专题训练带电粒子在匀强磁场中的运动(含答案)

专题训练带电粒子在匀强磁场中的运动(含答案)
专题训练带电粒子在匀强磁场中的运动(含答案)

专题训练带电粒子在匀强磁场中的运动1.图25-1是科学史上一张著名的实验照片,显示一个带电粒子在云室中穿过某

种金属板运动的径迹。云室放置在匀强磁场中,磁场方向垂直照片向里。云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用。分析此径迹可知粒子

A.带正电,由下往上运动

B.带正电,由上往下运动

C.带负电,由上往下运动

D.带负电,由下往上运动

2.在匀强磁场中,一个带电粒子做匀速圆周运动,如果又垂直

进入另一个磁感应强度是原来的磁感应强度2倍的匀强磁场,则

A.粒子的速率加倍,周期减半

B.粒子的速率不变,轨迹半径减半

C.粒子的速率减半,轨迹半径为原来的四分之一

D.粒子的速率不变,周期减半

3.如图是质谱仪的工作原理示意图,带电粒子被加速电场加

速后,进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀

强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P

和记录粒子位置的胶片A1A2。平板S下方有磁感应强度为B0的

匀强磁场。下列表述正确的是

A.质谱仪是分析同位素的重要工具

B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外

C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/B

D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的荷质比越小

4.一个用于加速质子的回旋加速器,其核心部分如图所示,

D形盒半径为R,垂直D形盒底面的匀强磁场的磁感应强度为B,

两盒分别与交流电源相连。下列说法正确的是

A.质子被加速后的最大速度随B、R的增大而增大

B.质子被加速后的最大速度随加速电压的增大而增大

C.只要R足够大,质子的速度可以被加速到任意值

D.不需要改变任何量,这个装置也能用于加速α粒子

5.一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场。粒子的一

段径迹如图所示。径迹上的每一小段都可近似看成圆弧。由于带电粒

子使沿途的空气电离,粒子的能量逐渐减小(带电量不变)。从图中情

况可以确定

A.粒子从a到b,带正电

B.粒子从b到a,带正电

C.粒子从a到b,带负电

D.粒子从b到a,带负电

6.如图所示,在x 轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场,一个不计重力的带电粒子从坐标原点O 处以速度v 进入磁场,粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x 轴的正方向成120°角,若粒子穿过y 轴正半轴后在磁场中到x 轴的最大距离为a ,则该粒子的比荷和所带电荷的正负是

A.3v 2aB ,正电荷

B.v 2aB ,正电荷

C.3v 2aB ,负电荷

D.v 2aB ,负电荷

7、如图所示的虚线区域内,充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场。一带电粒子a (不计重力)以一定的初速度由左边界的O 点射入磁场、电场区域,恰好沿直线由区域右边界的O ′点(图中未标出)穿出。若撤去该区域内的磁场而保留电场不变,另一个同样的粒子b (不计重力)仍以相同初速度由O 点射入,从区域右边界穿出,则粒子b

A .穿出位置一定在O ′点下方

B .穿出位置一定在O ′点上方

C .运动时,在电场中的电势能一定减小

D .在电场中运动时,动能一定减小

8.如图所示,界面PQ 与水平地面之间有一个正交的匀强磁场

B 和匀强电场E ,在PQ 上方有一个带正电的小球A 自O 静止开始

下落,穿过电场和磁场到达地面。设空气阻力不计,下列说法正确

的是

A .在复合场中,小球做匀变速曲线运动

B .在复合场中,小球下落过程中的电势能减小

C .小球从静止开始下落到水平地面时的动能等于其电势能和重力

势能的减少量总和

D .若其他条件不变,仅增大磁感应强度,小球从原来位置下落到

水平地面时的动能不变

9.如图所示,一束电子(电荷量为e )以速度v 垂直射入磁感应

强度为B ,宽度为d 的匀强磁场中,穿过磁场时的速度方向与电子

原来入射方向间的夹角为30°,则电子的质量是________,穿过磁

场的时间是________。

10.如图所示,一带电液滴在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动,其轨迹半径为R。已知电场的电场强度为E,方向竖直向下,磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,不计空气阻力和浮力,求:

(1)液滴的绕行方向;

(2)液滴的速度。

11.已知质量为m的带电液滴,以速度v射入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B中,液滴在此空间刚好能在竖直平面内做匀速圆周运动。如图所示。求:

(1)液滴在空间受到几个力作用。

(2)液滴带电荷量及电性。

(3)液滴做匀速圆周运动的半径多大?

12.如图所示,真空中水平放置的a、b两平行金属板,相距为d,电源电阻为r,外电阻为R,两平行板间有磁感应强度为B的匀强磁场。在开关S闭合时,一质量为m、带电量为q的微粒恰好悬浮静止于两板之间,当开关S断开后,该粒子最后沿水平方向做匀速直线运动。求:

(1)电源电动势;

(2)带电粒子最后做水平运动时速度的大小;

(3)带电粒子由静止到水平运动过程中重力所做的功。

13.在直径为d的圆形区域内存在匀强磁场,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v0,方向与AC成α角,若此粒子恰能打在磁场区域圆周上的D点,AD与AC的夹角为β,如图所示。求该匀强磁场的磁感应强度B的大小。

1答案:A 2答案:B 、D 3答案:A 、B 、C 4答案:A 5答案:B 6答案:C

6解析:

粒子穿过y 轴正半轴,由左手定则可判断粒子带负电。粒子在磁场中运

动轨迹如图所示,由图中几何关系可得:r +r sin30°=a ,解得r =23

a ,由r =m v qB 得:q m =3v 2aB

。7答案:C 8解析:小球进入复合场时,电场力与洛伦兹力方向相同(向右),因此小球不可能沿竖直方向向下运动,电场力会对小球做正功,小球电势能减小,故B 正确;小球下落时有两个力做正功:重力和电场力,由动能定理知小球动能的改变量等于重力和电场力做功之和,而重力和电场力做功之和又等于小球重力势能和电势能的减少量之和,故C 正确;由于动能和速度的变化引起洛伦兹力的变化,故加速度变化,故A 错误;仅增大感应强度,则小球穿过复合场区时在电场方向上的位移会发生改变,因此电场力做的功也会不同,则小球到达地面时的动能也会不同,故D 错。

8答案:B 、C 9解析:电子在磁场中运动,只受洛伦兹力作用,故其轨迹是圆弧的一部分,由几何关系作出电子做圆周运动的圆心O ,如题图所示,所以所对圆心角θ=30°,OB 为半径。

r =d /sin30°=2d ,又由r =m v /Be 得m =2dBe /v 。由于圆心角是30°,因此电子穿过磁场时间t =T 12,故t =112×2πm Be =πd 3v 。9答案:2dBe /v πd 3v

