《学海导航》2019届高考物理一轮复习课件 第八章 磁场 高考微专题
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【学海导航】高三物理一轮复习课件(人教版)第8章 第4节 带电粒子在复合场中的运动
且刚好到达 D 点，从 D 点飞出时磁场消失，不计空 气阻力，g=10m/s2，cos37°=0.8，求： (1)小球带何种电荷． (2)小球离开D点后的运动 轨迹与直线AC的交点距C 点的距离． (3)小球在半圆轨道部分克 服摩擦力所做的功． 图846
【解析】 1 小球在BC段做匀速直线运动，合力为零， 可以确定小球带正电荷
答案：C 点评：(1)解决带电粒子在复合场中的直线运动问题， 核心是理解和运用物体做直线运动的条件：合外力 为零(做匀速直线运动)或合外力方向与速度方向相 同(做加速直线运动)、合外力方向与速度方向相反 (做减速直线运动)． (2)洛伦磁力总是不做功．
考点2：带电粒子在复合场中的匀速圆周运动
【例 2】(2010• 安徽卷 ) 如图 845(1) 所示，宽度为 d 的 竖直狭长区域内 ( 边界为L1 、L2) ，存在垂直纸面向里 的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场 [ 如图 845(2)所示]，电场强度的大小为E0，E＞0表示电场 方向竖直向上． t=0 时，一带正电、质量为 m 的微粒 从左边界上的 N1 点以水平速度 v射入该区域，沿直线 运动到Q点后，做一次完整的圆周运动，再沿直线运 动到右边界上的N2点．Q为线段N1N2的中点，重力加 速度为g.上述d、E0、m、v、g为已知量．
3 CD段克服摩擦力做功W f
1 2 2 由动能定理可得： W f 2FR m(vD vC ) 2 解得：W f 27.6J
点评：带电粒子在复合场中的一般曲线运动问题属 于综合性很强的应用问题，解决这类问题的关键， 一是要正确分析受力情况，特别要注意洛伦兹力的 大小和方向会随速度的大小和方向的变化而变化； 二是要正确分析运动情况，特别要注意洛伦兹力随 速度变化后又要反过来引起运动状态的变化；三是 要正确分析各个力的做功情况，特别要注意洛伦兹 力在任何时候都不做功的特点．
高三物理一轮复习 第八章 磁场本章小结课件
场,已知OA=s,∠POQ=45°,负离子的质量为m,电荷量的绝对值为q,要使负
离子不从OP边界射出,负离子进入磁场中的速度最大不能超过
。
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6
解析 由题意可知临界圆弧便是与OP边相切的圆弧,画出如图所示的示 意图,由几何关系得:
r+s= 2r ①
r= s ②
2 1
精选ppt
7
由圆周运动知识列方程
q
D.液滴电势能减少了mgd
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4
解析 由液滴的运动是直线运动可确定要考虑重力,而电场力也在竖直 方向上,所以可以肯定合外力必然为零,mg=qE,液滴斜向右上方做匀速直线 运动,电场力做正功,W电=qEd=mgd,故电势能减少了mgd,两板间电势差为 W 电 = m g d。
答案 ACD 三、临界条件 一个物理量变化范围的边界值实际上就是一种临界条件,因此可以将求物
浙江专用 物理
第八章 本章小结
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1
专题八 注重条件分析 解好电磁场习题
一、初始条件 许多物理题考查学生有无“初始条件”意识,解题中能否充分利用“初 始条件”是决定能否步入正确解题思路的关键。 典例1 匀强电场中有一个带电粒子只受电场力作用,它的运动情况可能 是( ) A.匀加速运动,轨迹是直线 B.匀加速运动,轨迹是曲线 C.变减速运动,轨迹是曲线 D.匀速直线运动
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5
三、临界条件
一个物理量变化范围的边界值实际上就是一种临界条件,因此可以将求物
理量区间范围的问题转化为求临界条件下的临界值问题,在解电磁场的习
题中应注意分析物理过程,寻找运动过程中的临界条件。
典例3 如图所示POQ区域内分布有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向
2019届高考物理一轮复习第八章磁场1磁场磁场对电流的
2．(2016·北京卷，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．”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
【答案】 D
磁感应强度 B 与电场强度 E 的比较
对应名称 比较项目
磁感应强度 B
电场强度 E
物理意义
描述磁场的力的性 描述电场的力的性质的
质的物理量
物理量
定义式
B＝IFL，通电导线与 E＝Fq B 垂直
由磁场决定，与检验电流无 由电场决定，与检验电荷
大小决定
关
无关
矢量
矢量
方向 磁感线切线方向，小磁针 N 电场线切线方向，放入该
极受力方向
点的正电荷受力方向
合磁感应强度等于各磁场 合场强等于各个电场的 场的叠加
的磁感应强度的矢量和 场强的矢量和
单位 1 T＝1 N/(A·m)
1 V/m＝1 N/C
