高三物理高考物理题型归纳汇编电磁学综合
(完整版)高中物理电磁学总复习
高三物理总复习电磁学复习内容：高二物理（第十三章 电场、第十四章 恒定电流、第十五章 磁场、第十六章 电磁感应、第十七章 变交电流、第十八章 电磁场与电磁波)复习范围：第十三章～第十八章电磁学§.1 第十三章 电场1. (1）电荷守恒定律:电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移给另一个物体或者从物体的一部分转移到另一部分。
（2）应用起电的三种方式：摩擦起电（前提是两种不同的物质发生摩擦）、感应起电（把电荷移近不带电的导体（不接触导体），使导体带电）、接触带电.注意：①电荷量e 称为元电荷电荷量C 1060.119-⨯=e ；②电子的电荷量e 和电子的质量m 的比叫做电子的比荷C/kg 1076.111⨯=em e。
③两个完全相同的带电金属小球接触时．．．．．．．．．．．．．．．．电荷量分配规律：原带异种电荷的先中和后平分；原带同种电荷的总电荷量平分.2. 库仑定律。
⑴适用对象：点电荷。
注意：①带电球壳可等效点电荷。
当带电球壳均匀带电时,我们可等效在球心处有一个点电荷；球壳不均匀带电荷时，则等效点电荷就靠近电荷多的一侧。
②库仑力也是电场力,它只是电场力的一种。
⑵公式：221r Q Q k F ⋅=（k 为静电力常量等于229/c m N 109.9⋅⨯）.3.(1)电场:只要有电荷存在,电荷周围就存在电场（电场是描述自身的物理量．．．．．．．．．．．），电场的基本性质是它对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫做电场力. （2）ⅰ。
电场强度（描述自身的物理量．．．．．．．．）： E = F / q 这个公式适用于一切电场，电场强度E 是矢量,物理学中规定电场中某点的场强方向跟正电荷在该点的电场力的方向相同，即正电荷受的电场力方向，即E 的方向为负电荷受的电场力的方向的反向。
此外F = Eq 与221r Q Q k F ⋅=不同就在于前者适用任何电场,后者只适用于点电荷.注意：①对检验电荷（可正可负）的要求：一是电荷量应当充分小;二是体积也要小。
物理高三电磁学重点知识总结与典型题解析
物理高三电磁学重点知识总结与典型题解析导言：电磁学是物理学中的一个重要分支，它研究的是电和磁的相互作用关系。
在高中物理的学习中，电磁学是一个重要的内容，也是高考物理考试中的必考点。
本文将对高三电磁学的重点知识进行总结，同时提供一些典型题目的解析，希望能帮助学生复习和巩固相关知识。
一、电场与电势1. 电场的概念与性质：电场是指电荷在周围的物质中产生的一种作用力场。
电场强度的定义为单位正电荷所受到的力。
根据库仑定律，电场强度与电荷量成正比，与距离的平方成反比。
2. 电势差与电势能：电势差是指单位正电荷从某一点移动到另一点所做的功。
电势差与电场强度的关系为 V = E × d。
电势能是单位正电荷在电场中由某一点移动到无穷远所具有的能量。
例题解析：已知两个电荷的电势差为10V，如果将其中一个电荷的电量增大2倍，则电势差会发生怎样的变化？解析：电势差与电量成正比关系，因此电势差会增大2倍，即变为20V。
二、电场强度与电势分布1. 均匀带电直线：当沿垂直连线方向移动时，电场强度大小保持不变，方向由正电荷指向负电荷；当沿平行连线方向移动时，电场强度大小按反比例减少，方向同样由正电荷指向负电荷。
电势沿线分布均匀。
2. 均匀带电平面：垂直于带电平面的方向上，电场强度大小保持不变，方向垂直于带电平面的向外；平行于带电平面的方向上，电场强度不存在，电势为常数。
例题解析：一块带正电的无限大带电平面，其电势为+100V。
现在在电场中引入一个电荷，当电荷在距离平面10cm处，电势为多少？解析：对于带电平面，电势为常数，因此与距离无关，所以电势也是+100V。
三、静电场的高斯定律1. 高斯定律的表述：高斯定律是描述电场的一个重要定律，它表达了电场通过一个封闭曲面的总电通量与该曲面内包围的总电荷量之间的关系。