10解析:(1)液滴做匀速圆周运动,所以竖直方向所受两个恒力的合力为零,即电场力与重力等大反向,故液滴带负电,磁场力指向圆心,所以其绕行方向为顺时针。(2)Eq =mg Bq v =m v 2/R

v =BRg /E 10答案:(1)顺时针 (2)BRg /E 11解析:(1)由于是带电液滴,它必然受重力,又处于电磁复合场中,还应受到电场力及洛伦兹力共三个力作用。

(2)因液滴做匀速圆周运动,故必须满足重力与电场力平衡,所以液滴应带负电,电荷量由mg

=Eq 求得:q =mg /E 。(3)尽管液滴受三个力,但合力为洛伦兹力,所以仍可用半径公式R =m v qB

,把电荷量代入可得:R =m v mg E B =E v gB 。11答案:(1)三个 (2)mg E ,负电 (3)E v gB 12解析:当开关闭合时,a 、b 两板电压为外电阻R 两端的电压,微粒所受电场力与重力平衡,当开关S 断开后,电容器a 、b 两板的电量通过放电消失,微粒在重力作用下向下运动,同时受到

磁场力,当它水平匀速运动时,所受磁场力和重力平衡。(1)I =E R +r ,U =IR =ER R +r

,q U d =mg ,即ERq (R +r )d

=mg ,所以E =mgd (R +r )qR 。(2)qB v =mg ,所以v =mg /qB 。(3)W =12m v 2=m 3g 2

2q 2B 2。 12答案:(1)mgd (R +r )qR (2)mg qB (3)m 3g 22q 2B 2

13解析:首先确定圆心位置。过A 点作AO ⊥v 0,再作AD 的垂直平

分线EO 与AO 交于O 点,则O 为带电粒子在磁场中做圆周运动的圆心。

如图所示。设AO =R 。由牛顿运动定律得q v 0B =m v 20R ,即B =m v 0qR

而在等腰三角形AOD 中,R =AD 2·1co sγ

(设∠DAO =γ) 在直角三角形ADC 中,AD =d cos β又由图中几何关系得:α+β+γ=π/2

解得B =2m v 0sin (α+β)qd cos β。答案:2m v 0sin (α+β)qd cos β

带电粒子在匀强磁场中的运动知识小结

带电粒子在匀强磁场中的运动(知识小结) 一.带电粒子在磁场中的运动 (1)带电粒子在磁场中运动时,若速度方向与磁感线平行,则粒子不受磁场力,做匀速直线运动;即 ① 为静止状态。 ② 则粒子做匀速直线运动。 (2)若速度方向与磁感线垂直,带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力起向心力作用。 (3)若速度方向与磁感线成任意角度,则带电粒子在与磁感线平行的方向上做匀速直线运动,在与磁感 线垂直的方向上做匀速圆周运动,它们的合运动是螺线运动。 二、带电粒子在匀强磁场中的圆周运动 1.运动分析:洛伦兹力提供向心力,使带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动. (4)运动时间: (Θ 用弧度作单位 ) 1.只有垂直于磁感应强度方向进入匀强磁场的带电粒子,才能在磁场中做匀速圆周运动. 2.带电粒子做匀速圆周运动的半径与带电粒子进入磁场时速率的大小有关,而周期与速率、半径都无关. 三、带电粒子在有界匀强磁场中的匀速圆周运动(往往有临界和极值问题) (一)边界举例: 1、直线边界(进出磁场有对称性) 规律:如从同一直线边界射入的粒子,再从这一边射出时,速 度与边界的夹角相等。 速度与边界的夹角等于圆弧所对圆心角的一半, 并且如果把两个速度移到共点时,关于直线轴对称。 2、平行边界(往往有临界和极值问题) (在平行有界磁场里运动,轨迹与边界相切时,粒子恰好不射出边界) 3、矩形边界 磁场区域为正方形,从a 点沿ab 方向垂直射入匀强磁场: 若从c 点射出,则圆心在d 处 若从d 点射出,则圆心在ad 连线中点处 4. (从平面几何的角度看,是粒子轨迹圆与磁场边界圆的两圆相交问题。) 特殊情形:在圆形磁场内,沿径向射入时,必沿径向射出 2.其特征方程为:F 洛=F 向. 3.三个基本公式: (1)向心力公式:qvB =m v 2R ; (2)半径公式:R =mv qB ; (3)周期和频率公式:T =2πm qB =1f ; 222m t qB m qB T θππθπθ==?=?v L =t

专项训练磁场测试卷.docx

专题训练:磁场单元 1. 关于电场强度E与磁感应强度仪下列说法中错误的是() A.电场强度E是矢量,方向与正电荷受到的电场力方向相同 B.磁感应强度B是欠量,方向与小磁针N极的受力方向相同 C.电场强度定义式为E =匚,但电场中某点的电场强度E与尸、9无关 q D.磁感应强度定义式R -匚,同样的电流元〃在磁场中同一点受到的力一定相同 H 2.如图所示,均匀绕制的螺线管水平放置,在具正屮心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导 线/并处于平衡状态,/与螺线管垂肓,M导线中的电流方向垂玄纸面向里,开关S闭仑后,绝缘绳 对/拉力变化情况是() A.增人 B.减小 C.不变 D.无法判断 3.如图所示,在兀轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为3。在xOy内, 从原点O处沿与x轴疋方向成0角(0<〃<兀)以速率v发射一个带正电的粒子(重力不计)。则下列说法正确的 A.若卩一定,&越大,则粒子在磁场中运动的时间越短 B.若u—定,0越人,则粒子在离开磁场的位置距O点越远 C.若0—定,v越人,则粒子在磁场屮运动的时间越短 D.若&一定,v越大,则粒了在磁场中运动的角速度越大 4.如图所示为电视机显像管偏转线圈的示意图,当 线圈通以图示的直流电吋,形成的磁场如图所示,一束沿着管颈轴线射向纸内的电子将() A.向上偏转 B.向下偏转 C.向左偏转 D.向右偏转 5.如图所示,光滑的平行导轨与电源连接后,与水平方向成&角倾斜放置,导轨上另放一个质量为加的金属导体棒。通电后,在棒所在区域内加-个合适的匀强磁场,可以使导体棒静止平衡,图中分别加了不同方向的磁场,其中一定不能平衡的是() 6.关于回旋加速器加速带电粒了所获得的能量,下列结论中正确的是() A.只与加速器的半径有关,半径越大,能量越大 B.与加速器的磁场和半径均有关,磁场越强、半径越人,能量越人 C.只与加速器的电场有关,电场越强,能量越大 D.与带电粒子的质量和电荷量均有关,质量和电荷量越大,能量越大 7.如图所示,冇一四面体OABC处在Ox方向的匀强磁场中,下列关于穿过各个面的 磁通量的说法错误的 是() XXX /XXX A.13.

