高中物理选修3-1磁场-安培力-洛伦兹力

合集下载

高中物理 磁感应强度 安培力 洛仑兹力分析 新人教版选修3

高中物理 磁感应强度 安培力 洛仑兹力分析 新人教版选修3

磁感应强度 安培力 洛仑兹力表示磁场强弱的物理量是磁感应强度,它定义为:放在磁场中垂直于磁场方向的通电导线所受的安培力F 跟电流I 和导线长度L 的乘积IL 的比值,即ILF B =。

单位是特(T ),)/(11m A N T ∙=。

由磁感应强度的定义式可以得出磁场对电流的作用力——安培力的公式:BIL F =,但此式只适用于通电导线与磁感线垂直的条件下。

如果二者夹角为θ,则公式变为θsin BIL F =。

同学们往往记不清公式中是sin θ还是con θ,可以告诉大家一个记忆的方法,那就是把不垂直转化为垂直的情况。

如图1所示,F= B ⊥IL ,B ⊥=Bsin θ,θsin BIL F =∴.图1与此式作比较的是:功的公式:θcos FS W =,是因为W=F ∥S , F ∥=Fcos θ.由安培力公式BIL F =可以导出洛仑兹力(磁场对运动电荷的作用力)公式f=qvB. 如图2所示,有一段长度为L 的通电导线,横截面积为S ,单位体积中含有的自由电荷数为n, 每个自由电荷的电荷量为q ,定向移动的平均速率为v 。

图2由于单位时间内有长度(数值上)等于v, 体积(数值上)等于vS 内的自由电荷可以通过某一截面,所以电流为nqvS I =,将此式代入安培力公式得:F =BnqvSL. 而F 是作用在每个运动电荷上的洛仑兹力F 的合力,所以f=qvB nSLBnqvSL N F ==. 同样道理,这是v 与B 垂直情况下的公式,如果v 与B 的夹角为θ,则θsin qvB f =。

综上所述,对于物理规律和物理公式,要在理解的基础上记忆。

所谓理解,就是要知道公式的来龙去脉,也就是会推导公式,并知道各有关公式的关系。

例题1.如图3所示,两根平行放置的长直导线a 和b ,载有大小相同方向相反的电流,a 受到的磁场力大小为F 1,当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后,a 受到的磁场力大小变为F 2,则此时b 受到的磁场力大小变为:A .F 2 B. F 1-F 2 C. F 1+F 2 D. 2F 1-F 2I图3解析:据安培定则,b 中电流产生的磁场在a 处垂直纸面向里,据左手定则,b 对a 的作用力(即F 1)向左,同理,a 对b 的作用力向右,大小也是F 1。

高二物理选修3-1第三章磁场知识点总结复习

高二物理选修3-1第三章磁场知识点总结复习

第三章磁场教案3.1 磁现象和磁场第一节、磁现象和磁场1.磁现象磁性:能吸引铁质物体的性质叫磁性.磁体:具有磁性的物体叫磁体.磁极:磁体中磁性最强的区域叫磁极。

2.电流的磁效应磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.(与电荷类比)电流的磁效应:电流通过导体时导体周围存在磁场的现象(奥斯特实验)。

3.磁场磁场的概念:磁体周围存在的一种特殊物质(看不见摸不着,是物质存在的一种特殊形式)。

磁场的基本性质:对处于其中的磁极和电流有力的作用.磁场是媒介物:磁极间、电流间、磁极与电流间的相互作用是通过磁场发生的.磁场对电流的作用,电流与电流的作用,类比于库仑力和电场,形成磁场的概念,磁场虽然看不见、摸不着,但是和电场一样都是客观存在的一种物质,我们可以通过磁场对磁体或电流的作用而认识磁场.4.磁性的地球地球是一个巨大的磁体,地球周围存在磁场———地磁场.地球的地理两极与地磁两极不重合(地磁的N极在地理的南极附近,地磁的S极在地理的北极附近),其间存在磁偏角.地磁体周围的磁场分布情况和条形磁铁周围的磁场分布情况相似。