数学表达式为Φ = Q/ε0，其中Φ表示电通量，Q表示包围在封闭曲面内的总电荷量，ε0为电场常数。
2. 高斯定律的应用：高斯定律可以用来求解各种情况下的电场分布。
高中物理题型分类汇总含详细答案-磁场
高中物理题型分类汇总含详细答案考点必练-磁场共：15题时间：50分钟一、单选题1.关于磁场对通电导线的作用力，下列说法正确的是（）A.磁场对放置在其中的通电导线一定有力的作用B.放置在磁场中的导线越长，其所受的磁场力越大C.放置在磁场中的导线通过的电流越大，其所受的磁场力越大D.通电导线在磁场中所受的磁场力的方向一定与磁场方向垂直2.一段通电直导线，长度为l，电流为I，放在同一个匀强磁场中，导线和磁场的相对位置有如图所示的四种情况，通电导线所受到的安培力的大小情况将是()A.丙和丁的情况下，导线所受到的安培力都大于甲的情况B.乙的情况下，导线不受力C.乙、丙的情况下，导线都不受力D.甲、乙、丁的情况下，导线所受安培力大小都相等3.如图所示，在竖直绝缘的平台上，一个带正电的小球以水平速度v0抛出，落在地面上的A 点，若加一垂直纸面向里的匀强磁场，则小球的落点()A.仍在A点B.在A点左侧C.在A点右侧D.无法确定4.关于下列四幅图的说法正确的是（）A.图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压B.图乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出B极板是发电机的正极，A极板是发电机的负极C.图丙是速度选择器的示意图，带电粒子（不计重力）能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是，即D.图丁是质谱仪的结构示意图，粒子打在底片上的位置越靠近狭缝说明粒子的比荷越小5.如图甲所示，水平面上固定一个粗糙的“U”形金属框架，金属杆ab横跨其上并与之接触良好，整个装置处于竖直向上的磁场中，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，在金属杆ab保持静止的时间段内（）A.金属杆ab中感应电流方向一定从b到aB.回路中产生的感应电动势一定增加C.金属杆ab所受摩擦力的方向一定水平向右D.金属杆ab所受安培力一定变大6.如图所示，三根通电长直导线P、Q、R均垂直纸面放置，ab为直导线P、Q连线的中垂线，P、Q中电流强度的大小相等、方向均垂直纸面向里，R中电流的方向垂直纸面向外，则R 受到的磁场力可能是（）A.F1B.F2C.F3D.F47.长为L的通电直导线放在倾角为θ的光滑斜面上，并处在磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，当B方向竖直向上，电流为I1时导体处于平衡状态，若B方向改为垂直斜面向上，则电流为I2时导体处于平衡状态，电流比值应为（）A. B. C. D.8.如图所示，三根通电长直导线P、Q、R互相平行且通过正三角形的三个顶点，三条导线中通入的电流大小相等，方向垂直纸面向里；通过直导线产生磁场的磁感应强度B=kI / r,I为通电导线的电流大小，r为距通电导线的垂直距离，k为常量；则通电导线R受到的磁场力的方向是()A.垂直R，指向y轴正方向B.垂直R，指向y轴负方向C.垂直R，指向x轴正方向D.垂直R，指向x轴负方向二、多选题9.在磁场中的同一位置放置一条直导线，导线的方向与磁场方向垂直。
2019届高三物理二轮复习电磁感应中力电综合题型归纳
2019届高三物理二轮复习电磁感应中力电综合题型归纳类型一、电磁感应中的电路问题例1、把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环，水平固定在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，一长度为2a、电阻等于R、粗细均匀的金属棒MN放在圆环上，它与圆环始终保持良好的电接触。
当金属棒以恒定速度v向右移动，经过环心O时，求：（1）棒上电流的大小和方向，以及棒两端的电压U MN。