磁场练习题 (3)

稳恒磁场 一.选择题: 1.边长为L 的一个导体方框上通有电流I,则此框中心的磁感应强度[ ]. (1)与L 有关 (2)正比于L 2 (3)正比于L (4)反比于L (5)与I 2有关 2.一载有电流I 的细导线分别均匀密绕成半径为R 和r (R=2r)的螺线管,两螺线管单位长度上的匝数相等,?两螺线管中的磁感应强度的大小B R 和B r 应满足:[ ] (1)B R =2B r (2)B R =B r (3)2B R =2B r (4)B R =4B r 3.均匀磁场的磁感应强度B 垂直于半径为r 的圆面.今以该圆周为边线作一半球面s,则通过s 面的磁通量的大小为:[ ] (1) 2B r 2π (2)B r 2 π. (3) 0 . (4) 无法确定. 4.如图,在一圆形电流I 所在的平面内,选取一个同心圆形闭和回路L,则由安培环路定理可知:[ ] (1) 0=??L l B d 且环路上任意一点B=0, (2) 0=??L l B d 且环路上任意一点B ≠0, (3) 0≠??L l B d 且环路上任意一点B ≠0, (4) 0≠??L l B d 且环路上任意一点B=常数。 5.一半导体样品通过的电流为I, 放在磁场中,如图,实验测的霍耳电压U ba <0, 此半导体是[ ] (1) N 型 (2)P 型 6. 反,这两圆柱面之间距轴线为r 处的磁感应强度大小为[ ] (1) 0 (2)r I πμ20 (3)r I πμ0 (4)πμ20Ir 7.可以用安培环路定理求磁场的是 [ ] (1)通电螺绕环 (2)圆电流 (3)半圆电流 (4)一段直电流

高考物理最新模拟题精选训练磁场专题安培力含解析

专题02 安培力 1.(2017陕西咸阳模拟)如图所示,在光滑水平面上一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来处于静止状态,此时磁铁对水平面的压力为F N1.。现在磁铁左上方位置固定一导体棒,当导体棒中通一垂直纸面向里的电流瞬间,磁铁对水平面的压力变为F N2。同时出现其它变化,则以下说法正确的是 A.弹簧长度将变长 B.弹簧长度将变 C.F N1.>F N2. D.F N1.

磁铁所受安培力向左。对木板和条形磁铁,由平衡条件可知,木板受到地面的摩擦力水平向右,选项C 正确。 3. (2016·武汉模拟)如图所示,○ ×表示电流方向垂直纸面向里,○·表示电流方向垂直纸面向外。两根通电长直导线a 、b 平行且水平放置,a 、b 中的电流强度分别为I 和2I ,此时a 受到的磁场力大小为F 。当在a 、b 的上方再放置一根与a 、b 平行的通电长直导线c 后,a 受到的磁场力大小仍为F ,图中abc 正好构成一个等边三角形,此时b 受到的磁场力大小为 A .F B .3F C .23F D .7F 【参考答案】D F ’= B ’·2I ·7F ,选项D 正确。 4. (2016河南八市重点高中联考)如图所示,无限长水平直导线中通有向右的恒定电流I ,导线正下方固定一正方形线框。线框中叶通有顺时针方向的恒定电流I ,线框边长为L ,线框上边与直导线平行,且到直导线的距离也为L ,已知在长直导线的磁场中距离长直导线r 处的磁感应强度大小为B=kI/r ,线框质量为m ,则释放线框的一瞬间,线框的加速度可能为

第三章 磁场练习题及答案解析

(时间:90分钟,满分:100分) 一、选择题(本题包括12小题,每小题5分共60分.在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分) 1.有关洛伦兹力和安培力的描述,正确的是() A.通电直导线在匀强磁场中一定受到安培力的作用 B.安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现 C.带电粒子在匀强磁场中运动受到的洛伦兹力做正功 D.通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行 解析:选B.安培力方向与磁场垂直,洛伦兹力不做功,通电导线在磁场中不一定受安培力.安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现. 2. 图3-6 (2011年东北师大高二检测)磁场中某区域的磁感线,如图3-6所示,则() A.a、b两处的磁感应强度的大小不等,B a>B b B.a、b两处的磁感应强度的大小不等,B a<B b C.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大 D.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小 解析:选A.由磁感线的疏密可知B a>B b,由通电导线所受安培力与通电导线的放置有关,通电导线放在a处与放在b处受力大小无法确定. 3.(2011年聊城高二检测) 图3-7 两个绝缘导体环AA′、BB′大小相同,环面垂直,环中通有相同大小的恒定电流,如图3-7所示,则圆心O处磁感应强度的方向为(AA′面水平,BB′面垂直纸面)() A.指向左上方 B.指向右下方 C.竖直向上 D.水平向右 答案:A 4. 图3-8 (2011年汕头高二检测)如图3-8所示,垂直纸面放置的两根直导线a和b,它们的位置固定并通有相等的电流I;在a、b沿纸面的连线的中垂线上放有另一直导线c,c可以自由运动.当c中通以电流I1时,c并未发生运动,则可以判定a、b中的电流() A.方向相同都向里 B.方向相同都向外 C.方向相反

带电粒子在匀强磁场中的运动

带电粒子在匀强磁场中的运动 四会中学邱又香 知识与能力目标 1.理解洛伦兹力对粒子不做功 2.理解带电粒子的初速度方向与磁感应强度垂直时,粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动 3.推导半径,周期公式并解决相关问题 道德目标 培养学生热爱科学,探究科学的价值观 教学重点 带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式和周期公式, 并能用来解决有关问题。 教学难点 带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的条件 对周期公式和半径公式的定性的理解。 教学方法 在教师指导下的启发式教学方法 教学用具 电子射线管,环行线圈,电源,投影仪, 教学过程 一引入新课 复习:1 当带电粒子以速度v平行或垂直射入匀强磁场后,粒子的受力情况; 2 回顾带电粒子垂直飞入匀强电场时的运动特点,让学生猜想带电粒子垂直飞入匀强磁场的运动情况。 二.新课 1.运动轨迹 演示实验利用洛伦兹力演示仪,演示电子射线管内的电子在匀强磁场中的运动轨迹,让学生观察存在磁场和不存在磁场时电子的径迹。 现象:圆周运动。 提问:是匀速圆周运动还是非匀速圆周运动呢? 分析:(1)首先回顾匀速圆周运动的特点:速率不变,向心力和速度垂直且始终在同一平面,向心力大小不变始终指向圆心。 (2)带电粒子在匀强磁场中的圆周运动的受力情况是否符合上面3个特点呢? 带电粒子的受力为F洛=qvB ,与速度垂直故洛伦兹力不做功,所以速度v不变,即可得洛伦兹力不变,且F洛与v同在垂直与磁场的平面内,故得到结论:带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动 结论:1、带电微观粒子的质量很小,在磁场中运动受到洛伦兹力远大于它的重