命题点 3 磁场的叠加 4.(2017·课标卷Ⅲ，18)如图，在磁感应强度大小为 B0 的匀强磁 场中，两长直导线 P 和 Q 垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为 l.在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流 I 时，纸面内与两导 线距离均为 l 的 a 点处的磁感应强度为零．如果让 P 中的电流反向、 其他条件不变，则 a 点处磁感应强度的大小为( )
命题点 1 对磁场的理解 1．(2015·课标卷Ⅱ，18)指南针是我国古代四大发明之一．关于 指南针，下列说法正确的是( ) A．指南针可以仅具有一个磁极 B．指南针能够指向南北，说明地球具有磁场 C．指南针的指向会受到附近铁块的干扰 D．在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时 指南针不偏转
2019届高考物理(人教浙江版)一轮复习课件：第8章磁场5章末热点集训
受力分析 如图所示，用两根轻细金属丝将质量 为 m、长为 l 的金属棒 ab 的两端悬挂在 c、d 两处， 置于竖直向上的匀强磁场内． 当棒中通 以从 a 到 b 的电流 I 后， 两悬线偏离竖直方向 θ 角处于平衡状态，则磁感应强度 B 为多大？为了使棒平衡 在该位置，所需匀强磁场的磁感应强度 B 最小为多少？方向 如何？
解析：选 B．作出粒子运动轨迹如图中实线 R 所示． 因 P 到 ab 距离为 ， 可知 α＝30°． 因 2 粒子速度方向改变 60°， 可知转过的圆心角
R 2θ＝60°．由图中几何关系有r＋ 2 tan
θ＝Rcos α，解得 r＝
v2 qBR R．再由 Bqv＝m r 可得 v＝ m ，故 B 正确．
(3)由(2)知，当轨迹圆与 AC 相切时，从 AC 边射出的粒子距 a a C 最远，故有粒子射出的范围为 CE 段，xCE＝ cos 60°＝ 2 4 当轨迹圆与 AD 边的交点 F 恰在圆心 O 正 上方时，射出的粒子距 D 点最远，如图乙 所示，故有粒子射出的范围为 DF 段 r1 a xDF＝ ＝ ． sin 60° 2
A．导体棒向左运动 BEL B．开关闭合瞬间导体棒 MN 所受安培力为 R BELsin θ C．开关闭合瞬间导体棒 MN 所受安培力为 R BELsin θ D．开关闭合瞬间导体棒 MN 的加速度为 mR
解析：选 BD．磁场方向与导体棒垂直，导体棒所受安培力 F BEL ＝BIL＝ R ， 方向为垂直于磁场方向与电流方向所确定的平 面斜向下，其有水平向右的分量，将向右运动，故 A、C 错 误， B 正确． 导体棒受到的合力 F 合＝Fcos(90°－θ)＝Fsin θ， F合 BELsin θ 由 a＝ m 得 a＝ mR ，D 正确．
解析：选 B．作出粒子运动轨迹如图中实线 R 所示． 因 P 到 ab 距离为 ， 可知 α＝30°． 因 2 粒子速度方向改变 60°， 可知转过的圆心角
R 2θ＝60°．由图中几何关系有r＋ 2 tan
θ＝Rcos α，解得 r＝
v2 qBR R．再由 Bqv＝m r 可得 v＝ m ，故 B 正确．
(3)由(2)知，当轨迹圆与 AC 相切时，从 AC 边射出的粒子距 a a C 最远，故有粒子射出的范围为 CE 段，xCE＝ cos 60°＝ 2 4 当轨迹圆与 AD 边的交点 F 恰在圆心 O 正 上方时，射出的粒子距 D 点最远，如图乙 所示，故有粒子射出的范围为 DF 段 r1 a xDF＝ ＝ ． sin 60° 2
A．导体棒向左运动 BEL B．开关闭合瞬间导体棒 MN 所受安培力为 R BELsin θ C．开关闭合瞬间导体棒 MN 所受安培力为 R BELsin θ D．开关闭合瞬间导体棒 MN 的加速度为 mR
解析：选 BD．磁场方向与导体棒垂直，导体棒所受安培力 F BEL ＝BIL＝ R ， 方向为垂直于磁场方向与电流方向所确定的平 面斜向下，其有水平向右的分量，将向右运动，故 A、C 错 误， B 正确． 导体棒受到的合力 F 合＝Fcos(90°－θ)＝Fsin θ， F合 BELsin θ 由 a＝ m 得 a＝ mR ，D 正确．
2019届高考物理(人教浙江版)一轮复习课件：第8章 磁场 1 第一节
栏目 导引
第八章
磁
场
提示：
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第八章
磁
场
想一想 安培力公式 F＝BIL 中的 L 代表什么？
提示：L 为有效长度．
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第八章
磁
场
描述磁场物理量的应用 【知识提炼】 1．电流周围的磁场：需要掌握直线电流的磁场、通电螺线管 的磁场、环形电流的磁场，能从立体、横截两个不同角度运 用安培定则确定电流方向与磁场方向的关系．
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第八章
磁
场
(4)磁感线是真实存在的．( × ) (5)通电线圈可等效成条形磁铁，它周围的磁感线起始于线圈 一端，终止于线圈的另一端．( × ) (6)安培力的方向既跟磁感应强度方向垂直，又跟电流方向垂 直．( √ )
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第八章
磁
场
