的作用，带电粒子在电磁场中的运动一直是考查热点，既可单独考查带电粒子在电场中的偏转或在磁场中的偏转，也可以带电粒子在组合场或叠加场中的运动分析为考查内容，有时也以带电体的形式进行考查，近几年高考试卷中选择题出现的很多，在复习时应引起足够的重视。
考向一 电场力的性质在光滑绝缘的水平面的A 、B 、C 三点上固定有a 、b 、c 三个带电小球，彼此相距为L ，质量分别为m 、m 、2m ，带电荷量分别为＋q 、＋q 、－2q ，则下列说法正确的是图1A ．a 球受到的合力沿∠CAB 的角平分线方向B ．b 球受到的合力与AB 垂直水平向右C ．若只释放c 球，则c 球释放瞬间的加速度大小为3kq 22mL 2D ．若同时释放a 、b 球，则此后的运动中a 、b 、c 三球距离始终相等[解析] 本题考查力的合成与库仑定律，意在考查考生的分析综合能力。
对a 受力分析，如图甲所示，受到b 对a 的库仑力F BA 与c 对a 的库仑力F CA ，F BA ＝kq 2L 2，F CA ＝2kq 2L2，根据力的合成可知，F BA 与F CA 的合力F A 方向水平向右，且F A ＝3kq 2L2，故选项A 错误；同理，对b 受力分析，如图乙所示，可知选项B 正确；对c 受力分析，如图丙所示，受到F BC 、F AC 两个力作用，F AC ＝F BC ＝2kq 2L2，夹角为60°，故合力F C ＝23kq 2L 2，c 球释放瞬间的加速度a c ＝3kq 2mL 2，选项C 错误；释放a 、b 球后，两球将向右运动，三球距离不可能始终相等，选项D 错误。
[答案] B考向二电场能的性质(多选)如图2所示，图中两组曲线中实线代表电场线(方向未画出)、虚线a、b、c代表等势线，已知a与b、b与c之间的电势差相等，b等势线的电势为零，虚线AB是一个带电荷量为q＝＋4.8×10－10C的粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，若带电粒子过a、c等势线时的动能分别为4.8×10－9eV和9.6×10－9 eV，则下列说法正确的是图2A．相邻等势线间的电势差为10 VB．a等势线的电势为5 V，c等势线的电势为－5 VC．带电粒子一定是从A点运动到B点D．带电粒子运动到b等势线时电场力的方向一定是沿电场线的切线方向斜向下[解析]若带电粒子从A到B，则动能增加，由功能关系可知电势能减小，则电场力做正功，根据U＝Wq＝9.6×10－9－4.8×10－94.8×10－10V＝10 V，故相邻等势线间的电势差为5 V，因为b等势线的电势为零，故a等势线的电势为5 V，c等势线的电势为－5 V，故A错，B对；带电粒子可以是从A点运动到B点，也可以是从B点运动到A点，但过等势线b时所受电场力的方向可以由做曲线运动的条件判断一定是沿电场线的切线方向斜向下，故C错，D对。
[答案]BD考向三带电粒子在磁场中的运动如图3是比荷相同的a、b两粒子从O点垂直匀强磁场进入正方形区域的运动轨迹，则图3A ．a 的质量比b 的质量大B ．a 带正电荷、b 带负电荷C ．a 在磁场中的运动速率比b 的大D ．a 在磁场中的运动时间比b 的长[解析] 比荷相同，但不知电荷量，故不能比较a 、b 的质量，A 错误；由左手定则可知，a 、b 都带负电荷，B 错误；带电粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力，有q v B ＝m v 2R ，得v ＝qBR m ，比荷相同，a 的半径比b 的大，所以a 在磁场中的运动速率比b 的大，C 正确；由T ＝2πR v ＝2πm qB 可知两粒子在磁场中运动的周期相等，由运动时间t ＝θ2πT 可知，b 在磁场中运动的时间比a 的长，D 错误。
[答案] C考向四 带电粒子在电场中的运动如图4所示，在xOy 平面内OA 和OB 是第一、二象限的角平分线，在AOy 区域内存在沿x 轴负方向的匀强电场，在BOy 区域内存在沿y 轴负方向的匀强电场，在第二象限其他区域内存在垂直xOy 平面的匀强磁场。
从OA 上坐标为(x 0，y 0)的点由静止释放一个质量为m 、电荷量为＋q 的粒子(重力不计)，粒子恰好垂直穿过OB 。
图4(1)求第一、二象限内匀强电场的电场强度之比。
(2)若第一象限内电场强度大小为E 0，要使粒子第一次射入磁场时，在第二象限内不进入x 轴下方，则第二象限内所加匀强磁场的磁感应强度B 0应满足什么条件？[解析] 本题考查带电粒子在电场和磁场中的运动，意在考查考生的分析综合能力。
(1)设第一、二象限内匀强电场的电场强度分别为E 1和E 2，粒子经过y 轴时的速度大小为v 0粒子在第一象限内有qE 1＝ma 1，v 20＝2a 1x 0如图1所示，粒子在第二象限垂直穿过OB 时有v x ＝v 0，v y ＝a 2t ，v x ＝v y ，qE 2＝ma 2图1x 1＝v 0t ，y 1＝a 2t 22由几何关系得y 0＝x 0，x 1＋y 1＝y 0解得a 2＝3a 1 得E 1∶E 2＝1∶3(2)粒子垂直穿过OB 时的速度v ＝2v 0＝2qE 0x 0m由(1)知a 2＝3a 1 解得x 1＝2x 03图2若磁场垂直于xOy 平面向里，则粒子运动轨迹与x 轴相切时轨迹半径r 1最大，如图2所示。