力,因此可以把重力忽略不计,认为只受洛伦兹力作用。 2、沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子,在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供做向心力,只改变速度的方向,不改变速度的大小。 2.轨道半径和周期 ? 例:一带电粒子的质量为m ,电荷量为q ,速率为v ,它在磁感应强度为B 的匀强磁场中做匀速圆周运动,求轨道半径有多大? 由 得 可知速度越大,r 越大。 周期呢? 由 得 与速度半径无关。 实验:改变速度和磁感强度观测半径r 。 例1:一个质量为m 、电荷量为q 的粒子,从容器下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场,然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后打到照相底片D上求: (1)求粒子进入磁场时的速率 (2)求粒子在磁场中运动的轨道半径 解:由动能定理得:qU = mv 2 /2, 解得: m qU v 2= 粒子在磁场中做匀速圆周运动得半径为:R =mv/qB=m m qU /2/qB=B q mU 2/2 ? 例2:如图,从粒子源S 处发出不同的粒子其初动量相同,则表示电荷量最小的带正电粒子在匀强磁场中的径迹应是( ) S mv R qB =2m T qB π=2v qvB m R =2R T v π=

2014高考物理最新磁场专题训练题组(含答案) (6)

磁场专题训练 大连市物理名师工作室门贵宝 【例1】根据安培假说的物理思想:磁场来源于运动电荷.如果用这种思想解释 地球磁场的形成,根据地球上空并无相对地球定向移动的电荷的事实.那么由此推断, 地球总体上应该是:(A) A.带负电; B.带正电; C.不带电; D.不能确定 解析:因在地球的内部地磁场从地球北极指向地球的南极,根据右手螺旋定则可判断出地球表现环形电流的方向应从东到西,而地球是从西向东自转,所以只有地球表面带负电荷才能形成上述电流,故选A. 【例2】如图所示,正四棱柱abed一a'b'c'd'的中心轴线00'处有一无限长的载流直导线,对该电流的磁场,下列说法中正确的是(AC) A.同一条侧棱上各点的磁感应强度都相等 B.四条侧棱上的磁感应强度都相同 C.在直线ab上,从a到b,磁感应强度是先增大后减小 D.棱柱内任一点的磁感应强度比棱柱侧面上所有点都大 【例3】如图所示,一根通电直导线放在磁感应强度B=1T的匀强磁场 中,在以导线为圆心,半径为r的圆周上有a,b,c,d四个点,若a点的实际 磁感应强度为0,则下列说法中正确的是(AC) A.直导线中电流方向是垂直纸面向里的 B.C点的实际磁感应强度也为0 C. d ,方向斜向下,与B夹角为450D.以上均不正确 解析:题中的磁场是由直导线电流的磁场和匀强磁场共同形成的,磁场中任一点的磁感应强度应为两磁场分别产生的磁感应强度的矢量和.a处磁感应强度为0,说明直线电流在该处产生的磁感应强度大小与匀强磁场B的大小相等、方向相反,可得直导线中电流方向应是垂直纸面向里.在圆周上任一点,由直导线产生的磁感应强度大小均为B=1T,方向沿圆 周切线方向,可知C点的磁感应强度大小为2T,方向向右.d , 方向与B成450斜向右下方. 【例4】如图所示,A为通电线圈,电流方向如图所示,B、C为与A在同一平面内的两同心圆,φB、φC分别为通过两圆面的磁通量的大小,下述判断中正确的是()A.穿过两圆面的磁通方向是垂直纸面向外B.穿过两圆面的磁通方向是垂直纸面向里C.φB>φC D.φB<φC 解析:由安培定则判断,凡是垂直纸面向外的磁感线都集中在是线圈内,因磁感线是闭合曲线,则必有相应条数的磁感线垂直纸面向里,这些磁总线分布在线圈是外,所以B、C 两圆面都有垂直纸面向里和向外的磁感线穿过,垂直纸面向外磁感线条数相同,垂直纸面向里的磁感线条数不同,B圆面较少,c圆面较多,但都比垂直向外的少,所以 B、C磁通方向应垂直纸面向外,φB>φC,所以A、C正确. 分析磁通时要注意磁感线是闭合曲线的特点和正反两方向磁总线条数的多少,不能认为面积大的磁通就大.答案:AC 【例5】如图4所示,一水平放置的矩形闭合线圈abcd在细长磁铁N 极附近下落,保持bc边在纸外,ad边在纸内,由图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ 到位置Ⅲ,且位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近位置Ⅱ,在这个过程中,线圈中的磁通 量() A.是增加的;B.是减少的C.先增加,后减少;D.先减少,后增加 解析:要知道线圈在下落过程中磁通量的变化情况,就必须知道条形磁铁在磁极附近B

