【大高考】(全国通用)2016届高考物理 专题九 磁场课件
2016年高考物理真题分类汇编选修3-1磁场 Word版含答案
2016年高考物理真题分类汇编：磁场[2016上海21].形象描述磁场分布的曲线叫做____________,通常___________的大小也叫做磁通量密度。
【答案】磁感线；磁感应强度 【解析】为了形象的描述磁场而假想出来的曲线，曲线上任意一点的切线方向均表示该位置的磁场方向，这样的曲线称为磁感线；磁场的强弱大小用磁感应强度表示，在磁通量中有：B SΦ=，所以磁感应强度也称为刺痛密度。
[2016上海8].如图，一束电子沿z 轴正向流动，则在图中y 轴上A 点的磁场方向是（A ）+x 方向 （B ）-x 方向 （C ）+y 方向 （D ）-y 方向 【答案】A【解析】据题意，电子流沿z 轴正向流动，电流方向向z 轴负向，由安培定则可以判断电流激发的磁场以z 轴为中心沿顺时针方向（沿z 轴负方向看），通过y 轴A 点时方向向外，即沿x 轴正向，则选项A 正确。
[2016理综I-15]现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定。
质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。
若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍。
此离子和质子的质量比约为（ ） A. 11 B. 12 C. 121 D. 144 [答案] D 【解析】设质子的质量数和电荷数分别为1m 、1q ，一价正离子的质量数和电荷数为2m 、2q ，对于任意粒子，在加速电场中，由动能定理得：2102qU mv =- 得 2qU v m= ①在磁场中应满足 2v qvB m r= ②由题意，由于两种粒子从同一入口垂直进入磁场，从同一出口垂直离开磁场，故在磁场中做匀速圆周运动的半径应相同．由①②式联立求解得匀速圆周运动的半径12mUr B q=，由于加速电压不变，故1212212111r B m q r B m q =⋅⋅= 其中211212B B q q ==，，可得121144m m = 故一价正离子与质子的质量比约为144[考点]带电粒子在电场、磁场中的运动、质谱仪。
高考物理一轮复习 第9章 磁场突破全国卷课件
(高考全国卷Ⅰ)如图，MN 为铝质薄
平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面
的匀强磁场(未画出)．一带电粒子从紧贴铝板上表面的 P 点垂
直于铝板向上射出，从 Q 点穿越铝板后到达 PQ 的中点 O.已知
粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量不变．不
计重力．铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为( )
A．2
B． 2
C．1
D．
2 2
[解析] 设带电粒子在 P 点时初速度为 v1，从 Q 点穿过铝板后 速度 v2，则 Ek1＝12mv21，Ek2＝12mv22，由题意可知 Ek1＝2Ek2， 即12mv21＝mv22，则vv12＝ 12.由洛伦兹力提供向心力，即 qvB＝mRv2， 得 R＝mqBv，由题意可知RR12＝21，所以BB12＝vv12RR21＝ 22， 故选项 D 正确． [答案] D
解析：选 AC.根据左手定则，电子、正电子进入磁场后所受洛 伦兹力的方向相反，故两者的偏转方向不同，选项 A 正确；根 据 qvB＝mrv2，得 r＝mqBv，若电子与正电子在磁场中的运动速 度不相等，则轨迹半径不相同，选项 B 错误；对于质子、正电 子，它们都带正电，以相同速度进入磁场时，所受洛伦兹力方 向相同，两者偏转方向相同，仅依据粒子轨迹无法判断是质子 还是正电子，故选项 C 正确；粒子的 mv 越大，轨道半径越大， 而 mv＝ 2mEk，粒子的动能大，其 mv 不一定大，选项 D 错 误．
(2016·高考全国卷Ⅱ)一圆筒处于磁感应
强度大小为 B 的匀强磁场中，磁场方向与筒的轴
平行，筒的横截面如图所示．图中直径 MN 的两
端分别开有小孔，筒绕其中心轴以角速度 ω 顺
时针转动．在该截面内，一带电粒子从小孔 M 射入筒内，射入
2016届高三高考物理一轮课件第9章-3(电磁感应)
[答案]
(1)正极
(2)2 m/s
(3)0.5 J
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第九章
2016年新课标高考· 大一轮复习讲义
夯实·必备知识 精研·疑难要点 微课·方法技巧 演练·目标课堂 提能·课时冲关
1．粗细均匀的电阻丝围成下图所示的线框，置于正方形 有界匀强磁场中，磁感强度为 B，方向垂直于线框平面，图中 ab ＝ bc ＝ 2cd ＝ 2de ＝ 2ef ＝ 2fa ＝ 2L. 现使线框以同样大小的速 度，匀速沿四个不同方向平动进入磁场，并且速度方向始终与
点接电压表的“正极”． (2)根据 U＝E＝BR v 1 v ＝ ωR 2 1 v＝ωr＝ ωR 3
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联立①②③得：v＝2 m/s. (3)根据能量守恒得： 1 2 ΔE＝mgh－ mv ＝0.5 J 2
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(1)测U时，与a点相接的是电压表的“正极”还是“负极”？
(2)求此时铝块的速度大小；
(3)求此下落过程中铝块机械能的损失．
[解析] (1)根据右手定则可判断 A 点是电源的正极，故 a
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解析：设 ab 段电阻为 r，图①中 ab 两点间的电势差 U＝ 3Ir，图②中 ab 两点间的电势差 U＝Ir，图③中 ab 两点间的电 1 势差 U＝ Ir，图④中 ab 两点间的电势差 U＝Ir，所以 ab 两点 2 间的电势差，图①中最大，选项 A 正确、B 错误；回路中电流 图③中最小，其他回路电流相等，选项 C、D 错误．
2016年磁场高考试题汇编.
环所在平面垂直。磁感应强度 B 随时间均匀增大。两圆坏半径之比为 2:1 ，圆环
中产生的感应电动势分别为 Ea 和 Eb，不考虑两圆环间的相互影响。下列说法正
确的是
A. E a: Eb=4:1 ，感应电流均沿逆时针方向 B. E a: Eb=4:1 ，感应电流均沿顺时针方向 C. E a: Eb=2:1 ，感应电流均沿逆时针方向
电场，求电场强度 E 的大小。
【答案】（1） R mv 、 T 2 m （2） E vB
Bq
qB
【解析】 (1) 由 qvB
v2 m.