（2）在圆环和金属棒上消耗的总热功率。
【思路点拨】当金属棒以恒定速度v向右移动，经过环心O时，金属棒切割磁感线相当于电源，判断电流方向，电势高的点，标出电流方法，可以看出，电流分成两条支路，即两部分导线并联，简要画出电路图，然后列式计算。
【答案】（1）43BavR，方向由N到M；（2）28()3BavR【解析】（1）当金属棒MN经过环心O点时，产生的感应电动势为E=B2av=2Bav，此时的等效电路为，由欧姆定律得4132E Bav IRR R==+由右手定则知电流的；金属棒两端的电压是路端电压，424323MNR Bav RU I BavR=⋅=⋅=。
（2）因为整个电路为纯电阻电路，所以在圆环和金属棒上消耗的总热功率等于电源的总功率即28()3BavP EIR==。
【总结升华】解题的关键是分析清楚哪是电源、哪是内电路、哪是外电路，它们的电阻是多大，电流的流向，串并联关系如何，做题时最好画出电路图。
本题MN 是电源，其电阻是内阻，电流在M 分成两条支路，这两段是并联关系，两段的电阻都为R ，因此外电路的电阻为R 的二分之一。
举一反三【变式1】用一根粗细均匀电阻值为r 的电阻丝，弯曲成圆环，固定在磁感应强度为B 、方向垂直于纸面向里的匀强磁场中。
圆环直径为d ，有一长度亦为d 的金属棒ab ，电阻值为3r ，水平放置在圆环下侧边缘，如图所示。
ab 棒以速度v 紧靠着圆环做 匀速直线运动，运动过程中保持棒与电阻丝良好接触。
高三物理 电磁感综合问题
质对市爱慕阳光实验学校高三物理电磁感综合问题电磁感综合问题，涉及力学知识〔如牛顿运动律、功、动能理、动量和能量守恒律〕、电学知识〔如电磁感律、楞次律、直流电路知识、磁场知识〕多个知识点，突出考查考生理解能力、分析综合能力，尤其从实际问题中抽象概括构建物理模型的创能力。
因此，此题涉及的内容是高考考查的，年年都有考题，且多为计算题，分值高，难度大，对考生具有较高的区分度。
一、典型的综合问题讨论〔1〕电磁感与路和场的综合近几年主要是以选择题的形式出现，考查电磁感现象、电磁感的一般规律、自感〔线圈〕的“阻碍〞作用。
解决这类问题时，更多的从电磁感的根本原理入手进行分析，尤其是楞次律的用更要加以和加深理解。
随着科技的进步和开展，日常生活中的电气设备、控制器件越来越多，与电磁感的联系也越来越密切，给予高度和及时关注。
〔2〕电磁感与力和运动的综合近几年多以计算题的形式出现，考查学生对感电流所受安培力的理解与计算，解这类问题时，先分析回路中的电磁感现象，再分析感电流所受的安培力，结合对整个物体的受力分析，进行进一步的分析和计算。
从解题思路来讲，这类问题多属于基此题型，只要我们仔细分析、认真计算，问题就迎刃而解了。
〔3〕电磁感与功和能的综合近几年多以计算题的形式出现，考查安培力的功、功率，导体的动能变化知识，查看学生在情景中运用“动能理〞的能力，同时考查学生对功、能关系的理解。
〔4〕电磁感与能量和动量的综合考了一题，以计算题的形式出现，这类问题的综合性较强，考查能量守恒和转化律，考查安培力的冲量、对物体动量改变的作用、电路中的电量知识。
尤其是对安培力的冲量的用，由于BILtFt=，而qIt=，所以BLqFt=，由此把冲量与电量直接联系起来了，更为值得关注的是，这里的qIt=是电流的时间积累效果，包含了微元叠加〔积分〕的思想，有更大的开展空间，该。
〔5〕相关知识如下表：二、典型例题分析【例题1】两根金属导轨平行放置在倾角为θ=30°的斜面上，导轨左端接有电阻R=10Ω，导轨自身电阻忽略不计。
高考物理磁场经典题型及其解题基本思路
5.不计重力的带电粒子垂直进入匀强电场和垂直进入匀强磁场时都做曲线运动，但有 区别：带电粒子垂直进入匀强电场，在电场中做匀变速曲线运动(类平抛运动)；垂直进入 匀强磁场，则做变加速曲线运动(匀速圆周运动)
当微粒的速度为 v0 时，做水平匀速直线运动，有: qE=mg+qv0B
①；
当微粒的速度为 v0/2 时，它做曲线运动，但洛伦兹力对运动的电荷不做功，只有重力和
电场力做功，设微粒横向位移为 s，由动能定理
(qE-mg)s=1/2m(2v0)2-1/2m(v0/2)2
②.