磁场和磁路练习题答案

电工技术基础与技能 第五章磁场和磁路练习题 班别:高二()姓名:学号:成绩: 一、是非题(1.5X20) 1、磁体上的两个极,一个称为N极,另一个称为S极,若把磁体截成两段,则一段为N极,另 一段为S极。() 2、磁感应强度是矢量,但磁场强度是标量,这是两者之间的根本区别。() 3、通电导体周围的磁感应强度只取决于电流的大小及导体的形状,而与媒介质的性质无关。 () 4、在均匀介质中,磁场强度的大小与媒介质的性质无关。() 5、通电导线在磁场中某处受到的力为零,则该处的磁感应强度一定为零。() 6、两根靠得很近的平行直导线,若通以相同方向的电流,则他们相互吸引。() 7、铁磁性物质的磁导率是一常数。() 8、铁磁性物质在反复交变磁化过程中,H的变化总是滞后于B的变化,称为磁滞现象。() 9、电磁铁的铁心是由软磁性材料制成的。() 10、同一磁性材料,长度相同,截面积大则磁阻小。() 二、选择题 1、判定通电导线或通电线圈产生磁场的方向用()。 A.右手定则 B.右手螺旋法则 C.左手定则 D.楞次定律 2、如5-21所示,两个完全一样的环形线圈相互垂直地放置,它们的圆 心位于共同点O点,当通以相同大小的电流时,O点处的磁感应强度 与一个线圈单独产生的磁感应强度之比是( )。 A.2:1 B.1:1 C.1.414:1 D.1:1.414 3、下列与磁导率无关的物理量是()。 A.磁感应强度 B.磁通 C.磁场强度 D.磁阻 4、铁、钴、镍及其合金的相对磁导率是()。 A.略小于1 B.略大于1 C.等于1 D.远大于1 5、如5-22所示,直线电流与通电矩形线圈同在纸面内,线框所受磁场 力的方向为( )。 A.垂直向上 B.垂直向下 C.水平向左 D.水平向右 6、在匀强磁场中,原来载流导线所受的磁场力为F,若电流增加到原来 的两倍,而导线的长度减少一半,这时载流导线所受的磁场力为 ( )。 A.F B.0.5 F C.2 F D.4 F 7、如5-23所示,处在磁场中的载流导线,受到的磁场力的方向应为( )。 A.垂直向上 B.垂直向下 C.水平向左 D.水平向右 8、空心线圈被插入铁心后( )。 A.磁性将大大增强 B.磁性将减弱 C.磁性基本不变 D.不能确定 9、为减小剩磁,电磁线圈的铁心应采用( )。 A.硬磁性材料 B.非磁性材料 C.软磁性材料 D.矩磁性材料 10、铁磁性物质的磁滞损耗与磁滞回线面积的关系是( )。 A.磁滞回线包围的面积越大,磁滞损耗也越大 B.磁滞回线包围的面积越小,磁滞损耗也越大 C.磁滞回线包围的面积大小与磁滞损耗无关 D.以上答案均不正确 三、填充题 1、磁场与电场一样,是一种物质,具有力和能的性质。 2、磁感线的方向:在磁体外部由N指向S;在磁体内部由S 指向N。 3、如果在磁场中每一点的磁感应强度大小相等,方向相同,这种磁场称为匀强磁场。 在匀强磁场中,磁感线是一组方向相同分布均匀的平行直线。 4、描述磁场的四个主要物理量是磁感应强度、磁通、 磁导率和磁场强度;它们的符号分别是B、 Φ、μ和H;它们的国际单位 分别T、Wb、H/m和A/m。 5、图5-24中,当电流通过导线时,导线下面的磁针N极 转向读者,则导线中的电流方向为 B→A 。 6、图5-25中,电源左端应为负极, 右端应为正极。 7、磁场间相互作用的规律是同名磁极相互排斥, 异名磁极相互吸引。 8、载流导线与磁场平行时,导线所受磁场力为零; 载流导线与磁场垂直时,导线所受磁场力为BIL。 9、铁磁性物质在磁化过程中,B和H的关系曲线 称为磁化曲线。当反复改变励 磁电流的大小和方向,所得闭合的B和H的关系曲线称为磁滞回线。

带电粒子在磁场中的圆周运动经典练习题(含答案详解).

电粒子在磁场中的圆周运动 1.处于匀强磁场中的一个带电粒子,仅在磁场力作用下做匀速圆周运动.将该粒子的运动等效为环形电流,那么此电流值( ) A .与粒子电荷量成正比 B .与粒子速率成正比 C .与粒子质量成正比 D .与磁感应强度成正比 答案 D 解析 假设带电粒子的电荷量为q ,在磁场中做圆周运动的周期为T =2πm qB ,则等效电流i =q T =q 2B 2πm ,故答案选D. 带电粒子在有界磁场中的运动 2.如图377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( ) 图377 A .1∶2 B .2∶1 C .1∶ 3 D .1∶1 答案 B 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. 回旋加速器问题

图378 3.回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D 形金属盒,两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D 形金属盒处于垂直于盒底面的匀强磁场中,如图378所示,要增大带电粒子射出时的动能,下列说法中正确的是( ) A .增加交流电的电压 B .增大磁感应强度 C .改变磁场方向 D .增大加速器半径 答案 BD 解析 当带电粒子的速度最大时,其运动半径也最大,由牛顿第二定律q v B =m v 2r ,得v =qBr m . 若D 形盒的半径为R ,则R =r 时,带电粒子的最终动能E km =12m v 2=q 2B 2R 2 2m .所以要提高加 速粒子射出的动能,应尽可能增大磁感应强度B 和加速器的半径R .

高中物理带电粒子在匀强磁场中的运动

第四节带电粒子在匀强磁场中的运动 一、带电粒子在匀强磁场中的运动 1.若v∥B,带电粒子不受洛伦兹力,在匀强磁场中做____________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_______运动. (1)向心力由洛伦兹力提供:qvB=__________=__________; (2)轨道半径公式:R=mv qB ; (3)周期:T=2πR v = 2πm qB (周期T与速度v、轨道半径R无关); (4)频率:f=1 T = qB 2πm ; (5)角速度:ω=2π T =__________. 二、带电粒子在有界磁场中的运动 1.分析方法:找圆心、求半径、确定转过的圆心角的大小是解决这类问题的前提,确定轨道半径和给定的几何量之间的关系是解题的基础,有时需要建立运动时间t和转过的圆心角α之间的关系作为辅助. (1)圆心的确定 ①基本思路:与速度方向垂直的直线和图中弦的中垂线一定过圆心. ②两种情形 a.已知入射方向和出射方向时,可通过入射点和出射点分别作垂直于入射方向和出射方向的直线,两条直线的交点就是圆弧轨道的圆心(如图所示,图中P为入射点,M为出射点).b.已知入射方向和出射点的位置时,可以通过入射点作入射方向的垂线,连接入射点和出射点,作其中垂线,这两条垂线的交点就是圆弧轨道的圆心(如图所示,图中P为入射点,M为出射点). (2)半径的确定 用几何知识(勾股定理、三角函数等)求出半径大小. (3)运动时间的确定 粒子在磁场中运动一周的时间为T,当粒子运动的圆弧所对应的圆心角为α时,其运动时间为: t= α 360° T(或t= α 2π T). 2.规律总结 带电粒子在不同边界磁场中的运动 (1)直线边界(进出磁场具有对称性,如图) (2)平行边界(存在临界条件,如图) (3)圆形边界(沿径向射入必沿径向射出,如图)

带电粒子在磁场中的运动专题训练(选择题)(可编辑修改word版)