R
带电粒子做圆周运动半径
R
mv
.
qB
匀速圆周运动的周期 T 2 m qB
(2) 粒子受电场力 F qE , 洛仑磁力 f qvB ，粒子做匀速直线运动， 则 qE qvB , 场强
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 【答案】 C[来源 : 学。科。网 ] 【解析】 试题分析：根据题意可得，地理南北极与地磁场存在一个夹角，为磁偏角，故两 者不重合， 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；由于地磁场磁场方向沿磁感线切线方向，故只有赤道处才与地面平行， 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粒子受到的洛伦兹力作用， D正确； 6. （上海卷， 5）磁铁在线圈中心上方开始运动时，线圈中产生如图方向的感应 电流，则磁铁
【答案】 A
【解析】由题可得带正电粒子在匀强磁场中受洛伦兹力做匀速圆周运动， 且洛伦 兹力提供作圆周运动的向心力，由公式
高考物理课件 第九章 磁场 专题九课件
角度 3 电场、磁场与重力场叠加
例 6 (2017·新课标全国卷Ⅰ，16)如图，空间某区域存在匀强
电场和匀强磁场，电场方向竖直向上(与纸面平行)，磁场方向垂直 于纸面向里．三个带正电的微粒 a、b、c 电荷量相等，质量分别为 ma、mb、mc.已知在该区域内，a 在纸面内做匀速圆周运动，b 在纸 面内向右做匀速直线运动，c 在纸面内向左做匀速直线运动．下列 选项正确的是( )
例 2 如图所示，一个质量为 m、电荷量为 q 的正离子，在 D
处沿图示方向以一定的速度射入磁感应强度为 B 的匀强磁场中，磁 场方向垂直纸面向里．结果离子正好从距 A 点为 d 的小孔 C 沿垂直 于电场方向进入匀强电场，此电场方向与 AC 平行且向上，最后离 子打在 G 处， 而 G 处距 A 点 2d(AG⊥AC)不计离子重力，离子运 动轨迹在纸面内．求：
【解析】 设质子质量为 m，电荷量为 q，则氘核质量为 2m，
A．E′k＝Ek B．E′k>Ek C．E′k<Ek D．条件不足，难以确定
【解析】 设质子的质量为 m，则氘核的质量为 2m.在加速电 场中，由动能定理可得 eU＝12mv2，在复合场内，由 Bqv＝qE 得 v ＝EB；同理对于氘核由动能定理可得离开加速电场的速度比质子的 速度小，所以当它进入复合场时所受的洛伦兹力小于电场力，将往 电场力方向偏转，电场力做正功，故动能增大，选项 B 正确．
【解析】 由 A、B 相碰时动量守恒 mv＝2mv′，有 v′＝v2. 据题意碰后 A、B 合成的大油滴仍受重力与电场力平衡，合外力是 洛伦兹力，所以继续做匀速圆周运动，且有
r＝2m2qvB′＝2mqvB＝R2 T＝22πq2Bm＝2qπBm 转动半径为R2，周期不变．选项 B 正确． 【答案】 B
【5年高考3年模拟】2016届高考物理一轮复习 专题九 磁场讲义(pdf)
连，电路总电阻为 ２ Ω㊂ 已知开关断开时两弹簧的伸长量均为
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解析㊀ 依题意，开关闭合后，电流方向为从 ｂ 到 ａ， 由左手定 开关断开时，两弹簧各自相对于其原长的伸长量为 Δｌ １ ＝ ①
式中，ｍ 为金属棒的质量， ｋ 是弹簧的劲度系数， ｇ 是重力 ②
开关闭合后，金属棒所受安培力的大小为
７． （ ２０１１ 课标， １４， ６ 分 ） 为了解释地球 的磁 性，１９ 世纪 安培 假 列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是 （ ㊀ ㊀ ）
起，棒上有如图 ２ 所示的持续交变电流 Ｉ，周期为 Ｔ，最大值为 Ｉ ｍ ，
１． 答案㊀ Ａ㊀ Ｐ 前有一条形磁铁垂直于 Ｐ，且 Ｓ 极朝向 ａ 点， 条 Ｂ㊁Ｃ㊁Ｄ 错㊂ 瞬间，由左手定则可知该电子所受洛伦兹力方向向上，Ａ 对， 之一㊂ 关于指南针，下列说法正确的是 （㊀ ㊀ ） 形磁铁在 ａ 点的磁场垂直于竖直平面向外，在电子经过 ａ 点的
１ Ｆ 安 Ｌ ＝ ｍｖ２ － ０， 推得 ｖ ＝ ２
强度大小为 ０． １ Ｔ，方向垂直于纸面向里； 弹簧上端固定， 下端
两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中；磁场的磁感应
０． ５ ｃｍ；闭合开关，系统重新平衡后， 两弹簧的伸长量与开关断 开关闭合后金属棒所受安培力的方向，并求出金属棒的质量㊂ 开时相比均改变了 ０． ３ ｃｍ㊂ 重力加速度大小取 １０ ｍ ／ ｓ ㊂ 判断
端 ｅ㊁ｆ，分别接到两个不同的直流电源上时， Ｌ 便在导轨上 滑 （㊀ ㊀ ）
2016年高考物理大一轮总复习(江苏专版)配套(课件+导学案+word文档+题库)：第八章 磁 场 8.1
FT FA mg
[递进题组]
A．金属细杆开始运动时的加速度大小为5 m/s2 B．金属细杆运动到P点时的速度大小为5 m/s C．金属细杆运动到P点时的向心加速度大小为10 m/s2 D．金属细杆运动到P点时对每一条轨道的作用力大小为0.75 N
FN
FA
mg
A．金属细杆开始运动时的加速度大小为5 m/s2 B．金属细杆运动到P点时的速度大小为5 m/s C．金属细杆运动到P点时的向心加速度大小为10 m/s2 D．金属细杆运动到P点时对每一条轨道的作用力大小为0.75 N
[解析]根据安培定则判断磁场方向 根据对称性，c、d两点处的磁感应 强度大小相等，方向相同，
A．O点处的磁感应强度为零 B．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反 C．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同 D．a、c两点处磁感应强度的方向不同
[解析]根据安培定则判断磁场方向 根据对称性，c、d两点处的磁感应 强度大小相等，方向相同，
3．(2014· 浙江· 20)如图甲所示，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Im，图甲中I所示方向为电流正 方向．则金属棒( ) A．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
A．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
a
v [答案]ABC
4 ．如图所示，两平行导轨 ab 、 cd 竖直放置在匀强磁场中，匀强磁 场方向竖直向上，将一根金属棒PQ放在导轨上使其水平且始终与导 轨保持良好接触．现在金属棒 PQ中通以变化的电流 I，同时释放金 属棒PQ使其运动．已知电流I随时间t变化的关系式为I＝kt(k为常数， k＞0)，金属棒与导轨间存在摩擦．则下面关于棒的速度v、加速度a 随时间t变化的关系图象中，可能正确的有( )
2017版《大高考》高考物理总复习-精品课件-专题九-磁场
高考AB卷
学法大视野
解析
先根据安培定则可判断M、N两点处的直线电流在a、b、
c、d、O各点产生的磁场方向如图所示，再利用对称性和平行四 边形定则可确定各点(合)磁场的方向。磁场叠加后可知，a、b、
c、d、O的磁场方向均相同， a、 b点的磁感应强度大小相等， c、 d两点的磁感应强度大小相等。所以只有C正确。
高考AB卷
学法大视野
技巧秘诀 安培力做功与动能定理结合解题，其步骤如下：
(1)选取研究对象，明确它的运动过程；
(2)分析研究对象的受力情况(若是立体图就改画成平面图)和各个 力做功情况，特别是分析安培力大小和方向，看安培力做正功 还是负功，然后求各力做功的代数和； (3)明确初、末状态的动能；
(4)列出动能定理的方程，以及其他必要的解题方程进行求解。
高考AB卷
学法大视野
安培力大小和方向的判定方法
【典例】 如图所示，用三条细线悬挂的水平圆形线圈共有n＝
10 匝，线圈由粗细均匀、单位长度的质量为2.5×10－3 kg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，磁铁的中轴线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
高考AB卷
学法大视野
解析
对金属棒受力分析如图所示。由三力平衡的特点得 tan θ
BIL ＝ ，故 A 正确，C、D 错误；悬线的长度对 θ 角没有影响，B mg 错误。
答案
A
高考AB卷
学法大视野
2016年高考物理真题分类汇编选修3-1磁场 学生版