将①式代入②式得 qv0BS=15mv02/8，
6.带电粒子在匀强磁场中做不完整圆周运动的解题思路： (1)用几何知识确定圆心并求半径. 因为 F 方向指向圆心，根据 F 一定垂直 v，画出粒子运动轨迹中任意两点(大多是射入 点和出射点)的 F 或半径方向，其延长线的交点即为圆心，再用几何知识求其半径与弦长的 关系. (2)确定轨迹所对的圆心角，求运动时间. 先利用圆心角与弦切角的关系，或者是四边形内角和等于 360°(或 2)计算出圆心角 的大小，再由公式 t=T/3600(或 T/2 )可求出运动时间. 六、带电粒子在复合场中运动的基本分析 1.这里所说的复合场是指电场、磁场、重力场并存，或其中某两种场并存的场.带电粒 子在这些复合场中运动时，必须同时考虑电场力、洛伦兹力和重力的作用或其中某两种力 的作用，因此对粒子的运动形式的分析就显得极为重要. 2.当带电粒子在复合场中所受的合外力为 0 时，粒子将做匀速直线运动或静止. 3.当带电粒子所受的合外力与运动方向在同一条直线上时，粒子将做变速直线运动. 4.当带电粒子所受的合外力充当向心力时，粒子将做匀速圆周运动. 5.当带电粒子所受的合外力的大小、方向均是不断变化的，则粒子将做变加速运动， 这类问题一般只能用能量关系处理. 七、电场力和洛伦兹力的比较 1.在电场中的电荷，不管其运动与否，均受到电场力的作用；而磁场仅仅对运动着的、 且速度与磁场方向不平行的电荷有洛伦兹力的作用. 2.电场力的大小 F=Eq,与电荷的运动的速度无关；而洛伦兹力的大小 f=Bqvsina，与电 荷运动的速度大小和方向均有关. 3.电场力的方向与电场的方向或相同、或相反；而洛伦兹力的方向始终既和磁场垂直， 又和速度方向垂直. 4.电场既可以改变电荷运动的速度大小，也可以改变电荷运动的方向，而洛伦兹力只 能改变电荷运动的速度方向，不能改变速度大小. 5.电场力可以对电荷做功，能改变电荷的动能；洛伦兹力不能对电荷做功，不能改变
2022届高三物理一轮总复习：电磁感应题型归纳
高考物理总复习电磁感应题型归纳一、电磁感应中的电路及图像问题类型一、根据B t -图像的规律，选择E t -图像、I t -图像电磁感应中线圈面积不变、磁感应强度均匀变化，产生的感应电动势为S B E n n nSk t t φ∆∆===∆∆，磁感应强度的变化率B k t∆=∆是定值，感应电动势是定值， 感应电流E I R r=+就是一个定值，在I t -图像上就是水平直线。
例1、矩形导线框abcd 固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B 随时间变化的规律如图所示。
若规定顺时针方向为感应电流I 的正方向，下列各图中正确的是（ ）【思路点拨】磁感应强度的变化率为定值，感应电动势电流即为定值。
应用楞次定律“增反减同”逐段判断电流的方向，同一个斜率电流方向、大小均相同。
【答案】D 【解析】根据法拉第电磁感应定律，S B E nn t t φ∆∆==∆∆，导线框面积不变，B t∆∆为一定值，感应电动势也为定值，感应电流也为定值，所以A 错误。
0-1s 磁感应强度随时间增大，根据楞次定律，感应电流的方向为逆时针，为负，C 错误。
1-3s 斜率相同即B t ∆∆相同为负，与第一段的B t∆∆大小相等，感应电动势、感应电流大小相等，方向相反，为顺时针方向，为正，所以B 错误，D 正确。
【总结升华】斜率是一个定值，要灵活应用法拉第电磁感应定律（这里定性分析）。
1-3s 可以分段分析判断感应电流的方向，速度太慢，这里充分应用1-2s 和2-3s 是同一个斜率, 感应电动势、感应电流大小相等方向相同，概念清晰，解题速度快。