做一做 如图所示，甲、乙是直线电流的磁场，丙、丁是环形电流的 磁场，戊、己是通电螺线管的磁场，试在各图中补画出电流 方向或磁感线方向．
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第八章
磁
场
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
[审题指导]
直线电流的磁场的磁感线是以导线上一点为圆
心的同心圆，磁感应强度的方向沿磁感线的切线方向，磁感 线的环绕方向与电流方向之间的关系满足安培定则．
BIL ． (1)磁场和电流垂直时：F＝________
(2)磁场和电流平行时：F＝0．
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第八章
磁
场
2．安培力的方向 (1)用左手定则判定： 伸开左手， 使拇指与其余四个手指垂直， 并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使
【名师导学】高考一轮物理总复习：第8章《磁场》章末总结ppt课件
a＝Rv202
④
据题意由几何关系得 3R2＝d ⑤
联立④⑤式得
MM.DD.20XX
20
a＝3dv20 ⑥
(3)设粒子做圆周运动的半径为 R，周期为 T，由 圆周运动公式得
T＝2πv0R ⑦ 由牛顿第二定律得 qv0B0＝mRv02 ⑧
由题意知 B0＝4mqdv0，代入⑧式得 d＝4R ⑨
MM.DD.20XX
A．电子与正电子的偏转方向一定不同 B．电子与正电子在磁场中运动轨迹的半径一定 相同 C．仅依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是质子 还是正电子 D．粒子的动能越大，它在 MM.DD.20XX 磁场中运动轨迹的半 27 径越小
【解析】根据洛伦兹力提供向心力，利用左手定 则解题．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，它们在磁场中运动 时不能确定 mv 的大小，故选项 C 正确；粒子的 mv
面的位置，沿垂直于磁场且平行于板面的方向射入磁场
区．当 B0 和 TB 取某些特定值时，可使 t＝0 时刻入射的
粒子经Δt 时间恰能垂直打在 P 板上(不考虑粒子反
弹)．上述
m、q、d、v0
为已知量． MM.DD.20XX
18
图乙 (1)若Δt＝12TB，求 B0；
(2)
若
Δ
t
＝
3 2
TB
，
求
粒
子
MM.DD.20XX
16
【解析】本题考查带电粒子在磁场中的运动． 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动， 由牛顿第二定律得 qvB＝mvr2 ① 两粒子动量相等，由①知 p＝mv＝qBr，则 qaBra ＝qbBrb ② 已知 ra>rb，则 qa<qb，故选项 A 正确．由已知条 件不能对其他选项进行判定．
2019届高考物理一轮复习 第8章 第一节课件.ppt
变式训练 2 如图所示，在 a、b、c 三处垂直于纸面放置 三根长直通电导线，电流大小相等，a、b、c 是等边三角形 的三个顶点，a 处电流在三角形中心 O 点产生的磁场的磁感 应强度大小为 B，求 O 处的磁感应强度．
2．(单选)有 a、b、c、d 四个小磁针，分别放置在通电 螺线管的附近和内部，如图所示．其中小磁针的指向正确的
是( D )
A．a B．b C．c D．d
例 1 (单选)关于磁感应强度 B，下列说法中正确的是 (D )
A．磁场中某点 B 的大小，跟放在该点的试探电流元的 情况有关
B．磁场中某点 B 的方向，跟放在该点的试探电流元受 到磁场力的方向一致
C．若在磁场中某点的试探电流元不受磁场力作用，该 点 B 值大小为零
D．在磁场中磁感线越下列关于磁感应强度的说法正确的是 (D )
A．一小段通电导体放在磁场 A 处，受到的磁场力比 B 处的大，说明 A 处的磁感应强度比 B 处的磁感应强度大
B．由 B＝IFL可知，某处的磁感应强度的大小与放入该 处的通电导线所受磁场力 F 成正比，与导线的 I、L 成反比
高考总复习一轮
第八章 物理
1．(单选)关于磁感应强度 B，下列说法中正确的是( D ) A．根据磁感应强度定义 B =F/IL，磁场中某点的磁感应强 度 B 与 F 成正比，与 I 成反比 B．磁感应强度 B 是标量，没有方向 C．磁感应强度 B 是矢量，方向与 F 的方向相反 D．在确定的磁场中，某一点的磁感应强度 B 是确定的
C．一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用，则 该处磁感应强度一定为零
D．小磁针 N 极所受磁场力的方向就是该处磁感应强度 的方向
例 2 (2016·衡水中学模拟)(单选)如右图所示，两根互相 平行的长直导线过纸面上的 M，N 两点，且与纸面垂直，导 线中通有大小相等、方向相反的电流．a，O，b 在 M，N 的 连线上，O 为 MN 的中点，c，d 位于 MN 的中垂线上，且 a， b，c，d 到 O 点的距离均相等．关于以上几点处的磁场，下 列说法正确的是( C ) 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
2019届高考物理江苏专版一轮复习课件：第八章+第1节+磁场的描述+磁场对电流的作用