2016年高考物理真题分类汇编：磁场1、[2016上海8].如图，一束电子沿z 轴正向流动，则在图中y 轴上A 点的磁场方向是（ ）A 、+x 方向B 、-x 方向C 、+y 方向D 、-y 方向2、 [2016理综I-15]现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定。
质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。
若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍。
此离子和质子的质量比约为（ ）A. 11B. 12C.121D. 1443、[2016全国II-18]. 一圆筒处于磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，磁场方向与筒的轴平行，筒的横截面如图所示。
图中直径MN 的两端分别开有小孔，筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动。
在该截面内，一带电粒子从小孔M 射入筒内，射入时的运动方向与MN 成30°角。
当筒转过90°时，该粒子恰好从小孔N 飞出圆筒。
不计重力。
若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则带电粒子的比荷为（ ）A ．3wB B ．2w BC ．w BD ．2w B4、[2016海南8]．如图（a ）所示，扬声器中有一线圈处于磁场中，当音频电流信号通过线圈时，线圈带动纸盆振动，发出声音。
俯视图（b ）表示处于辐射状磁场中的线圈（线圈平面即纸面）磁场方向如图中箭头所示，在图（b ）中（ ）A ．当电流沿顺时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里B ．当电流沿顺时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外C ．当电流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里D ．当电流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外5、[2016北京17]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。
2025年高考物理总复习专题九磁场第1讲磁场、磁场对电流的作用
第1讲磁场、磁场对电流的作用知识巩固练1.(2023年佛山模拟)如图(俯视图)，在竖直向下、磁感应强度大小为2 T的匀强磁场中，有一根长0.4 m的金属棒ABC从中点B处折成60°角静置于光滑水平面上，当给棒通以由A 到C、大小为5 A的电流时，该棒所受安培力为()A.方向水平向右，大小为4.0 NB.方向水平向左，大小为4.0 NC.方向水平向右，大小为2.0 ND.方向水平向左，大小为2.0 N【答案】D【解析】金属棒的有效长度为AC，根据几何知识得L=0.2 m，根据安培力公式得F=BIL=2×5×0.2=2 N，根据左手定则可判定安培力水平向左，故A、B、C错误，D正确.2.(2023年北京昌平二模)如图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度.它的右臂挂有一个矩形线圈，匝数为N，底边长为L，下部悬在匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直.当线圈中通有电流I时，调节砝码使两臂达到平衡；然后使电流反向、大小不变，这时需要在左盘中增加质量为m的砝码，才能使两臂达到新的平衡.所测磁场的磁感强度B的大小为()A.mg2NIL B.2mgNILC.NIL2mgD.2NILmg【答案】A【解析】根据平衡条件有mg=2NBIL，解得B=mg2NIL，A正确.3.(2022年华师附中测试)(多选)在匀强磁场中放入一条通电短导线，并将它固定.然后改变导线中通入的电流，画出该导线所受安培力的大小F与通过导线电流I的关系图像，其中图A为曲线.M、N各代表一组F、I的数据.则在下列四幅图中，你认为可能正确的是()A BC D【答案】BD【解析】在匀强磁场中，通电导线受到的安培力为F=BIL sin θ，当电流方向与磁场方向平行时，安培力为0.当电流方向与磁场方向不平行时，在匀强磁场中，安培力与电流大小成正比，F-I图像为过原点的直线.故B、D正确.4.如图所示，水平导轨接有电源，导轨上固定有三根用同种材料制作的导体棒a、b、c，其中b最短，c为直径与b等长的半圆，导体的电阻与其长度成正比，导轨电阻不计.现将装置置于向下的匀强磁场中，接通电源后，三根导体棒中均有电流通过，则它们受到安培力的大小关系为() A.F a＞F b=F c B.F a=F b＞F cC.F a=F b=F cD.F a＞F b＞F c【答案】B【解析】导体棒a、b、c的有效长度相等，但c的电阻大于a、b，所以通过c 的电流小于a、b.由F=BIL，可知B正确，A、C、D错误.5.如图所示，在匀强磁场中，有一个正六边形线框.现给线框通电，正六边形线框中依次相邻的四条边受到的安培力的合力大小是F，则正六边形线框的每条边受到的安培力的大小为()F B.F C.√3F D.2FA.√33【答案】A【解析】根据左手定则，依次相邻的四条边中相对的两条边受的安培力等大反向合力为零，中间相邻的两条边受安培力方向夹角为60°，每边受安培力设为F1，则2F1cos F，A正确.30°=F，可得F1=√33综合提升练6.(2023年朝阳模拟)如图甲所示，在匀强磁场中，质量为m、长为L的导体棒用两根等长绝缘细线悬挂于同一水平线上的O、O'两点，两细线均与导体棒垂直.图乙中直角坐标系的x 轴与导体棒及OO'平行，z轴竖直向上.若导体棒中通以沿x轴正方向、大小为I的电流，导体棒静止时细线与竖直方向夹角为θ.则磁感应强度可能()A.沿x轴正方向，大小为mgILB.沿y轴正方向，大小为mgcos θILC.沿z轴正方向，大小为mgtan θILD.沿细线向下，大小为mgsin θIL【答案】D【解析】若磁感应强度沿x轴正方向，与电流方向同向，导体棒不受安培力.导体棒不可能在图示位置保持静止，A错误；若磁感应强度沿y轴正方向，由左手定则，导体棒受安培力竖直向上，导体棒不可能在图示位置保持静止，B错误；沿z轴正方向，由左手定则，导体棒受安培力水平向左，导体棒不可能在图示位置保持静止，C错误；沿细线向下，大小为mgsin θ，安培力大小F安=mg sin θ，方向与细线垂直斜向右上方.安培力与细线的拉力IL的合力恰好与重力平衡.且导体棒静止时细线与竖直方向夹角为θ，D正确.7.(多选)如图所示，两平行导轨ab，cd竖直放置在匀强磁场中，匀强磁场方向竖直向上，将一根金属棒PQ放在导轨上使其水平且始终与导轨保持良好接触.现在金属棒PQ中通以变化的电流I，同时释放金属棒PQ使其运动.已知电流I随时间t变化的关系式为I=kt(k为常数，k＞0)，金属棒与导轨间存在摩擦.则下面关于棒的速度v、加速度a随时间t变化的关系图像中，可能正确的有()A B C D，F f=μF N=μF安【答案】AD【解析】根据牛顿第二定律，得金属棒的加速度a=mg-F fm=μBIL=μBLkt，联立解得加速度a=g-μBLkt，与时间呈线性关系，且t=0时，a=g，故A正确，mB错误；因为开始加速度方向向下，与速度方向相同，做加速运动，加速度逐渐减小，即做加速度逐渐减小的加速运动，然后加速度方向向上且逐渐增大，做加速度逐渐增大的减速运动，故C错误，D正确.8.(2023年大同模拟)(多选)如图所示，正三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条垂直于纸面的长直导线.a、c处导线的电流大小相等，方向垂直纸面向外，b处导线电流是a、c处导线电流的2倍，方向垂直纸面向里.已知长直导线在其周围某点产生磁场的磁感应强度与电流成正比、与该点到导线的距离成反比.关于b、c处导线所受的安培力，下列表述正确的是()A.方向相反B.方向夹角为60°C.大小的比值为√3D.大小的比值为2【答案】AD【解析】如图所示，结合几何关系知b、c处导线所受安培力方向均在平行纸面方向，方向相反，A正确，B错误；设导线长度为L，导线a在b处的磁感应强度大小为B，结合几何关系知b处磁感应强度为B合=√3B，b导线受安培力为F安=B合(2I)L=2√3BIL，c处磁感应强度为B'合=√3B，c导线受安培力为F'安=B'合IL=√3BIL，联立解得F 安F'安=2，C错误，D 正确.9.如图所示，在磁感应强度B=1 T，方向竖直向下的匀强磁场中，有一个与水平面成θ=37°角的导电滑轨，滑轨上放置一个可自由移动的金属杆ab.已知接在滑轨中的电源电动势E=12 V，内阻不计.ab杆长L=0.5 m，质量m=0.2 kg，杆与滑轨间的动摩擦因数μ=0.1，滑轨与ab 杆的电阻忽略不计.要使ab杆在滑轨上保持静止，求滑动变阻器R的阻值的变化范围(g取10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，结果保留1位有效数字).解：分别画出ab杆在恰好不下滑和恰好不上滑这两种情况下的受力分析图，如图所示.甲乙当ab杆恰好不下滑时，如图甲所示.由平衡条件，得沿滑轨方向mg sin θ=μF N1+F安1cos θ，垂直滑轨方向F N1=mg cos θ+F安1sin θ，L，解得R1≈5 Ω.而F安1=B ER1当ab杆恰好不上滑时，如图乙所示.由平衡条件，得沿斜面方向mg sin θ+μF N2=F安2cos θ，垂直斜面方向F N2=mg cos θ+F安2sin θ，L，解得R2≈3 Ω.而F安2=B ER2要使ab杆保持静止，R的取值范围是3 Ω≤R≤5 Ω.。