类型二 选择E t -图像、U t -图像、I t -图像或E －x 图像、U －x 图像和I －x 图像例2、如图所示，一个菱形的导体线框沿着自己的对角线匀速运动，穿过具有一定宽度的匀强磁场区域，已知对角线AC 的长度为磁场宽度的两倍且与磁场边界垂直．下面对于线框中感应电流随时间变化的图象(电流以ABCD 顺序流向为正方向，从C 点进入磁场开始计时)正确的是 ( )【思路点拨】先根据楞次定律判断感应电流的方向，再结合切割产生的感应电动势公式判断感应电动势的变化，从而结合闭合电路欧姆定律判断感应电流的变化．解决本题的关键掌握楞次定律判断感应电流的方向，以及知道在切割产生的感应电动势公式E=BLv中，L为有效长度．【答案】B【解析】线圈在进磁场的过程中，根据楞次定律可知，感应电流的方向为ABCD方向，即为正值，在出磁场的过程中，根据楞次定律知，感应电流的方向为ADCBA，即为负值．在线圈进入磁场的前一半的过程中，切割的有效长度均匀增大，感应电动势均匀增大，则感应电流均匀增大，在线圈进入磁场的后一半过程中，切割的有效长度均匀减小，感应电动势均匀减小，则感应电流均匀减小；在线圈出磁场的前一半的过程中，切割的有效长度均匀增大，感应电流均匀增大，在线圈出磁场的后一半的过程中，切割的有效长度均匀减小，感应电流均匀减小．故B正确，A、C、D错误．故选：B．【变式】一正方形闭合导线框abcd ，边长L=0.1m ，各边电阻为1Ω，bc 边位于x 轴上，在x 轴原点O 右方有宽L=0.1m 、磁感应强度为1T 、方向垂直纸面向里的匀强磁场区域，如图所示，当线框以恒定速度4m/s 沿x 轴正方向穿越磁场区域过程中，下面4个图可正确表示线框进入到穿出磁场过程中，ab 边两端电势差ab U 随位置变化情况的是（ ）【答案】B 【解析】由题知ab 边进入磁场做切割磁感线运动时，据闭合电路知识，3330.344ab BLv U I R R BLv V R =⋅=⋅==，且a 点电势高于b 点电势，同理ab 边出磁场后cd 边进入磁场做切割磁感线运动，10.14ab U BLv V ==，a 点电势高于b 点电势，故B正确，A 、C 、D 错误。
(完整word版)高中物理电磁学单元的5类经典题型
电磁学单元的5类经典题型一、楞次定律和右手定则的应用在应用电磁感应定律时应理解“阻碍”的含义。
如果闭合电流的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反，以阻碍磁通量的增加；如果闭合回路的磁通量减少，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，以阻碍磁通量减少。
用右手定则处理通电导线切割磁感线产生感应电流和感应电动势很方便；但由于磁场变化，使静止回路磁通量变化产生的感应电流问题，右手定则无能为力，只能使用楞次定律。
例1 如下图所示，导线框abcd与导线在同一平面内，直导线通有恒定电流I，当导线框由左向右匀速通过直导线时，线框中感应电流的方向是（）解析当导线框在直导线左边向直导线靠近时，穿过导线框的磁感线是向外的且磁通量增加，由楞次定律可判断导线框中电流是dcba。
当导线框在直导线右边远离直导线时，穿过导线框的磁感线是向里的且磁通量减小，由楞次定律可判断导线框中电流还是dcba。
下面重点就是讨论导线框跨在导线两侧时感应电流的方向。
可以用两种办法判断：1)用磁通量判断：在线圈跨越导线的过程中，线圈左边部分磁感线穿出，而右边部分穿入。
我们可以用合磁通量来判断，线圈跨过来一半前，穿过线圈的磁感线是左边部分向外穿出的条数多于右边部分向里穿入的条数，即合磁通量是向外的，而且在减小。
由楞次定律知，感应电流的磁场阻碍磁通量的减少，因此感应电流的方向是abcd，当线圈跨过一半以后，穿过线圈向外的磁感线少于向里的磁感线，合磁通是向里的，而且增加，直至线圈完全跨过导线。
由楞次定律知感应电流的磁场方向与原磁通方向相反，即向外，同样可用安培定则判断感应电流方向是abcd。
2)用切割磁感线来判定：在跨越导线过程中，线圈的ab边和dc边均切割磁感线，由右手定则可得ab边电动势方向向下，cd边电动势方向向上，而ad、bc边不切割磁感线。
因此回来中相当于有两个电源串联，总感应电动势是顺时针。
即回路中感应电流的方向为abcd。
点评在这类题目中，穿过线框中的电流方向既可以用右手定则判定，又可以用楞次定律判定，两种方法判定的结果是完全相同的。
- 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、"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、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)。