宇宙中的许多天体都有磁场。

月球也有磁场。

例1、以下说法中,正确的是()A、磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的B、电流与电流的相互作用是通过电场产生的C、磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁场而共同产生的D、磁场和电场是同一种物质例2、如图表示一个通电螺线管的纵截面,ABCDE在此纵截面内5个位置上的小磁针是该螺线管通电前的指向,当螺线管通入如图所示的电流时,5个小磁针将怎样转动?例3、有一矩形线圈,线圈平面与磁场方向成 角,如图所示。

设磁感应强度为B,线圈面积为S,则穿过线圈的磁通量为多大?例4、如图所示,两块软铁放在螺线管轴线上,当螺线管通电后,两软铁将(填“吸引"、“排斥”或“无作用力”),A端将感应出极。

3。

2 磁感应强度第二节 、 磁感应强度1.磁感应强度的方向:小磁针静止时N 极所指的方向规定为该点的磁感应强度方向 思考:能不能用很小一段通电导体来检验磁场的强弱呢?2.磁感应强度的大小匀强磁场:如果磁场的某一区域里,磁感应强度的大小和方向处处相同,这个区域的磁场叫匀强磁场。

高中物理选修3-1带电粒子在磁场中的运动基础复习讲义教案有答案

高中物理选修3-1带电粒子在磁场中的运动基础复习讲义教案有答案

基础课2磁场对运动电荷的作用知识点一、洛伦兹力、洛伦兹力的方向和大小1.洛伦兹力:磁场对运动电荷的作用力叫洛伦兹力。

2.洛伦兹力的方向(1)判定方法:左手定则:掌心——磁感线垂直穿入掌心;四指——指向正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向;拇指——指向洛伦兹力的方向。

(2)方向特点:F⊥B,F⊥v,即F垂直于B和v决定的平面。

3.洛伦兹力的大小(1)v∥B时,洛伦兹力F=0。

(θ=0°或180°)(2)v⊥B时,洛伦兹力F=q v B。

(θ=90°)(3)v=0时,洛伦兹力F=0。

知识点二、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。

如下图,带电粒子在磁场中,①中粒子做匀速圆周运动,②中粒子做匀速直线运动,③中粒子做匀速圆周运动。

3.半径和周期公式:(v⊥B)[思考判断](1)带电粒子在磁场中一定会受到磁场力的作用。

()(2)洛伦兹力的方向在特殊情况下可能与带电粒子的速度方向不垂直。

()(3)根据公式T=2πrv,说明带电粒子在匀强磁场中的运动周期T与v成反比。

(4)由于安培力是洛伦兹力的宏观表现,所以洛伦兹力也可能做功。

()(5)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时,其运动半径与带电粒子的比荷有关。

()(6)带电粒子在电场越强的地方受电场力越大,同理带电粒子在磁场越强的地方受磁场力越大。

()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×洛伦兹力的特点与应用1.洛伦兹力的特点(1)洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷速度方向和磁场方向确定的平面。

(2)当电荷运动方向发生变化时,洛伦兹力的方向也随之变化。

(3)运动电荷在磁场中不一定受洛伦兹力作用。

(4)根据左手定则判断洛伦兹力方向,但一定分正、负电荷。

上海科技教育出版社(沪科版)高中物理选修3-1:探究洛伦兹力_课件3

上海科技教育出版社(沪科版)高中物理选修3-1:探究洛伦兹力_课件3
探究洛伦兹力
一、洛伦兹力
1、洛伦兹力的本质
F
磁场对未通电的导体 无力的作用
F
I
磁场对通电导体 有力的作用
猜想
fff
I
磁场对通电导体的力作 用在运动电荷上,安培力
是这些力的宏观表现
实验 验证
洛伦兹力f
宏观 微观
安培力F
一、洛伦兹力
2、定义: 运动电荷受磁场的作用力。
3、方向: 遵从左手定则 (f⊥v,f⊥B)
L=vt
当 B、 v夹 θ角时:f=qvB sin θ =qvB⊥ qv⊥B
二、研究带电粒子在磁场中的运动
1、运动轨迹的探究
(1)理论探究 由f⊥v f 作为向心力,q做匀速圆周运动。
线圈 真空管
(2)实验观察
无磁场时 有磁场时
2、运动的半径和周期
由 得: 运动周期为:
v2 qvB m
解:质子在圆形磁场中走过一段圆弧后离开磁场区域,如 图所示。
半径: r = mv/qB∝v
v越大,r越大,路程越小
偏向角:tanθ / 2 R / r qBR / mv
v越大, θ越小
运动时间: t θ T