A 等离子体 B 用电器 3 带电粒子在磁场中的运动专题训练 选择题部分 一、单项选择题 1、如图所示,宇宙射线中存在高能带电粒子,假如大气层被破坏,这些粒子就会到达地球, 从而给地球上的生命带来危害,根据地磁场的分布特点,判断下列说法中正确的是( ) A .地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在南北两极最强,赤道附近最弱 B .地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在赤道附近最强,南北两极最弱 C .地磁场对宇宙射线的阻挡作用在地球周围各处相同 D .地磁场对宇宙射线无阻挡作用 2、许多科学家在物理学发展中做出了重要贡献, 下列表述中正确的是 ( ) A .安培提出了磁场对运动电荷的作用力的公式 B .奥斯特总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律 C .法拉第发现电磁感应现象 D. 牛顿测出万有引力常量 3、磁流体发电是一项新兴技术.如图所示,平行金属板之间有一个很强的磁场,将一束含有大量正、负带电粒子的等离子体,沿图中所示方向喷入磁场.图中虚线框部分相当于发电机.把两个极板与用电器相连,则( ) A .用电器中的负电荷运动方向从 A 到 B B .用电器中的电流方向从 B 到 A C .若只减小喷入粒子的速度,发电机的电动势增大D .若只增大磁场,发电机的电动势增大 4、如图所示,边长为 L 的正方形区域 ABCD 内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场,E 点位于 CD 边上,且 ED = 3 L ,三个完全相同的带电粒子 1、2、3 分别以大小不同的初速度υ1 、υ2 、υ3 3 从 A 点沿 AB 方向射入该磁场区域,经磁场偏转后粒子 1、2、3 分别从 C 点、E 点、D 点射出. 若 t 1 、 t 2 、 t 3 分别表示粒子 1、2、3 在磁场中的运动时间. 则以下判断正确的是 υ ( ) B A A . υ1 ∶ υ2 ∶ υ3 =6∶2 ∶3 B . υ1 ∶ υ2 ∶ υ3 =4∶3∶2 C D

最新物理磁场练习题(含答案)

物理高二磁场练习题 一、 单选题 1.关于电场强度和磁感应强度,下列说法正确的是 A .电场强度的定义式q F E =适用于任何电场 B .由真空中点电荷的电场强度公式2 Q E k r =可知,当r →0时,E →无穷大 C .由公式IL F B =可知,一小段通电导线在某处若不受磁场力,则说明此处一定无磁场 D .磁感应强度的方向就是置于该处的通电导线所受的安培力方向 2.如图所示,条形磁铁放在水平粗糙桌面上,它的正中间上方固定一根长直导线,导线中通过方向垂直纸面向里(即与条形磁铁垂直)的电流,和原来没有电流通过时相比较,磁铁受到的支持力N 和摩擦力f 将 A 、N 减小,f=0 B 、N 减小,f ≠0 C 、N 增大,f=0 D 、N 增大,f ≠0 3、有电子、质子、氘核、氚核,以同样速度垂直射入同一匀强磁场中,它们都作匀速圆周运动,则轨道半径最大的粒子是 A .氘核 B .氚核 C .电子 D .质子 4.一带正电荷的小球沿光滑、水平、绝缘的桌面向右运动,如图所示,速度方向垂直于一匀强磁场,飞离桌面后,最终落在地面上. 设飞行时间为t 1、水平射程为s 1、着地速率为v 1;现撤去磁场其它条件不变,小球飞行时间为t 2、水平射程为s 2、着地速率为v 2.则有: A 、 v 1=v 2 B 、 v 1>v 2 C 、 s 1=s 2 D 、 t 1E K ',W =0 C 、E K =E K ',W =0 D 、E K >E K ',W >0 6.图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B 和E 。平板S 上有可让粒子通过的狭缝P 和记录粒子位置的胶片A 1A 2。平板S 下方有强度为B 0的匀强磁场。下列表述错误的是 A .质谱仪是分析同位素的重要工具 B .速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外 C .能通过的狭缝P 的带电粒子的速率等于E/B D .粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P ,粒子的荷质比越小 二、双选题 7.下列关于磁场中的通电导线和运动电荷的说法中,正确的是 A 、磁场对通电导线的作用力方向一定与磁场方向垂直 B 、有固定转动轴的通电线框在磁场中一定会转动 C 、带电粒子只受洛伦兹力作用时,其动能不变,速度一直在变 v

带电粒子在磁场中做圆周运动

带电粒子在磁场中做圆周运动 相关公式: (1) 洛伦兹力充当向心力:r mv qvB 2= (2)轨道半径:qB mE qB p qB mv r K 2=== (3)周 期: qB m v r T ππ22== (4)角 速 度:m qB ω= (5)频 率:m qB T f π21== (6)动 能: m (qBr)mv E k 22122== 带电粒子在匀强磁场中运动,不考虑其他场力(重力)作用 ,可能会做哪些运动 解这类题的方法或规律: 1话轨迹 2找圆心 3定半径 注意:当粒子方向正对圆形磁场圆心O 点射入磁场时 射出的方向的反向延长线一定经过O 因为洛伦兹力为qvB,提供向心力,m(V^2)/r 或者其他的两个公式m(w^2)*r 又由于w=2∏/T 可以计算T=2∏m/(qB),r=mv/(qB) 角AOC 120度, 该带电粒子在磁场中运动时间为t=(120/360)*T=2∏m/(3qB) r=mv/(qB) 为什么带电粒子垂直射入匀强磁场中作匀速圆周运动,请给予证明 洛伦兹力与速度方向垂直. 匀速圆周运动公式有 a=V2/R 洛伦兹力大小不变【需要证说下】粒子质量不变 所以a=F/m a 也不变 又因为洛伦兹力与速度方向垂直 所以只改变速度方向 不改变速度大小 所以V2也不变 所以R 是一个定值 也就是说运动有一个半径是不变的 也就是圆周运动。 带电粒子在匀强电场中是否能做圆周运动

如果只考虑粒子受到匀强电场的作用力,因是恒力,所以粒子不能做圆周运动。如果考虑重力呢? 如果考虑重力,也不能做圆周运动,因为在所有力是恒力时,不可能做圆周运动的,只能做抛体运动或直线运动。 在匀强磁场和电厂一起的作用下能做什么运动呢? 如果电场是点电荷产生的电场,且电场方向与匀强磁场垂直,则在不考虑粒子重力时,只要粒子速度与磁场垂直,速度也与电场方向垂直,粒子可以做匀速圆周运动(圆心在点电荷处)。 如果电场是匀强电场,且考虑粒子重力,电场力与重力平衡(二者的合力为0),那么只要粒子速度与磁场垂直,粒子可以做匀速圆周运动。 如果是其他电场,粒子的运动较复杂。 带电粒子在复合场内做匀速圆周运动 如右图所示,水平放置的平行金属板间距为d,两板间电势差为U,水平方向的匀强磁场为B。今有一带电粒子在AB间竖直平面内作半径为R的匀速圆周运动,则带电粒子转动方向为____时针,速率为____。 解答:能做匀速圆周运动,又因为磁场力不做功,只能是电场力和重力抵消。 从而说明粒子带负电, 从而根据左手定责,说明粒子是顺时针旋转的。 速度根据 mv^2/R=Bqv Eq=mg,E=U/d得到 v=BqR/m=BRgd/U 高频考点:法拉第电磁感应定律、右手定则 动态发布:2011广东理综卷第15题、2010新课标理综第21题、2010全国理综17题、2010山东理综第21题、2011浙江理综第23题 命题规律:法拉第电磁感应定律、右手定则是高考考查的重点和热点,考查法拉第电磁感应定律、右手定则可能为选择题,也可能为计算题,计算题常常以压轴题出现,综合性强、难度大、分值高、区分度大。