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(6)将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。 (7)安培力可能做正功，也可能做负功。
纵观 ·物理学史
1820 年， 丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周围 的小磁针发生偏转，称为电流的磁效应。
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课 堂 提 能·考点全通
易点速过，难点精研，时间用到增分点上
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突破点(一)
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[题点全练] 下列关于磁场或电场的说法正确的是________。 ①通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大 ②通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大 ③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 ④磁感应强度的大小跟放在磁场中的通电导线受力的大小无关 ⑤电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度为零 ⑥一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一 定为零 ⑦检验电荷在电场中某点受到的电场力与检验电荷本身电荷量 的比值表征该点电场的强弱
[题点全练] 1．(2018· 连云港模拟)如图所示，圆环 上带有大量的负电荷，当圆环沿顺 时针方向转动时，a、b、c 三枚小磁 针都要发生转动，以下说法正确的 是 A．a、b、c 的 N 极都向纸里转 B．b 的 N 极向纸外转，而 a、c 的 N 极向纸里转 C．b、c 的 N 极都向纸里转，而 a 的 N 极向纸外转 D．b 的 N 极向纸里转，而 a、c 的 N 极向纸外转
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3．安培定则的应用 在运用安培定则时应分清“因”和“果”，电流是 “因”，磁场是“果”，既可以由“因”判断“果”，也可 以由“果”追溯“因”。
原因(电流方向) 结果(磁场方向) 直线电流的磁场 环形电流的磁场
4．磁场的叠加 磁感应强度为矢量，合成与分解遵循平行四边形定则。
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大拇指 四指
(6)将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。 (7)安培力可能做正功，也可能做负功。
纵观 ·物理学史
1820 年， 丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周围 的小磁针发生偏转，称为电流的磁效应。
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易点速过，难点精研，时间用到增分点上
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[题点全练] 下列关于磁场或电场的说法正确的是________。 ①通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大 ②通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大 ③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 ④磁感应强度的大小跟放在磁场中的通电导线受力的大小无关 ⑤电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度为零 ⑥一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一 定为零 ⑦检验电荷在电场中某点受到的电场力与检验电荷本身电荷量 的比值表征该点电场的强弱
[题点全练] 1．(2018· 连云港模拟)如图所示，圆环 上带有大量的负电荷，当圆环沿顺 时针方向转动时，a、b、c 三枚小磁 针都要发生转动，以下说法正确的 是 A．a、b、c 的 N 极都向纸里转 B．b 的 N 极向纸外转，而 a、c 的 N 极向纸里转 C．b、c 的 N 极都向纸里转，而 a 的 N 极向纸外转 D．b 的 N 极向纸里转，而 a、c 的 N 极向纸外转
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3．安培定则的应用 在运用安培定则时应分清“因”和“果”，电流是 “因”，磁场是“果”，既可以由“因”判断“果”，也可 以由“果”追溯“因”。
原因(电流方向) 结果(磁场方向) 直线电流的磁场 环形电流的磁场
4．磁场的叠加 磁感应强度为矢量，合成与分解遵循平行四边形定则。
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浙江鸭2019版高考物理大一轮复习第八章磁场第1讲磁场及其对电流的作用课件
所受
的方向.