电磁学综合题型一 电场和磁场“拼接起来”对带电粒子作用（质谱仪、显像管、环形加速器、回旋加速器）[例1] 如图1所示是测量带电粒子质量的仪器——质谱仪的工作原理示意图。
设法使某有机化合物的气态分子导入图1中所示的容器A 中，使它受到电子束轰击，失去一个电子成为正一价的离子。
离子从狭缝S 1以很小的速度（即初速度不计）进入电压为U 的加速电场区加速后，再通过狭缝S 2、S 3射入磁感应强度为B 的匀强磁场（方向垂直于磁场区的界面PQ ）中。
最后，离子打到感光片上，形成垂直于纸面且平行于狭缝S 3的细线。
若测得细线到狭缝S 3的距离为d 。
请导出离子的质量m 的表达式。
［解析］若以m 、q 表示离子的质量和电量，用v 表示离子从狭缝S 2射出时的速度，粒子在加速电场中，由动能定理得 qU mv =221 (1) 射入磁场后，在洛伦兹力作用下离子做匀速圆周运动，由牛顿定律可得Rv m qvB 2= (2) 式中R 为圆的半径。
感光片上细黑线到S 3缝的距离为： d = 2R (3)联立(1)~(3)式，解得 Ud qB m 822= ［变式训练1］显像管的简要工作原理是阴极K 发射的电子束经高压加速电场（电压为U ）加速后，进入放置在其颈部的偏转线圈形成的偏转磁场中偏转，偏转后的电子轰击荧光屏，荧光粉受激发而发光， 图2—a 为电视机显像管原理简图。
某同学家中电视机画面的幅度偏小，维修店的技术人员检查后诊断为显像管或偏转线圈出了故障（显像管的偏转线圈如图2—b 所示），试分析引起故障的原因可能是（ ）A 、电子枪发射的电子数减少。
B 、加速电场的电压过高，电子速度偏大。
C 、偏转线圈的电流过小，偏转磁场减弱。
D 、偏转线圈匝间短路，线圈匝数减少。
［变式训练2］如图4(a )所示为一种获得高能粒子的装置——环形加速器，环形区域内存在垂直纸面向外、大小可调节的均匀磁场。
质量为m 、电量为+q 的粒子在环中做半径为R 的圆周运动。
A 、B 为两块中心开有小孔的极板，原来电势都为零，每当粒子飞经A 板时，A 板电势升高为+U ，B 板电势仍保持为零，粒子在两极板间的电场中得到加速。
每当粒子离开时，A 板电势又降为零，粒子在电场一次次加速下动能不断增大，而绕行半径不变。
⑴设t =0时，粒子静止在A 板小孔处，在电场作用下加速，并开始绕行第一圈，求粒子绕行n 圈回到A 板时获得的总动能E n 。
⑵为使粒子始终保持在半径为R 的圆轨道上运动，磁场必须周期性递增，求粒子绕行第n 圈时的磁感应强度B n 。
⑶求粒子绕行n 圈所需的总时间t n （设极板间距远小于R ）。
⑷在图4(b )中画出A 板电势u 与时间t 的关系（从t =0起画到粒子第四次离开B 板）。
⑸在粒子绕行的整个过程中A 板电势是否可始终保持+U ？为什么？3、已知回旋加速器的D 型盒半径为R =60cm 。
两盒间距1cm ，用它加速质子时可使质子获得4MeV 的能量，加速电压为U =2×104V 。
求（1）该加速器中偏转磁场的磁感应强度；（2）质子在D 型盒中运动的时间t ；（3）整个过程中，质子在运动的总时间't 。
题型二 电场和磁场“重叠起来”对带电粒子的作用（速度选择器、磁流体发电机、电磁流量计、电磁泵、霍尔元件）[例2] 在图8所示的平行板器件中，电场强度E 和磁感应强度B 相互垂直。
具有某一水平速度V 的带电粒子，将沿着图中所示的虚线穿过两板间的空间而不发生偏转，具有其他速度的带电粒子将发生偏转。
这种器件能把具有上述速度V 的带电粒子选择出来，所以叫速度选择器。
如果已知粒子A （重力不计）的质量为m 、带电量为+q ，两极板间距为d ，磁场的磁感应强度为B 。
（1）试证明带电粒子具有速度BE V 时，才能沿着图示的虚线路径通过。
（2）若粒子A 从图8的右端两极板中央以-V 入射，还能直线从左端穿出吗？为什么？若不穿出而打在极板上，则到达极板时的速度是多少？（3）若粒子A 的反粒子（-q ，m ）从图8的左端以V 入射，还能直线从右端穿出吗？（4）将磁感应强度增大到某值，粒子A 将落到极板上，粒子落到极板时的动能为多少？ ［解析］⑴带电粒子A 进入场区后，受到库仑力F 1=qE 和洛伦兹力F 2=qVB 的作用，如果带电粒子穿过两板间做匀速直线运动不发生偏转，应有F 1=F 2，即 qE =qVB 。