θ越小,t越小
质子最终将离开圆形磁场,所以在磁场中运动的时间不
可能无限长。
5、如图所示,一质量为m=0.1 g的小滑块,带有q=5×10-4 C
4、大小:
问题:设导体处于强度为B的匀强磁场中,横
截面积为S,单位体积的自由电荷数为n,电荷电量
为q,定向移动的平均速率为v,求q受的洛伦兹力f。
解:电流大小为 I nqvS
S
F=Nf
导 线 内 电 荷 数 为 : N n vt S

高中物理选修3-1磁场 安培力 洛伦兹力

高中物理选修3-1磁场 安培力 洛伦兹力
12.如图,正方形区域ABCD中有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个带正电粒子(不计重力)以一定速度沿AB边的中点M垂直于AB边射入磁场,恰好从A点射出.则()
A.仅把该粒子改为带负电,粒子将从B点射出
B.仅增大磁感应强度,粒子在磁场中运动时间将增大
C.仅将磁场方向改为垂直于纸面向外,粒子在磁场中运动时间不变
C.半径之比为
D.质量之比为
14.如图所示,在x轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B.原点O处存在一粒子源,能同时发射大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子(重力不计),速度方向均在xOy平面内,与x轴正方向的夹角 在0~180°范围内.则下列说法正确的是
A.发射速度大小相同的粒子, 越大的粒子在磁场中运动的时间越短
考点:考查了带电粒子有界磁场中的运动,
8.BD
【解析】
试题分析:粒子走过的路程为L,粒子在匀强磁场中做匀速率圆周运动,则运动时间t= ,故B正确、A错误;洛伦兹力始终与运动方向垂直,不做功,故C错误;洛伦兹力不做功,粒子速度大小不变,但速度方向改变,故AB处速度不同,速率相同,D正确.故选BD.
考点:带电粒子在匀强磁场中的运动
考点:安培力
【名师点睛】本题考查安培力的计算,熟记安培力公式F=BIL,注意式中的L应为等效长度,但要理解等效长度的意义;此题还可以分别求出两部分导线所受的安培力,然后将二力根据平行四边形法则合成也可以求解.
3.ABD
【解析】根据右手定则(磁感线穿掌心,四指指正电荷的运动方向或者负电荷运动的反方向,则拇指指受力方向)可判断ABD对,C情况电荷平行于磁感线运动不受洛伦兹力
20.如图所示,一带电粒子由静止开始经电压U加速后从O孔进入垂直纸面向里的匀强磁场中,并打在了P点.测得OP=L,磁场的磁感应强度为B,则带电粒子的荷质比q/m=.(不计重力)

高中物理磁场中的安培力与洛伦兹力

高中物理磁场中的安培力与洛伦兹力

高中物理磁场中的安培力与洛伦兹力在高中物理的学习中,磁场部分的安培力与洛伦兹力是两个非常重要的概念。

理解它们不仅对于应对考试中的难题至关重要,更有助于我们深入理解自然界中电磁相互作用的规律。

首先,咱们来聊聊安培力。

安培力是指通电导线在磁场中受到的力。

当一段通有电流的导线置于磁场中时,导线就会受到安培力的作用。

这个力的大小与电流的大小、导线在磁场中的长度、磁感应强度以及电流方向与磁场方向的夹角有关。

其大小可以用公式 F =BILsinθ 来计算,其中 F 表示安培力,B 表示磁感应强度,I 是电流强度,L 是导线在磁场中的有效长度,θ 是电流方向与磁场方向的夹角。