带电粒子磁场中的运动专项训练一

带电粒子磁场中的运动专项训练(一) 思路:画轨迹,定圆心,找半径,求角度,算时间 两个特殊结论:1、进出有界磁场时粒子的速度方向与磁场边界的夹角相等;2、带电粒子进入圆形有界时速度方向经过圆形磁场的圆心,离开时速度方向的反向延长线也经过圆心。 训练1..如图所示,一个质量为m ,带电量为+q 的粒子以速度v 0从O 点沿y 轴正方向射入磁感应强度为B 的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,粒子飞出磁场区域后,从点b 处穿过x 轴,速度方向与x 轴正方向的夹角为300.粒子的重力不计,试求: (1)圆形匀强磁场区域的最小面积. (2)粒子在磁场中运动的时间. (3)b 到O 的距离. 训练2.弹性挡板围成边长为L = 100cm 的正方形abcd ,固定在光滑的水平面上,匀强磁场竖直向下,磁感应强度为B = 0.5T ,如图所示. 质量为m =2×10-4kg 、带电量为q =4×10-3C 的小球,从cd 边中点的小孔P 处以某一速度v 垂直于cd 边和磁场方向射入,以后小球与挡板的碰撞过程中没有能量损失. (1)为使小球在最短的时间内从P 点垂直于dc 射出来,小球入射的速度v 1是多少? (2)若小球以v 2 = 1 m/s 的速度入射,则需经过多少时间才能由P 点出来? 训练3. 如图所示, 在区域足够大空间中充满磁感应强度大小为B 的匀强磁场,其方向垂直于纸面向里.在纸面内固定放置一绝缘材料制成的边长为L 的等边三角形框架DEF , DE 中点S 处有一粒子发射源,发射粒子的方向皆在图中截面内且垂直于DE 边向下,如图(a )所示.发射粒子的电量为+q ,质量为m ,但速度v 有各种不同的数值.若这些粒子与三角形框架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.试求: (1)带电粒子的速度v 为多大时,能够打到E 点? (2)为使S 点发出的粒子最终又回到S 点,且运动时间最短,v 应为多大?最短时间为多少? (3)若磁场是半径为a 的圆柱形区域,如图(b )所示(图中圆为其横截面),圆柱的轴线通过等边三角形的中心O ,且a =)10 1 33( L .要使S 点发出的粒子最终又回到S 点,带电粒子速度v 的大小应取哪些数值? a b c d B P v B F a O F b x y O m ,q v 0 30°

磁场练习题及答案

1.电流看不见摸不到,我们可以根据电流产生的 来认识它;磁场看不见摸不到,我们可以根据磁场对磁体所产生的 来认识它,这正是科学的力量所在。 2.如图9-3所示,某点的磁场方向是这样规定的:磁场中可以自由转动的小磁针静止 时________极所指的方向,就是该点磁场的方向。如图9-4所示,磁感线总是从磁体的________极指向________极。 3.关于磁场,下列说法不正确的是( ) A.磁体周围空间存在着磁场 B.地球的周围存在着磁场 C.磁场中不同位置的磁场方向可能不同 D.磁场并非真实存在、,而是为了研究方便而假设的 4.关于对磁感线的认识,下列说法中不正确的是( ) A.磁感线是为描述磁场而画的一种假想的曲线 B.磁体周围越接近磁极的地方磁感线越密,表示磁性越强 C.磁体周围的磁感线都是从s 极出发回到N 极、 D.磁感线与放不放铁屑无关 5.关于地磁场(如图9-5),下列说法中不正确的是( ) A .地磁场的磁感线的方向大致是由地理的北方发出回到南方 B .地磁的北极在地理的南极附近 C .地磁场的磁感线形状与条形磁体的磁感线形状相似 D .世界上最早记述“地理的两极与地磁的两极并不重合”这一现象的人是我国宋代学者沈括 6.磁性水雷是用一个可以绕轴转动的小磁针来控制起爆电路的,军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁 体,当军舰接近磁性水雷时,就会引起水雷的爆炸,其依据是( ) A .磁体的磁性 B .磁极间的相互作用规律 C .电荷间的相互作用规律 D . 磁场对电流的作用原理 7.作图: (1)图9-6已标明了磁感线方向,请标出磁铁的N 极和S 极。 (2)小红在画图时因粗心大意忘了标明图9-7中的磁感线方向和小磁针的N 、s 极,请你帮她补充。 8.据说录像带和录音带都不能靠近磁体。如果如图9—8所示,把永磁体靠近录音磁带,你认为会产生什图9-3 图9-4 图9-5 图9-6 S N N S 图9-7

中考物理(真题版)专题练习:磁场和磁感线

中考物理(真题版)专题练习:磁场和磁感线 磁场与磁感线 16. (2019 安徽,15)直线电流周围磁场的磁感线分布和磁场方向的判定方法加图所示。 放在水平放置的直导线正下方,直导线通电的瞬间() A. 若电流方向从南向北,则小磁针顺时针偏转 B. 若电流方向从北向南,则小磁针逆时针偏转 C. 若电流方向从东向西,则小磁针不发生偏转 D. 若电流方向从西向东,则小磁针不发生偏转 17. (2019聊城,)关于磁场和磁感 线,以下说法错误的是() A.磁体周围存在着磁感线 B.磁体之间的相互作用是通过磁场产生的 C.磁体外部的磁感线都是从磁体的N 极出发,回到S 极的 D.磁场中,小磁针静止时北极所指的方向为该点磁场的方向 18. (2019烟台,6)甲、乙为两个条形磁铁的两个磁极,根据图所示的小磁针静止时的指向,可 以判断 A. 甲是N 极,乙是S 极 B. 甲、乙都是N 极 C. 甲、乙都是S 极 D. 甲是S 极,乙是N 极 19. (2019 青岛,2)下列作图,错误的是 将一枚转动灵活的小磁针

中考物理(真题版)专题练习:磁场和磁感线 20. (2019自贡,18)有一小磁针静止在通电螺线管上方,如图所示,则通电螺线管()