高考物理总复习 第九单元 磁场 微专题8 带电粒子在组合场和复合场中的运动(含解析)
微专题8 带电粒子在组合场和复合场中的运动一带电粒子在组合场中的运动组合场是指电场与磁场同时存在或者磁场与磁场同时存在,但各位于一定的区域内,并不重叠的情况。
所以弄清带电粒子在电场及磁场中的运动形式、规律和研究方法是解决此类问题的基础。
1.基本类型运动类型带电粒子在匀强电场中加速(v0与电场线平行或为零)带电粒子在匀强电场中偏转(v0⊥E)带电粒子在匀强磁场中匀速运动(v0与磁感线平行)带电粒子在匀强磁场中偏转(v0与磁感线垂直)受力特点受到恒定的电场力;电场力做功不受磁场力作用受磁场力作用;但磁场力不做功运动特征匀变速直线运动类平抛运动匀速直线运动匀速圆周运动研究方法牛顿运动定律匀变速运动学规律牛顿运动定律匀变速运动学公式正交分解法匀速直线运动公式牛顿运动定律向心力公式圆的几何知识表达方式如何求运动时间、速度和位移如何求飞行时间、偏移量和偏转角-如何求时间和偏转角用匀变速直线运动的基本公式、导出公式和推论求解飞出电场时间:t=打在极板上t=偏移量:y=偏转角:tan-时间t=T(θ是圆心角,T是周期)偏转角sin θ=(l是磁场宽度,R是粒子轨道半径)α=运动情境2.解题思路题型1电场与磁场的组合例1如图所示,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,重力不计,经磁场偏转后过y轴上的P点且垂直于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。
则磁感应强度B和电场强度E分别为多少?解析设带电粒子经电压为U的电场加速后速度为v,则qU=mv2带电粒子进入磁场后,由洛伦兹力提供向心力qBv=依题意可知r=d,联立解得B=带电粒子在电场中偏转,做类平抛运动,设经时间t从P点到达C点,由d=vt,d=t2联立解得E=。
高考物理磁场专题复习最新版.ppt
带电粒子在匀强带 电 粒
电 场 中 加 速 (v0在 匀 强 与电场线平行或场 中 偏
为零)
(v0⊥E)
子电转 带匀匀与
电 强 速 磁
行)
粒 磁 运 感
子 场 动 线
在带 电 粒 中在 匀 强 (v0场 中 偏 平(v0 与 磁
线垂直)
子 磁 转 感
受力特点
受到恒 力做功
定的
电
场
力；
电
场 不作用受
磁
专题九 │ 要点热点探究
要点热点探究
► 探究点一 磁场对通电导线的作用力 例1 [2011·课标全国卷] 电磁轨道炮工作原理如图3－9－1
所示．待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持 良好接触．电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道 流回．轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强 磁场)，磁感应强度的大小与I成正比．通电的弹体在轨道上受到 安培力的作用而高速射出．现欲使弹体的出射速度增加至原来的 2倍，理论上可采用的办法是( )
匀变速直线 运动
类平抛运动
匀速直线运 动
匀速圆周运 动
牛律运动顿、规运匀律动变定速 牛律运正交顿动、分运公匀解动式变法定速、
匀速直线运 动公式
牛顿运动定 律、向心力 公式、圆的 几何知识
专题九 │ 考情深度解读
运动形式 比较项目
带电粒子 匀强电场 加速(v0与 场线平行 为零)
在 中 电 或
带电粒子在 匀强电场中 偏转(v0⊥E)
只改变电荷的速度方向， 作用效果 改变导体棒的运动状态
不改变速度大小
专题九 │ 考情深度解读
比较项目
安培力
洛伦兹力
①安培力实际上是在导线中定向运动的电荷所受到
2016年高考理综全国卷物理部分汇总
2016年高考理综全国卷物理部分一．选择题（共4小题）1．现代质谱仪可用来分析比质子重很多的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定．质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场．若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍．此离子和质子的质量比约为（）A．11 B．12 C．121 D．1442．一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻R1，R2和R3的阻值分别为3Ω，1Ω，4Ω，Ⓐ为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定．当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为4I．该变压器原、副线圈匝数比为（）A．2 B．3 C．4 D．53．一平行电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上，若将云母介质移出，则电容器（）A．极板上的电荷量变大，极板间的电场强度变大B．极板上的电荷量变小，极板间的电场强度变大C．极板上的电荷量变大，极板间的电场强度不变D．极板上的电荷量变小，极板间的电场强度不变4．利用三颗位置适当的地球同步卫星，可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯，目前地球同步卫星的轨道半径为地球半径的6.6倍，假设地球的自转周期变小，若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的，则地球自转周期的最小值约为（）A．1h B．4h C．8h D．16h二．多选题（共7小题）5．一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则（）A．质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B．质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C．质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D．质点单位时间内速率的变化量总是不变6．如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO′悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b．外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态．若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则（）A．绳OO′的张力也在一定范围内变化B．物块b所受到的支持力也在一定范围内变化C．连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化D．物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化7．如图，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直平面（纸面）内，且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称．忽略空气阻力．由此可知（）A．Q点的电势比P点高B．油滴在Q点的动能比它在P点的大C．油滴在Q点的电势能比它在P点的大D．油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小8．甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其v﹣t图象如图所示．已知两车在t=3s时并排行驶，则（）A．