那这个公式是怎么来的呢?这就得从电流的本质说起。

电流其实是由大量自由电子定向移动形成的。

每个自由电子在磁场中都会受到洛伦兹力的作用,由于电子定向移动,它们所受洛伦兹力的宏观表现就形成了安培力。

比如说,在一个垂直纸面向里的匀强磁场中,有一根水平放置的通有电流的直导线。

如果电流方向向右,那么根据左手定则,导线所受安培力的方向就会竖直向下。

安培力在实际生活中有很多应用。

像电动机就是利用安培力的原理工作的。

在电动机中,通电线圈在磁场中受到安培力的作用而发生转动,从而将电能转化为机械能。

接下来,咱们再看看洛伦兹力。

洛伦兹力是指运动电荷在磁场中所受到的力。

当一个电荷以速度 v 在磁场中运动时,如果磁场的磁感应强度为 B,并且电荷的运动方向与磁场方向夹角为θ,那么这个电荷所受到的洛伦兹力大小为 F =qvBsinθ,其中 q 表示电荷量。

洛伦兹力的方向同样可以用左手定则来判断。

需要注意的是,洛伦兹力始终与电荷的运动方向垂直,所以洛伦兹力永远不会对运动电荷做功。

举个例子,如果一个带正电的粒子以水平向右的速度在垂直纸面向里的磁场中运动,那么根据左手定则,粒子所受洛伦兹力的方向就是竖直向上。

洛伦兹力在现代科技中也有着重要的应用。

比如,在显像管中,电子枪发射出的电子在磁场的作用下发生偏转,从而使电子能够准确地打在屏幕的指定位置上,形成图像。

高中物理选修3知识点公式总结

高中物理选修3知识点公式总结

1、电荷量:电荷的多少叫电荷量,用字母Q 或q 表示。

(元电荷常用符号e自然界只存在两种电荷:正电荷和负电荷。

同号电荷相互排斥,异号电荷相互吸引。

2、点电荷:当本身线度比电荷间的距离小很多,研究相互作用时,该带电体的形状可忽略,相当于一个带电的点,叫点电荷。

3、库仑定律:真空中两个静止的点电荷之间的作用力与这两个电荷所带电荷量的乘积成正比,与它们之间9109⨯=k N ﹒m 2/C 2。

45、电场强度:放入电场中一点的电荷所受的电场力跟电荷量的比值。

67、电场线的性质:a .电场线起始于正电荷或无穷远,终止于无穷远或负电荷;b .任何两条电场线不会相交;c. 静电场中,电场线不形成闭合线; d 8、匀强电场:场强大小和方向都相同的电场叫匀强电场。

电场线相互平行且均匀分布时表明是匀强电场。

9q E P ϕ= 10、等势面特点:①电场线与等势面垂直,②沿等势面移动电荷,静电力不做功。

11A B BA U ϕϕ-=( 电势差的正负表示两点间电势的高低)12、电势差与静电力做功:q WU =qU W =⇒表示A 、B 两点的电势差在数值上等于单位正电荷从A 点移到B 点,电场力所做的功。

1314、电势差与电场强度的关系:在匀强电场中,沿电场线方向的两点间的电势差等于场强与这两点间距离的Ed =15 电容的单位是法拉(F)决定平行板电容器电容大小的因素是两极板的正对面积、两极板的距离以及两极板间的电介质。

②对于平行板电容器有关的Q 、E 、U 、C 的讨论时要注意两种情况:16、带电粒子在电场中运动:①.带电粒子在电场中平衡。

(二力平衡)②.带电粒子的加速:动力学分析及功能关系分析:经常用2022121qU mv mv -=③.带电粒子的偏转:动力学分析:带电粒子以速度V 0垂直于电场线方向飞入两带电平行板产生的匀强电场中,受到恒定的与初速度方向成900角的电场力作用而做匀变速曲线运动 (类平抛运动)。

人教版高二物理选修3-1第三章 3.5运动电荷在磁场中受到的力(17张PPT)