由几何关系有x 1＝r 1＋r 1cos 45°，粒子在磁场中运动有q v B 0＝m v 2r 1解得B 0＝3(2＋2)2 mE 0qx 0图3若磁场垂直xOy 平面向外，粒子运动轨迹与x 轴相切时轨迹半径r 2最大，如图3所示由几何关系可得r 2cos 45°＋x 1＝r 2粒子在磁场中运动有q v B 0＝m v 2r 2解得B 0＝3(2－2)2 E 0m qx 0因此当磁场垂直xOy 平面向里时B 0≥3(2＋2)2 E 0m qx 0当磁场垂直xOy 平面向外时，B 0≥3(2－2)2 E 0m qx 0。
[答案] (1)1∶3 (2)当磁场垂直xOy 平面向里时B 0≥3(2＋2)2 E 0m qx 0；当磁场垂直xOy 平面向外时，B 0≥3(2－2)2 E 0m qx 01．真空中，两个相距L 的固定点电荷P 、Q 所带的电荷量的绝对值分别为Q P 和Q Q ，在它们共同形成的电场中，有一条电场线如图5中实线所示，实线上的箭头表示电场线的方向，电场线上标出了M 、N 两点，其中过N 点的切线与P 、Q 连线平行，且∠NPQ ＞∠NQP ，则图5A．P带负电，Q带正电，且Q P＜Q QB．P、Q连线的中垂面不是等势面C．在M点静止释放一带正电的检验电荷，该电荷有可能沿电场线运动到N 点D．带负电的检验电荷在M点的电势能大于在N点的电势能解析由电场线方向可知，P带正电，Q带负电，如图所示，两点电荷在N 点合场强方向与P、Q连线平行，由平行四边形定则和点电荷场强公式可知，Q P＜Q Q，选项A错误；在P、Q连线的中垂面上(除连线中点)，放置一带正电的检验电荷，其受力方向不与该中垂面垂直，故中垂面不是等势面，选项B正确；因题图中所画的电场线是曲线，从M点释放的带正电的检验电荷的运动轨迹不会跟这条电场线重合，选项C错误；带负电的检验电荷在电势高的地方电势能反而小，故选项D错误。
答案 B2.(2018·辽师大附中模拟)如图6所示，一重力不计的带电粒子以某一速度进入负点电荷形成的电场中，且只在电场力作用下依次通过M、N、P三点，其中N点是轨迹上距离负点电荷最近的点，若粒子在M点和P点的速率相等，则图6A．粒子在N点时的速率最大B．U MN＝U NPC．粒子在N点时的加速度最大D．粒子在M点时的电势能大于其在N点时的电势能解析根据带电粒子所受电场力指向运动轨迹的凹侧，再根据题图可知该粒子从M点到N点电场力做负功，从N点到P点电场力做正功，所以带电粒子的动能先减少后增加，则在N点的动能最小，速率也最小，A错误；电势能先增加后减少，D错误；依题意知，粒子在M点和P点速率相等，据动能定理有qU MN＝m v2N2－m v2M2和qU NP＝M v2p2－m v2N2，所以U MN＝－U NP，B错误；在N点的电场线密集，即粒子在N点所受的电场力较大，加速度也较大，C正确。
答案 C3．回旋加速器的核心部分是真空室中的两个相距很近的D形金属盒，把它们放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒面向下。
连接好高频交流电源后，两盒间的窄缝中能形成匀强电场，带电粒子在磁场中做圆周运动，每次通过两盒间的窄缝时都能被加速，直到达到最大圆周半径R时通过特殊装置引出。
如果用同一回旋加速器分别加速氚核(31H)和α粒子(42He)，比较它们所需的高频交流电源的周期和引出时的最大动能，下列说法正确的是图7A．加速氚核的交流电源的周期较大；氚核获得的最大动能较大B．加速氚核的交流电源的周期较小；氚核获得的最大动能较大C．加速氚核的交流电源的周期较大；氚核获得的最大动能较小D．加速氚核的交流电源的周期较小；氚核获得的最大动能较小解析由于氚核的比荷qm小于α粒子的比荷，由带电粒子在匀强磁场中运动的周期公式T＝2πmqB，可知加速氚核的交流电源的周期较大。
粒子通过回旋加速器获得的最大速度v ＝qBR m ，动能E k ＝12m v 2＝q 2B 2R 22m，将氚核和α粒子的带电荷量q 和质量m 代入，比较可知α粒子获得的动能较大，选项C 正确。
答案 C4.(2018·云南一模)如图8所示，直线MN 上方有垂直纸面向里的匀强磁场，电子1从磁场边界上的a 点垂直MN 和磁场方向射入磁场，经t 1时间从b 点离开磁场。
之后电子2也由a 点沿图示方向以相同速率垂直磁场方向射入磁场，经t 2时间从a 、b 连线的中点c 离开磁场，则t 1t 2为图8A.23 B ．2 C.32D ．3 解析 电子在磁场中都做匀速圆周运动，根据题意画出电子的运动轨迹，如图所示：电子1垂直射进磁场，从b 点离开，则运动了半个圆周，ab 即为直径，c 点为圆心，电子2以相同速率垂直磁场方向射入磁场，经t 2时间从a 、b连线的中点c 离开磁场，根据半径r ＝m v Bq 可知，电子1和2的半径相等，根据几何关系可知，△aOc 为等边三角形，则电子2转过的圆心角为60°，所以电子1运动的时间t 1＝T 2＝πm Bq ，电子2运动的时间t 2＝T 6＝πm 3Bq ，所以t 1t 2＝3，故选D 。
答案 D5．(2018·江西联考)如图9所示，坐标平面第一象限内存在大小为E ＝3×105 N/C 、方向水平向左的匀强电场，在第二象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。