所以BE V =。
（2）粒子A 在选择器的右端入射，电场力与洛伦兹力同方向，因此不可能直线从左端穿出，一定偏向极板。
若粒子打在极板上，由动能定理得 ()22'212V V m d qE -=⋅又E = BV ，所以 mq B d V V V +=2'。
（3）仍能直线从右端穿出，有（1）可知，选择器（B ，E ）给定时，与粒子的电性、电量无关，只与速度有关。
（4）增大磁感应强度B 为'B 后，有F 2 > F 1，即qvB > qE ，因此粒子A 将偏向下极板，最终落到下极板。
由动能定理 ()22''212V V m d qE -=⋅- 得qBVd mV qEd mV mV E K 21212121''21'222-=-== [变式训练3]目前世界上正在研究的一种新型发电机叫做磁流体发电机。
这种发电机可以直接把内能转化为电能，它的发电原理是：将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整体来说呈中性）喷射入磁场，磁场中A 、B 金属板上会聚集电荷，产生电压，设A 、B 两平行金属板的面积为S ，彼此相距L ，等离子体气体的电导率为σ（即电阻率的倒数），喷入速度为V ，板间磁感应强度B 与气流方向垂直，与板相连的电阻阻值为R ，如图9所示，问流过R 的电流I 为多少？［变式训练4］电磁流量计是对管道内部流体流动没有任何阻碍的仪器，广泛应用于测量高粘度及强腐蚀性流体的流量（在单位时间内通过管内横截面的流体的体积）。
假设流量计是如图10所示的横截面为长方形的一段管道，其中空部分的长、宽、高分别为图中的a 、b 、c 。
流量计的两端与输送流体的管道相连接（图中虚线），流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料。
现在流量计所在处加磁感应强度为B 的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面，当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面与串接了电阻R 的电流表的两端连接，I 为测得的电流值。
已知液体的电阻率为ρ，不计电流表的内阻，则可求得流量为（ ）A 、⎪⎭⎫ ⎝⎛+a c bRB I ρ B 、⎪⎭⎫ ⎝⎛+c b aR B I ρ C 、⎪⎭⎫ ⎝⎛+b a cR B I ρ D 、⎪⎭⎫ ⎝⎛+a bc R B I ρ ［变式训练5］在原子反应堆中抽动液态金属或在医疗器械中抽动血液等导电液体时，由于不允许传动的机械部分与这些液体相关接触，常使用一种电磁泵，图11为这种电磁泵的结构。
将导管放在磁场中，当电流穿过导电液体时，这种液体即被驱动。
问：⑴这种电磁泵的原理是怎样的？⑵若导管内截面积S = bh ，磁场视为匀强磁场，宽度为L ，磁感应强度为B ，液体穿过磁场区域的电流强度为I ，求匀强磁场区域内长度为L 的导管两端形成的压强差为多少？4、磁强计实际上是利用霍尔效应来测量磁感应强度B 的仪器。
其原理可解释为：如图12所示的一块导体接上a 、b 、c 、d 四个电极，将导体放在匀强磁场之中，a 、b 间通以电流I ，c 、d 间就会出现电势差，只要测出这个电势差U 的值，就可测得磁感应强度B 。
试推导B 的表达式。
题型三 带电粒子在电场、磁场、重力场构成的复合场运动[例3] 在匀强磁场和匀强电场中，水平放置一绝缘直棒，棒上套着一个带正电的小球，如图示，小球与棒间滑动摩擦因数2.0=μ，小球质量M kg 4101-⨯=，电量C q 4102-⨯=，匀强电场水平向右，E=5N/C ，磁场垂直纸面向里，B=2T ，取2/10s m g =，求：（1）小球的加速度最大时，它的速度多大？最大加速度多大？（2）如果棒足够长，小球的最大速度多大？（3）说明A 球达到最大速度后能量转化关系？［解析］（1）小球开始在电场力作用下向右运动，则A 球受重力，水平向右的电场力，垂直杆向上的弹力和洛伦兹力，沿杆水平向左的摩擦力。