人教版高二物理选修3-1第三章  3.5运动电荷在磁场中受到的力(17张PPT)
(1)该发电机哪个是正极? (2)离子的速率为多少?
上极板 200 m/s
3.霍尔效应
• 当电流垂直于外磁场方 向通过导体时,在垂直 于磁场和电流方向的导 体的两个端面之间出现 电势差的现象称为霍尔 效应,该电势差称为霍 尔电势差(霍尔电压)
如图:导体高h,宽d, 通入如图的电流I, 加如图的磁场B
D.只将电流I减小为原来的一半,则上、下表面之间的电势差
大小变为U/2
3.摆长为L的单摆在匀强磁场中摆动,摆动中 摆线始终绷紧,若摆球带正电,电量为q,质 量为m,磁感应强度为B,当小球摆到最低处, 摆线上拉力T多大?
1.当摆球向右摆时,
3mg 2mg cos Bq 2gL1cos
2.当摆球向左摆时,
3mg 2mg cos +Bq 2gL1cos
4.质量为m,带电量为q的微粒,以速度v与水平
方向成45°角进入匀强电场和匀强磁场同时存 在的空间,如图所示,微粒在电场、磁场、重 力场的共同作用下做匀速直线运动,求: (1) 该带电粒子带何种电荷,电场强度的大小. (2)磁感应强度的大小.
【答案】
3、要是电子打从A点向B点逐渐移动,偏转磁场应该
怎样变化? 先垂直纸面向外并逐渐减小,
后垂直纸面向里并逐渐增大.
3.电视显像管中的扫描
在电视显像管的偏转区 中存在水平方向和竖直方向 强弱和方向都在不断变化的 偏转磁场,于是,电子枪发 出的电子束在荧光屏上的发 光点不断移动,对图像进行 扫描,扫描的路线如图所示, 从a开始,逐行进行,直到b, 且每秒要进行50场扫描,结 果,我们就感觉到荧光屏上 整个都发光了。
V⊥BF洛=qVB源自V∥BF洛= 04.洛伦兹力的特点:
(1)、洛伦兹力的方向总是既垂直于速度,又垂直于 磁场, 即垂直于V和B所组成的平面总是:F⊥V F⊥B F⊥SVB
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