安培力
(2)安培力的方向特点：F⊥B，F⊥I，即F垂B直和于I 平面.
决定的
自测3 在赤道上，地磁场可以看做是沿南北方向并且与地面
平行的匀强磁场，磁感应强度是5×10－5 T.如果赤道上有一条
沿东西方向的直导线，长40 m，载有20 A的电流，地磁场对这
根导线的作用力大小是
A.4×10－8 N C.9×10－4 N
A.a处的磁感应强度大小比c处的小 B.b、c两处的磁感应强度大小相等 C.a、c两处的磁感应强度方向相同
√D.b处的磁感应强度为零 图7
解答
命题点二 安培力的分析和计算
1.安培力的大小应用公式F＝BIL计算(当磁场方向和电流方向垂 直时)，但要注意L是导线的有效长度，B是导线所在处的磁感 应强度值.在实际应用中，导线可能不是直导线、磁场在导线处 的磁感应强度也不相同，需要进行有效转化，如找等效长度、 微分为电流元、转换研究对象等. 2.安培力的方向根据左手定则判断.
例3 (2016·湖州市联考)如图8所示，AC是一个用长为L的导线 弯成的、以O为圆心的四分之一圆弧，将其放置在与平面AOC 垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中.当在该导线中通以由C到A、 大小为I的恒定电流时，该导线受到的安培力大小和方向是
A.BIL，平行于 OC 向左
2 B.
2πBIL，平行于 OC 向右
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.则关于金属棒的说法错误的是
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 图14
√
解答
变式8 (2016·浙江4月选考·9)法拉第电动机原理如图15所示.条
学海导航1高三物理一轮复习配套课件：第8章 第节 磁场对运动电荷的作用
(1)若粒子沿环状的半径方向射入磁场，则不能穿越磁 场的最大速度为多大？
(2)若粒子速度方向不受限制，则粒子不能穿越磁场的 最大速度为多大？
【解析】(1)轨迹如图甲所示．设粒子的轨道半径为 r1. 由几何知识得 r21＋R21＝(R2－r1)2，得 r1＝0.375m
由牛顿第二定律 qBv1＝mvr121得 v1＝1.5×107m/s 所 求 粒 子 不 能 穿 越 磁 场 的 最 大 速 度 为 v1 ＝ 1.5×107m/s.
当两板之间正离子运动 n 个 周期，即 nT0 时，有
r＝4dn(n＝1,2,3，…) 联立求解，得正离子的速度的可能值为 v0＝Bm0qr＝2πndT0(n＝1,2,3，…)．
＝5πm 3qB
答案：(1)q3BmL＜v0≤qmBL
5πm (2) qB
【变式训练 2A】核聚变反应需要几百万度以上的高温， 为把高温条件下高速运动的离子约束在小范围内，通常采 用磁约束的方法(托卡马克装置)．如图所示，环状匀强磁场 围成中空区域，中空区域中的带电粒子只要速度不是很大， 都不会穿出磁场的外边缘而被约束在该区域内，设环状磁 场的内半径为 R1＝0.5m，外半径 R2＝1.0m，磁感应强度 B ＝1.0T，若被束缚带电粒子的比荷为mq ＝4.0×107C/kg，中 空区域内带电粒子具有各个方向的速度，试求：
2.(多选)利用如图所示装置可 以选择一定速度范围内的带电粒子． 图中板 MN 上方是磁感应强度大小 为 B、方向垂直纸面向里的匀强磁 场，板上有两条宽度分别为 2d 和 d 的缝，两缝近端相距为 L.一群质量为 m、电荷量为 q，具有不同速度的粒子从宽度 为 2d 的缝垂直于板 MN 进入磁场，对于能够从宽度 d
(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径； (2)粒子在磁场中运动的时间； (3)正三角形磁场区域的最小边长．