中考物理(真题版)专题练习:磁场和磁感线 A.左侧为N 极,a端为正极B.左侧为S极,a 端为正极 C.左侧为N 极,b 端为正极D.左侧为S极,b 端为正极 21..(2019云南,16)2019年 5 月23日,我国时速600公里高速磁浮试验样车在青岛下线,这标志看我国在高速磁浮技术领域实现重大突破。磁浮列车“悬浮”是利用了电流的效应;丹麦物理学家是第一个发现电与磁之间有联系的人。 22. (2019株洲,23)图甲为一台简易电动机,它由一节旧电池、小块铷磁铁和线框组成,磁铁吸在电池下端,线框由裸铜导线绕制;图乙为电动机工作原理图,箭头表示磁感线方向。根据图乙可知,磁铁上端为(填“ N 或“ S”)极;已知磁场对线框左边的作用力垂直于纸面向里,则线框右边受到的磁场力垂直于纸面(填“向外”或“向里” ),线框在转动过程中将能转化为能。 23. ________________________________________________________ (2019宿迁,15)如图,闭合开关,螺线管A 端的磁极为__________________________________________________ 极。若要使螺线管的磁性加强,请你说出一种 方法:_____ 。 24. (2019泰州,17)如图,磁悬浮无线蓝牙音箱可由蓝牙通过___ (超声波/电磁波)实现与手机数据的光速传输.该产品 底座里有一个电磁铁,可使箱体悬在空中,这是根据同名磁极相互___ 的原理实现的该产品处于图示状态时,若重力突然消失,则此瞬间底座对水平桌面 ___ (有/没有)压力

高中物理 磁场(二)运动电荷在磁场中受到的力基础训练1

运动电荷在磁场中受到的力基础训练 1.下面四幅图表示了磁感应强度B 、电荷速度v 和洛伦兹力F 三者方向之间的关系,其中正确的是 ( ) 2.关于电荷所受电场力和洛伦兹力,正确的说法是( ) A .电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用 B .电荷在电场中一定受电场力作用 C .电荷所受电场力一定与该处电场方向一致 D .电荷所受的洛伦兹力不一定与磁场方向垂直 3.在匀强磁场中,一带电粒子沿着垂直磁感应强度的方向运动.现将该磁场的磁感应强度增大为原来的2 倍,则该带电粒子受到的洛伦兹力( ) A .变为原来的14 B .增大为原来的4倍 C .减小为原来的12 D .增大为原来的2倍 4.如图所示,一束电子流沿管的轴线进入螺线管,忽略重力,电子在管内的运动应该是( ) A .当从a 端通入电流时,电子做匀加速直线运动 B .当从b 端通入电流时,电子做匀加速直线运动 C .不管从哪端通入电流,电子都做匀速直线运动 D .不管从哪端通入电流,电子都做匀速圆周运动 5.带电荷量为+q 的粒子在匀强磁场中运动,下列说法中正确的是( ) 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.粒子在只受洛伦兹力作用下运动的动能、速度均不变 6. 初速度为v0的电子,沿平行于通电长直导线的方向开始运动,直导线中电流方向与电子的初始运动方向 如图所示,则( ) A.电子将向右偏转,速率不变B.电子将向左偏转,速率改变 C.电子将向左偏转,速率不变D.电子将向右偏转,速率改变 7. 图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线,其横截面位于正方形的四个顶点上,导线中通有大小 相同的电流,方向如图所示。一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动,它所受洛伦兹力的方向是( ) A.向上B.向下C.向左D.向右 8.如图所示,在真空中,水平导线中有恒定电流I通过,导线的正下方有一质子初速度方向与电流方向相同,则质子可能的运动情况是( ) A.沿路径a运动B.沿路径b运动C.沿路径c运动D.沿路径d运动 9.关于带电粒子在匀强电场和匀强磁场中的运动,下列说法中正确的是( ) A.带电粒子沿电场线方向射入,电场力对带电粒子做正功,粒子动能一定增加 B.带电粒子垂直于电场线方向射入,电场力对带电粒子不做功,粒子动能不变 C.带电粒子沿磁感线方向射入,洛伦兹力对带电粒子做正功,粒子动能一定增加 D.不管带电粒子怎样射入磁场,洛伦兹力对带电粒子都不做功,粒子动能不变

《带电粒子在磁场中的运动》教案示例

《带电粒子在磁场中的运动》教案示例 北京市第九中学物理教师肖伟华 设计思想 本节课是一节新常规课,组织方式为课堂教学。在设计本课时,遵循了新课程理念中“学生为主体、教师为主导”的原则,体现了传统媒体、现代媒体与课堂教学恰当整合的思想。 一.学生主体、教师主导的实现 主要通过恰当地创设教学情景来体现学生的主体地位。本节课共创设了以下几个情景: 1.在观察电子射线管中电子在磁场中的圆周运动的基础上,提出:从理论上如何分析、论证带电粒子垂直射入匀强磁场中时,为什么是匀速圆周运动?引导学生分析、推理、论证。 2.在得出带电粒子做匀速圆周的结论后,提出:粒子在多大的圆周上运动?运动一周的时间是多少?引导学生运用牛顿第二定律,结合圆周运动的知识,推导带电粒子运动的轨道半径和运动周期。 3.最后,提出:带电粒子在磁场中运动规律在实际中有什么应用?引导学生运用所学知识,分析质谱仪、回旋加速器的原理。 在整个课堂教学过程中,通过教师的引导,学生观察实验;思考回答问题;分析、推理、论证;完成实验原理设计,在这一系列的活动中,学生始终处于主体地位,是活动的主体。应用所学知识解决实际问题的过程,充分调动了学生的主体参与,而教师则始终主导着课堂的进行,体现教师的主导作用。 二.现代媒体与课堂教学的整合 在现代课堂教学中,现代媒体已经成为一个重要的支持教学的工具,媒体与课堂教学的整合一般有以下几种方式: 1.模拟演示/多媒体展示 2.情境化学习 3.微型世界 4.虚拟实验 具体采用哪种整合方式应视教学目标而定。在本课的教学中,目标是让学生建立带电粒子垂直进入匀强磁场时的运动图景,掌握带电粒子的运动规律及其应用。图景的建立是难点,为了突破这个难点,我设计了一个模拟带电粒子在磁场中运动的软件,在学生观察了电子射线管中电子的圆周运动后,再让学生观察模拟运动,帮助学生建立动态图景,突破了思维障碍。为了展示质谱仪和螺旋加速器的原理,我制作了相应的课件,动态演示它们的工作原理,帮助学生建立直观的图景,降低了教学难度。在整堂的教学过程中,传统媒体、现代媒体有机融合,相辅相成,使课堂教学行云流水,提高了课堂教学质量和教学效果。

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