选修3-1 磁场练习姓名:___________分数:___________一、选择题(题型注释)1.空间有一圆柱形匀强磁场区域,该区域的横截面的半径为R,磁场方向垂直横截面.一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子以速率v0沿横截面的某直径射入磁场,离开磁场时速度方向偏离入射方向60°.不计重力,该磁场的磁感应强度大小为()A. B. C. D.@2.如图,长为2l的直导线拆成边长相等,夹角为60°的V形,并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B,当在该导线中通以电流强度为I的电流时,该V形通电导线受到的安培力大小为()3.在以下几幅图中,洛伦兹力的方向判断正确的是:4.对确定磁场某一点的磁感应强度,根据关系式B=F/IL得出的下列结论中,说法正确的是()A.B随I的减小而增大; B.B随L的减小而增大;C.B随F的增大而增大; D.B与I、L、F的变化无关)5.如图所示,两根水平放置且相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1与I2.与两导线垂直的一平面内有a、b、c、d四点,a、b、c在两导线的水平连线上且间距相等,b是两导线连线中点,b、d连线与两导线连线垂直.则(A )I 2受到的磁场力水平向左(B )I 1与I 2产生的磁场有可能相同(C )b 、d 两点磁感应强度的方向必定竖直向下 (D )a 点和 c 点位置的磁感应强度不可能都为零6.带电为+q 的粒子在匀强磁场中运动,下面说法中正确的是 A .只要速度大小相同,所受洛仑兹力就相同 】B .如果把+q 改为-q ,且速度反向大小不变,则洛仑兹力的大小、方向均不变C .洛仑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 .粒子只受到洛仑兹力作用,其运动的动能可能增大7.边长为a 的正方形,处于有界磁场如图所示,一束电子以水平速度射入磁场后,分别从A 处和C 处射出,则v A :v C =__________;所经历的时间之比t A :tC =___________8.一电子以垂直于匀强磁场的速度v A ,从A 处进入长为d 宽为h 的匀强磁场区域,如图所示,发生偏移而从B 处离开磁场,若电量为e ,磁感应强度为B ,弧AB 的长为L,则;A .电子在磁场中运动的平均速度是v AB .电子在磁场中运动的时间为AL t v =C .洛仑兹力对电子做功是A Bev h ⋅D .电子在A 、B 两处的速率相同9.如图所示,水平直导线中通有向右的恒定电流I,一电子从导线的正下方以水平向右的初速度进入该通电导线产生的磁场中,此后电子将A .沿直线运动B .向上偏转 :C .向下偏转D.向纸外偏转10.通电直导线A与圆形通电导线环B固定放在同一水平面上,通有如图所示的电流,则()A.直导线A受到的安培力大小为零B.直导线A受到的安培力大小不为零,方向水平向右C.导线环B受到的安培力的合力大小不为零D.导线环B受到的安培力的合力大小不为零,其方向水平向右%11.如图所示,一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T的匀强磁场中,以导线为中心,半径为R的圆周上有a、b、c、d四个点,已知c点的实际磁感应强度为0,则下列说法中正确的是()A.直导线中电流方向垂直纸面向里B.d点的磁感应强度为0C.a点的磁感应强度为2T,方向向右D.b点的磁感应强度为T,方向斜向下,与B成45°角12.如图,正方形区域ABCD中有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个带正电粒子(不计重力)以一定速度沿AB边的中点M 垂直于AB边射入磁场,恰好从A点射出.则()`A.仅把该粒子改为带负电,粒子将从B点射出B.仅增大磁感应强度,粒子在磁场中运动时间将增大C.仅将磁场方向改为垂直于纸面向外,粒子在磁场中运动时间不变D.仅减少带正电粒子速度,粒子将从AD之间的某点射出13.如图所示,第一象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场,电荷量相等的a、b两粒子,分别从A、O两点沿x轴正方向同时射入磁场,两粒子同时到达C点,此时a粒子速度恰好沿y轴负方向,粒子间作用力、重力忽略不计,则a、b粒子A .分别带正、负电B .运动周期之比为2:3 *C2 D.质量之比为214.如图所示,在x 轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B .原点O 处存在一粒子源,能同时发射大量质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子(重力不计),速度方向均在xOy 平面内,与x 轴正方向的夹角θ在0~180°范围内.则下列说法正确的是A .发射速度大小相同的粒子,θ越大的粒子在磁场中运动的时间越短B .发射速度大小相同的粒子,θ越大的粒子离开磁场时的位置距O 点越远C .发射角度θ相同的粒子,速度越大的粒子在磁场中运动的时间越短D .发射角度θ相同的粒子,速度越大的粒子在磁场中运动的角速度越大【15.如图所示,一半径为R 的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一质量为m ,电量为q 的正电荷(重力忽略不计)以速度v 沿正对着圆心O 的方向射入磁场,从磁场中射出时速度方向改变了θ角,磁场的磁感应强度大小为( )A .tan2mv qR θB .cot2mv qR θC .sin2mv qR θD .cos2mv qR θ16.关于回旋加速器加速带电粒子所获得的能量,下列说法正确的是( )A.与加速器的半径有关,半径越大,能量越大【B.与加速器的磁场有关,磁场越强,能量越大C.与加速器的电场有关,电场越强,能量越大D.与带电粒子的质量有关,质量越大,能量越大17.如图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,则质子射入磁场的运动速率越大,A.其轨迹对应的圆心角越大B.其在磁场区域运动的路程越大C.其射出磁场区域时速度的偏向角越大!D.其在磁场中的运动时间越长二、多选题(题型注释)三、填空题(题型注释)18.放在通电螺线管内部中间处的小磁针,静止时N板指向右端,则电源的C端为极。

$19.如图所示,一束电子(电量为e)以速度v垂直射入磁感应强度为B,宽度为d的30,则电子的质量匀强磁场中,穿透磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角为0是,穿透磁场的时间是。

20.如图所示,一带电粒子由静止开始经电压U加速后从O孔进入垂直纸面向里的匀强磁场中,并打在了P点.测得OP=L,磁场的磁感应强度为B,则带电粒子的荷质比q/m =.(不计重力)21.一个带电微粒在如图所示的正交匀强电场和匀强磁场中在竖直面内做匀速圆周运动.则该带电微粒必然带_______,旋转方向为_______.若已知圆半径为r,电场强度为E,磁感应强度为B,则线速度为_______.四、计算题(题型注释)22.如图所示,空间分布着方向平行于纸面且与场区边界垂直的有界匀强电场,电场强度为E,场区宽度为L,在紧靠电场右侧的圆形区域内,分布着垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B未知,圆形磁场区域半径为r。