在t=1s时，甲车在乙车后B．在t=0时，甲车在乙车前7.5mC．两车另一次并排行驶的时刻是t=2sD．甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m9．现用一光电管进行光电效应的实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生．下列说法正确的是（）A．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大B．入射光的频率变高，饱和光电流变大C．入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大D．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生E．遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关10．某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8m/s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近．该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15s．下列说法正确的是（）A．水面波是一种机械波B．该水面波的频率为6HzC．该水面波的波长为3mD．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去E．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移11．关于热力学定律，下列说法正确的是（）A．气体吸热后温度一定升高B．对气体做功可以改变其内能C．理想气体等压膨胀过程一定放热D．热量不可能自发地从低温物体传到高温物体E．如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡三．实验题（共2小题）12．某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有220Hz、30Hz和40Hz，打出纸带的一部分如图（b）所示．该同学在实验中没有记录交流电的频率f，需要用实验数据和其他条件进行推算．（1）若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用f和图（b）中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为，打出C点时重物下落的速度大小为，重物下落的加速度的大小为．（2）已测得s1=8.89cm，s2=9.5．cm，s3=10.10cm；当重力加速度大小为9.80m/s2，试验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%．由此推算出f为Hz．13．现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，当要求热敏电阻的温度达到或超过60℃时，系统报警．提供的器材有：热敏电阻，报警器（内阻很小，流过的电流超过I C时就会报警），电阻箱（最大阻值为999.9Ω），直流电源（输出电压为U，内阻不计），滑动变阻器R1（最大阻值为1000Ω），滑动变阻器R2（最大阻值为2000Ω），单刀双掷开关一个，导线若干．在室温下对系统进行调节，已知U约为18V，I C约为10mA；流过报警器的电流超过20mA 时，报警器可能损坏；该热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，在60℃时阻值为650.0Ω．（1）在答题卡上完成待调节的报警系统原理电路图的连线．（2）在电路中应选用滑动变阻器（填“R1”或“R2”）．（3）按照下列步骤调节此报警系统：①电路接通前，需将电阻箱调到一定的阻值，根据实验要求，这一阻值为Ω；滑动变阻器的滑片应置于（填“a”或“b”）端附近，不能置于另一端的原因是．②将开关向（填“c”或“d”）端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至．（4）保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用．四．计算题（共1小题）14．在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强，两压强差△p与气泡半径r之间的关系为△p=，其中σ=0.070N/m．现让水下10m处一半径为0.50cm的气泡缓慢上升，已知大气压强p0=1.0×105Pa，水的密度ρ=1.0×103kg/m3，重力加速度大小g=10m/s2．（i）求在水下10m处气泡内外的压强差；（ii）忽略水温随水深的变化，在气泡上升到十分接近水面时，求气泡的半径与其原来半径之比的近似值．五．解答题（共4小题）15．如图，两固定的绝缘斜面倾角均为θ，上沿相连．两细金属棒ab（仅标出a端）和cd （仅标出c端）长度均为L，质量分别为2m和m；用两根不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路abdca，并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上，使两金属棒水平．右斜面上存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于斜面向上，已知两根导线刚好不在磁场中，回路电阻为R，两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g，已知金属棒ab匀速下滑．求（1）作用在金属棒ab上的安培力的大小；（2）金属棒运动速度的大小．16．如图，一轻弹簧原长为2R，其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC的底端A处，另一端位于直轨道上B处，弹簧处于自然状态，直轨道与一半径为R的光滑圆弧轨道相切于C点，AC=7R，A、B、C、D均在同一竖直面内．质量为m的小物块P自C点由静止开始下滑，最低到达E点（未画出），随后P沿轨道被弹回，最高点到达F点，AF=4R，已知P与直轨道间的动摩擦因数μ=，重力加速度大小为g．（取sin37°=，cos37°=）（1）求P第一次运动到B点时速度的大小．（2）求P运动到E点时弹簧的弹性势能．（3）改变物块P的质量，将P推至E点，从静止开始释放．已知P自圆弧轨道的最高点D处水平飞出后，恰好通过G点．G点在C点左下方，与C点水平相距R、竖直相距R，求P运动到D点时速度的大小和改变后P的质量．17．某游乐园入口旁有一喷泉，喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中．为计算方便起见，假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度v0竖直向上喷出；玩具底部为平板（面积略大于S）；水柱冲击到玩具底板后，在竖直方向水的速度变为零，在水平方向朝四周均匀散开．忽略空气阻力．已知水的密度为ρ，重力加速度大小为g．求：（i）喷泉单位时间内喷出的水的质量；（ii）玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度．18．如图，在注满水的游泳池的池底有一点光源A，它到池边的水平距离为3.0m．从点光源A射向池边的光线AB与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角，水的折射率为．（i）求池内的水深；（ii）一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到地面的高度为2.0m．当他看到正前下方的点光源A时，他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为45°．求救生员的眼睛到池边的水平距离（结果保留1位有效数字）．2016年高考理综全国卷物理部分参考答案与试题解析一．选择题（共4小题）1．现代质谱仪可用来分析比质子重很多的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定．质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场．若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍．此离子和质子的质量比约为（）A．11 B．12 C．