则ma f Eq =-摩 而mg Bqv N =+，N f μ=摩∴ ma Bqv mg Eq =--)(μ ∴ 当Bqv mg =时，a 最大2max /10s m mEq a == 此时Bq mg v /=s m /5.2= （2）随着小球v 的增大，洛伦兹力逐渐增大当mg Bqv >后，杆对小球的弹力反向，则ma mg Bqv Eq =--)(μ当0=a 时，即)(mg Bqv Eq -=μ，s m Bq mg Eq v /15/)(max =+=μ（3）达到最大速度后，小球做匀速运动洛伦兹力、重力、弹力不做功，电场力做正功，摩擦力做负功。
与M 的高度差H=1.6m ，问：（1）A 沿壁下滑过程摩擦力做的功是多少？（2）P 与M 的水平距离s 等于多少？(6×10-2J ，0.6m)题型四 电磁感应综合题电磁感应这部分内容是物理重点内容之一．它在高考试题中比例约占8%—10％，近年来高考对本章内容考查命题频率极高的是感应电流的产生条件、方向判定和导体切割磁感线产生的感应电动势的计算，且要求较高．[例4]如图所示，半径为r 的金属圆环置于水平面内，三条电阻均为R 的导体杆Oa 、Ob 和Oc 互成120°连接在圆心O 和圆环上，圆环绕经过圆心O 的竖直金属转轴以大小为ω的角速度按图中箭头方向匀速转动．一方向竖直向下的匀强磁场区与圆环所在平面相交，相交区域为一如图虚线所示的正方形（其一个顶点位于O 处）．C 为平行板电容器，通过固定的电刷P 和Q 接在圆环和金属转轴上，电容器极板长为l ，两极板的间距为d ．有一细电子束沿两极板间的中线以大小为v 0（πl ωv 20>）的初速度连续不断地射入C ． （1）射入的电子发生偏转时是向上偏转还是向下偏转？（2）已知电子电量为e ，质量为m ．忽略圆环的电阻、电容器的充电放电时间及电子所受的重力和阻力．欲使射入的电子全部都能通过C 所在区域，匀强磁场的磁感应强度B 应满足什么条件？［解析］（1）射入的电子发生偏转时是向上偏转．（2）当导体杆处于磁场中时，感应电动势E Brv =导体杆转动的平均速度 /2v r ω= 所以，212E Br ω= 此时，磁场中导体杆的电阻为内电阻，其余的电阻为外电阻，电容器的电压 E E R R R U 312/2/=+=射入的电子在两极板间运动 t v l 0= 因为πl ωv 20>，所以ωπt 2< 而ωπ2就是每条导体杆在磁场中运动的时间，因此有部分电子在两极板间运动的时间内，极板间的电场始终存在，这部分电子在极板间的偏转量最大．设电子恰好能离开通过C ，有2122d at =而 eU a md= 由以上各式得 222206lr ωe d mv B = 磁感强度B 应满足的条件是 222206lr ωe d mv B < [变式训练8]如图（甲）所示，固定于水平桌面上的金属架cdef ，处在一竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B 0，金属棒 ab 搁在框架上，可无摩擦地滑动，此时 adeb 构成一个边长为l 的正方形，金属棒的电阻为r ，框架的电阻不计．从 t = 0 时刻起，磁场开始均匀增加，磁感应强度变化率的大小为k （k=△B/△t ）.求：( l ）用垂直于金属棒的水平拉力 F 使金属棒保持静止，写出 F 的大小随时间t 变化的关系式，并指出 F 的方向．( 2 ）如果竖直向下的磁场是非均匀增大的（即 k 不是常数），金属棒以速度v 0向什么方向匀速运动时，可使金属棒中始终不产生感应电流？写出该磁感应强度 B 随时间 t 变化的关系式．( 3 ）如果非均匀变化磁场在 0 ～t 1时间内的方向竖直向下，在 t l ～t 2时间内的方向竖直向上，若t ＝0时刻和t=t 1时刻磁感应强度的大小均为 B 0、 adeb 的面积均为l 2．当金属棒按图（乙）中的规律运动时，为使金属棒中始终不产生感应电流，请在图（丙）中画出变化的磁场的磁感应强度 B 随时间t 变化的示意图象．（要写出必要的表达式．已知 t l -0=t 2-t 1< l/v o ，以竖直向下为正方向）［变式训练9］如图（a ）所示，光滑的平行长直金属导轨置于水平面内，间距为L 、导轨左端接有阻值为R的电阻，质量为m 的导体棒垂直跨接在导轨上。