一质量为m,电荷量为q的带正电的粒子从A点由静止释放后,在M点离开电场,并沿半径方向射入磁场区域,然后从N点射出,O为圆心,120MON∠=,粒子重力可忽略不计。

求:/(1)粒子在电场中加速的时间;(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小。

23.如图所示,一根长L=0.2m的金属棒放在倾角为θ=370的光滑斜面上,并通以I=5A 电流,方向如图所示,整个装置放在磁感应强度为B=,垂直斜面向上的匀强磁场中,金属棒恰能静止在斜面上,则该棒的重力为多少BU\P?24.如图所示,在y<0的区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直于xOy平面并指向纸面外,磁感应强度为B,一带正电的粒子以速度v0从O点射入磁场,入射方向在xOy平面内,与x轴正方向的夹角为θ,若粒子的电荷量和质量分别为q和m,试求(1)粒子射出磁场时的位置坐标;(2)在磁场中运动的时间.25.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26.如图所示,坐标系xoy在竖直平面内,空间有沿水平方向垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感强度大小为B,在x<0的空间内还有沿x负方向的匀强电场.一个质量为m、带电量为q的油滴经图中M(-a,0)点(a>0),沿着与水平方向成α角斜下作直线运向动,进入x>0区域,求:(1)油滴带什么电荷油滴做匀速直线运动还是匀变速直线运动请说明理由;(2)油滴在M点运动速度的大小;(3)油滴进入x>O区域,若能到达x轴上的N点(在图9中未标出),油滴在N点时速度大小是多少BIθ27.如图所示,竖直绝缘杆处于彼此垂直,大小分别为E和B的匀强电磁场中,电场方向水平向右,磁场方向垂直纸面向外,一个质量为m,带正电为q的小球从静止开始沿杆下滑,且与杆的动摩擦因数为μ,问:`⑴小球速度多大时,小球加速度最大是多少⑵小球下滑的最大速度是多少B E参考答案1.A 【解析】试题分析:带正电的粒子垂直磁场方向进入圆形匀强磁场区域,由洛伦兹力提供向心力,由几何知识求出轨迹半径r ,根据牛顿第二定律求出磁场的磁感应强度. 解:带正电的粒子垂直磁场方向进入圆形匀强磁场区域,由洛伦兹力提供向心力而做匀速圆周运动,画出轨迹如图,根据几何知识得知,轨迹的圆心角等于速度的偏向角60°, 且轨迹的半径为 r=Rcot30°= R根据牛顿第二定律得 qv 0B=m 得,B==,故A 正确,BCD 错误;故选:A【点评】本题是带电粒子在匀强磁场中运动的问题,画轨迹是关键,是几何知识和动力学知识的综合应用,常规问题. 2.C 【解析】试题分析:导线在磁场内有效长度为2lsin30°=l ,故该V 形通电导线受到安培力大小为F=BI2lsin30°=BIL ,选项C 正确. 考点:安培力 【名师点睛】本题考查安培力的计算,熟记安培力公式F=BIL ,注意式中的L 应为等效长度,但要理解等效长度的意义;此题还可以分别求出两部分导线所受的安培力,然后将二力根据平行四边形法则合成也可以求解. 3.ABD 【解析】根据右手定则(磁感线穿掌心,四指指正电荷的运动方向或者负电荷运动的反方向,则拇指指受力方向)可判断ABD 对,C 情况电荷平行于磁感线运动不受洛伦兹力 【答案】D 【解析】试题分析:若电流元IL 垂直放置在磁场中所受力为F ,则磁感应强度B 一定等于B LF I,但是磁感应强度与电流元受到的安培力的大小无关,与电流元无关,与导线的长度无关,是由磁场本身的性质决定的,故选项D 正确,选项ABC 错误。

相关文档
最新文档