121 D．144【解答】解：根据动能定理得，得①离子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律，有得②①②两式联立得：一价正离子电荷量与质子电荷量相等，同一加速电场U相同，同一出口离开磁场则R相同，所以m∝，磁感应强度增加到原来的12倍，离子质量是质子质量的144倍，D正确，ABC错误故选：D2．一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻R1，R2和R3的阻值分别为3Ω，1Ω，4Ω，Ⓐ为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定．当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为4I．该变压器原、副线圈匝数比为（）A．2 B．3 C．4 D．5【解答】解：设线圈匝数之比为K，则可知，开关断开时，输出端电流为kI；则根据理想变压器原理可知：=K （1）同理可知，=K （2）代入数据联立解得：U=45I；代入（1）式可得：K=3；故B正确，ABC错误；故选：B．3．一平行电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上，若将云母介质移出，则电容器（）A．极板上的电荷量变大，极板间的电场强度变大B．极板上的电荷量变小，极板间的电场强度变大C．极板上的电荷量变大，极板间的电场强度不变D．极板上的电荷量变小，极板间的电场强度不变【解答】解：ABCD、电容器接在恒压直流电源上，则电容器两端间的电势差不变，将云母介质移出介电常数减小，根据电容的决定式C=知，介电常数减小，电容减小，电压不变，根据C=可知，电荷量Q减小，由于电容器的电压不变，板间的距离d不变，根据E=可知，极板间的电场强度不变，所以ABC错误，D正确；故选：D4．利用三颗位置适当的地球同步卫星，可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯，目前地球同步卫星的轨道半径为地球半径的6.6倍，假设地球的自转周期变小，若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的，则地球自转周期的最小值约为（）A．1h B．4h C．8h D．16h【解答】解：要使卫星与地球同步，卫星的转动周期应与地球自转周期相同；若地球的自转周期变小，则卫星的运动周期也将变小；因地球质量等不变，根据可知，卫星的半径要减小；因此当周期减小到使卫星只能绕地球表面运行时，周期即达到最小值；则可知：；而现在的同步卫星半径是地球半径的6.6倍；则有：联立解得：T=≈4；故B正确，ACD错误；故选：B．二．多选题（共7小题）5．一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则（）A．质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B．质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C．质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D．质点单位时间内速率的变化量总是不变【解答】解：A．质点开始做匀速直线运动，现对其施加一恒力，其合力不为零，如果所加恒力与原来的运动方向在一条直线上，质点做匀加速或匀减速直线运动，质点速度的方向与该恒力的方向相同或相反；如果所加恒力与原来的运动方向不在一条直线上，物体做曲线运动，速度方向沿切线方向，力和运动方向之间有夹角，故A错误；B．由A分析可知，质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直，故B正确；C．由牛顿第二定律可知，加速度的方向与合外力的方向相同，所以质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同，故C正确；D．因为合外力恒定，加速度恒定，由△v=a△t可知，质点单位时间内速率的变化量总是不变，故D正确．故选：BCD．6．如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO′悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b．外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态．若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则（）A．绳OO′的张力也在一定范围内变化B．物块b所受到的支持力也在一定范围内变化C．连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化D．物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化【解答】解：AC、由于整个系统处于静止状态，可知，物体a平衡，由此可得绳中张力T 保持不变，又由于b平衡可知，滑轮O'处于静止状态且所受绳的拉力大小和方向都没有变化，故OO'中的张力保持不变，故AC均错误；BD、由于b处于静止即平衡状态，对b受力分析有：力T与力F与x轴所成夹角均保持不变，由平衡条件可得：N+Fsinα+Tsinθ﹣mg=0Fcosα+f﹣Tcosθ=0由此可得：N=mg﹣Fsinα﹣Tsinθ由于T的大小不变，可见当F大小发生变化时，支持力的大小也在一定范围内变化，故B 正确f=Tcosθ﹣Fcosα由于T的大小不变，当F大小发生变化时，b静止可得摩擦力的大小也在一定范围内发生变化，故D正确．故选：BD．7．如图，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直平面（纸面）内，且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称．忽略空气阻力．由此可知（）A．Q点的电势比P点高B．油滴在Q点的动能比它在P点的大C．油滴在Q点的电势能比它在P点的大D．油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小【解答】解：A、根据粒子的弯折方向可知，粒子受合力一定指向上方；同时因轨迹关于P 点对称，则可说明电场力应竖直向上；粒子带负电，故说明电场方向竖直向下；则可判断Q 点的电势比P点高；故A正确；B、粒子由P到Q过程，合外力做正功，故油滴在Q点的动能比它在P点的大；故B正确；C、因电场力做正功，故电势能减小，Q点的电势能比它在P点的小；故C错误；D、因受力为恒力；故PQ两点加速度大小相同；故D错误；故选：AB．8．甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其v﹣t图象如图所示．已知两车在t=3s时并排行驶，则（）A．在t=1s时，甲车在乙车后B．在t=0时，甲车在乙车前7.5mC．两车另一次并排行驶的时刻是t=2sD．甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m【解答】解：A．由图象可知，1到3s甲乙两车的位移相等，两车在t=3s时并排行驶，所以两车在t=1s时也并排行驶，故A错误；B．由图象可知，a甲===10m/s2；a乙===5m/s2；0至1s，x甲=a甲t2=×10×12=5m，x乙=v0t+a乙t2=10×1+×5×12=12.5m，△x=x乙﹣x甲=12.5﹣5=7.5m，即在t=0时，甲车在乙车前7.5m，故B正确；C．由AB分析可知，甲乙两车相遇时间分别在1s和3s，故C错误；D.1s末甲车的速度为：v=a甲t=10×1=10m/s，1到3s，甲车的位移为：x=vt+a甲t2=10×2+×10×22=40m，即甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m，故D正确．故选：BD．9．现用一光电管进行光电效应的实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生．下列说法正确的是（）A．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大B．入射光的频率变高，饱和光电流变大C．入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大D．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生E．遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关【解答】解：A、保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大，因为饱和光电流与入射光的强度成正比，故A正确；B、饱和光电流与入射光的频率无关，故B错误；C、根据光电效应的规律，光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，所以入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大，故C正确；D、如果入射光的频率小于极限频率将不会发生光电效应，不会有光电流产生，故C错误；E、根据，得遏止电压及最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，故E正确故选：ACE10．某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8m/s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近．该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15s．下列说法正确的是（）A．水面波是一种机械波B．该水面波的频率为6HzC．该水面波的波长为3mD．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去E．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移【解答】解：A、水面波是有机械振动一起的，在介质（水）中传播的一种波，是一种机械波，选项A正确．B、由第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15s，可得知振动的周期T为：T===s，频率为：f==0.6Hz，选项B错误．C、由公式λ=vT，有λ=1.8×=3m，选项C正确．DE、参与振动的质点只是在自己的平衡位置附近做往复运动，并不会“随波逐流”，但振动的能量和振动形式却会不断的向外传播，所以选项D错误，E正确．故选：ACE11．关于热力学定律，下列说法正确的是（）A．气体吸热后温度一定升高B．对气体做功可以改变其内能C．理想气体等压膨胀过程一定放热D．热量不可能自发地从低温物体传到高温物体E．如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡【解答】解：A、物体吸收热量，同时对外做功，如二者相等，则内能可能不变，所以气体吸热后温度不一定升高，故A错误；B、做功和热传递都能改变内能；所以对气体做功可以改变其内能．故B正确；C、根据理想气体的状态方程可知，理想气体等压膨胀过程中压强不变，体积增大则气体的温度一定升高，所以气体的内能增大；气体的体积增大对外做功而内能增大，所以气体一定吸热，故C错误；D、根据热力学第二定律热量不可能自发地从低温物体传到高温物体．故D正确；E、根据热平衡定律可知，如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡．故E正确．故选：BDE三．实验题（共2小题）12．某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有220Hz、30Hz和40Hz，打出纸带的一部分如图（b）所示．该同学在实验中没有记录交流电的频率f，需要用实验数据和其他条件进行推算．（1）若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用f和图（b）中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为，打出C点时重物下落的速度大小为，重物下落的加速度的大小为．（2）已测得s1=8.89cm，s2=9.5．cm，s3=10.10cm；当重力加速度大小为9.80m/s2，试验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%．由此推算出f为40Hz．【解答】解：（1）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得：v B==；v C==；由速度公式v C=v B+aT可得：a=；（2）由牛顿第二定律可得：mg﹣0.01mg=ma，所以a=0.99g，结合（1）解出的加速度表达式，代入数据可得：f=40HZ．故答案为：（1）；；；（2）40．13．现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，当要求热敏电阻的温度达到或超过60℃时，系统报警．提供的器材有：热敏电阻，报警器（内阻很小，流过的电流超过I C时就会报警），电阻箱（最大阻值为999.9Ω），直流电源（输出电压为U，内阻不计），滑动变阻器R1（最大阻值为1000Ω），滑动变阻器R2（最大阻值为2000Ω），单刀双掷开关一个，导线若干．在室温下对系统进行调节，已知U约为18V，I C约为10mA；流过报警器的电流超过20mA 时，报警器可能损坏；该热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，在60℃时阻值为650.0Ω．（1）在答题卡上完成待调节的报警系统原理电路图的连线．（2）在电路中应选用滑动变阻器R2（填“R1”或“R2”）．（3）按照下列步骤调节此报警系统：①电路接通前，需将电阻箱调到一定的阻值，根据实验要求，这一阻值为650Ω；滑动变阻器的滑片应置于b（填“a”或“b”）端附近，不能置于另一端的原因是保证报警器的安全使用．②将开关向c（填“c”或“d”）端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至报警器开始报警．（4）保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用．【解答】解：（1）根据题意可知，本实验要求能用电阻箱进行校准，故电阻箱应与热敏电阻并联，利用单刀双掷开关进行控制；它们再与报警器和滑动变阻器串联即可起到报警作用；故连线如图所示；（2）电压为18V，而报警时的电流为10mA；此时电阻约为：R==1800Ω；而热敏电阻的阻值约为650Ω；故滑动变阻器接入电阻约为1350Ω；故应选择R2；（3）①因要求热敏电阻达到60°时报警；此时电阻为650Ω；故应将电阻箱调节至650Ω；然后由最大调节滑动变阻器，直至报警器报警；故开始时滑片应在b端；目的是让电流由小到大调节，保证报警器的安全使用；②将开关接到C端与电阻箱连接，调节滑动变阻器直至报警器开始报警即可；然后再接入热敏电阻，电路即可正常工作；故答案为：（1）如上图；（2）R2（3）①650，b，保证报警器的安全使用；②c；报警器开始报警四．计算题（共1小题）14．在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强，两压强差△p与气泡半径r之间的关系为△p=，其中σ=0.070N/m．现让水下10m处一半径为0.50cm的气泡缓慢上升，已知大气压强p0=1.0×105Pa，水的密度ρ=1.0×103kg/m3，重力加速度大小g=10m/s2．（i）求在水下10m处气泡内外的压强差；（ii）忽略水温随水深的变化，在气泡上升到十分接近水面时，求气泡的半径与其原来半径之比的近似值．【解答】解：（i）当气泡在水下h=10m处时，设其半径为，气泡内外压强差为，则①代入题给数据得②（ii）设气泡在水下10m处时，气泡内空气的压强为，气泡体积为；气泡到达水面附近时，气泡内空气的压强为，内外压强差为，其体积为，半径为．气泡上升过程中温度不变，根据玻意耳定律有③由力学平衡条件有④⑤气泡体积和分别为⑥⑦联立③④⑤⑥⑦式得⑧由，故可略去⑧⑧式中的项，代入题给数据得答：（i）在水下10m处气泡内外的压强差；。
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【易错防范】 (1)磁场中某点磁感应强度的大小，跟放在该点的试探电流元的情 况无关( √ ) (2)垂直磁场放置的线圈面积减小时，穿过线圈的磁通量一定减小
(× ) (3)通电导线放入磁场中，若不受安培力，说明该处磁感应强度为 零( × ) (4)磁感线越密的地方，磁场越强，穿过线圈的磁通量越大( × )
度B的矢量和
强度E的矢量和
单位
1 T＝1 N/(A·m)
1 V/m＝1 N/C
4.磁感线的特点 (1)是人为画出的，不是真实存在的. (2)是闭合曲线,在磁体的外部是从_N_极到_S_极,内部是从_S_极到_N_极. (3)磁感线的疏密表示磁场的__强__弱__.
5.常见的磁场 (1)几种电流周围的磁场分布
知识点一 磁场及其描述 1.磁场 (1)基本特性：对放入其中的磁体、电流和运动电荷都有_磁__场__力__的 作用. (2)方向：磁场中任一点小磁针_北__极__(N__极__)的受力方向为该处的磁场 方向.
2.磁感应强度
B＝IFL
强弱
方向பைடு நூலகம்
北极(N极)
3.磁感应强度与电场强度的比较
磁感应强度 B 电场强度 E
知识点五 带电粒子在组合场、复合场中运动的应用实例 1.速度选择器(如图所示)
(1)平行板中电场强度E和磁感应强度B互相_垂__直__.这种装置能把具 有一定速度的粒子选择出来，所以叫做速度选择器. (2)带电粒子能够匀速沿直线通过速度选择器的条件是_q_E_＝__q_v__B，
E 即v＝_B___.
【易错防范】 (1)闭合线圈通电后在匀强磁场中，受到的安培力的矢量和为零
( √) (2)安培力的方向总垂直于B和I决定的平面( √ ) (3)安培力一定不做功( × )
知识点三 磁场对运动电荷的作用
1.洛伦兹力的方向 (1)判断方法：左手定则 磁 四感 指线 指从 向掌__正__心__电__进 _荷__入运__动__的方向 拇指指向_正__电__荷__所__受__洛__伦__兹__力___的方向 (2)方向特点：F⊥B，F⊥v，即 F 垂直于_B__和__v__决定的平面.(注
知识点二 磁场对电流的作用 1.安培力的大小：F＝_B_I_L_s_i_n_θ_(θ是I与B的夹角)
(1)当θ＝90°(I⊥B)时，F＝_B_I_L___； (2)当θ＝0°(I∥B)时，F＝0.
2.方向(左手定则)：掌心——磁感线垂直穿过手心；四指——指向 _电__流__的方向；大拇指——指向_安__培__力__的方向 (1)安培力的方向既与B垂直，又与I垂直，但B与I的方向不一 定垂直. (2)当导线弯曲时，L是导线两端的有效直线长度(如图).
知识点四 带电粒子在匀强磁场中的运动（不计重力） 1.若v∥B 带电粒子不受洛伦兹力，在匀强磁场中做_匀__速__直__线___运动. 2.若v⊥B 带电粒子仅受洛伦兹力作用，在垂直于磁感线的平面内以入射速 度v做_匀__速__圆__周___运动.
【名师助学】 带电粒子在匀强磁场中的运动周期T的大小与轨道半径和运行速 率v无关，只与磁场的磁感应强度B和粒子的比荷有关.
②地磁场B的水平分量(Bx)总是从地球南极指向北极；而竖直分量 (By)则南北相反,在南半球垂直地面_向__上__,在北半球垂直地面_向__下___. ③在赤道平面上,距离地球表面高度相等的各点,磁场强弱_相__同___， 且方向水平_向__北___.
6.磁场方向规定 (1)磁感线在该点的切线方向. (2)磁场中任一点小磁针北极(N极)的受力方向(小磁针静止时N极的 指向)为该处的磁场方向. (3)对磁体：外部(N→S)，内部(S→N)组成闭合曲线；这点与静电场 电场线(不是闭合曲线)不同. (4)用安培(右手螺旋)定则判断. 7.磁通量 (1)定义：在匀强磁场中，磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的 乘积叫做穿过这个面积的磁通量. (2)公式：Φ＝B·S，是标量. (3)单位：韦伯(Wb)，1 Wb＝1 T·m2. (4)定性描述：可用穿过该面积的磁感线条数形象描述.
意：B 和 v 不一定垂直)
2.洛伦兹力的大小 F＝_q_v_B__s_in__θ_，θ为v与B的夹角，如图所示.
(1)v∥B时，θ＝0°或180°，洛伦兹力F＝__0_. (2)v⊥B时，θ＝90°，洛伦兹力F＝_q_v_B_. (3)v＝0时，洛伦兹力F＝__0_.
【名师助学】 (1)当电荷运动方向发生变化时，洛伦兹力的方向也随之变化. (2)由于F⊥v，所以洛伦兹力永不做功. (3)用左手定则判断负电荷在磁场中运动所受的洛伦兹力方向时， 要注意将四 指指向电荷运动的反方向.
物理意义
描述磁场的性 质
描述电场的性质
定
义 共同点 都是用比值的形式定义
式
不同点
B＝IFL，通电导 线与 B 垂直，B 与 F、I、L 无关
E＝Fq ，E 无关
与
F、q
方 向
共同点
矢量
不同点
小磁针 N 极受力 放入该点的正电
方向
荷受力方向
共同点 场 的 叠 不同点 加
都遵从矢量合成法则
合磁感应强度B合等 合电场强度等于 于各磁场的磁感应强 各个电场的电场
8.对磁通量的理解 (1)Φ＝B·S只适用于B与面垂直的情况，可理解为Φ＝B·S⊥＝ BScos θ，如图甲所示. (2)S不一定是某个线圈的真正面积，而是线圈在磁场范围内的有效 面积，如图乙所示.
(3)磁通量与线圈的匝数无关. (4)当计算某个面内的磁通量时，先规定某个方向的磁通量为正，相 反方向的磁通量为负，平面内各个方向的磁通量的代数和等于这个 平面内的磁通量，磁通量的正、负并不表示磁通量的方向，仅表示 磁感线的贯穿方向.
直线电流的磁场 通电螺线管的磁场 环形电流的磁场
与条形磁铁的磁场
环形电流的两侧
无磁极、非匀强且 相似，管内为匀强
是N极和S极且离
特点 距导线越远处磁场 磁场且磁场_最__强__ 圆环中心越远，
_越__弱__
，管外为非匀强磁 磁场_越__弱___
场
安培定则 立体图 横截面图 纵截面图
(2)地磁场 ①地磁场的N极在地球的地理__南__极__附近，S极在地球的地理_北__极__ 附近，磁感线分布如图所示.