高考物理熱點(diǎn)快速突破必考部分(打包15套).zip
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專題10 磁場
【高考命題熱點(diǎn)】主要考查磁場性質(zhì)、磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量合成、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動的選擇題和帶電粒子在復(fù)合場中運(yùn)動的綜合大題。
【知識清單】
1、 磁場基本知識
1. 磁場
磁場
存在
是一種特殊的物質(zhì),存在于磁極和電流周圍;
特點(diǎn)
對放入磁場內(nèi)的磁極和電流具有力的作用;
方向
規(guī)定磁場內(nèi)任意一點(diǎn)小磁針靜止時(shí)N極所指方向(N極受力方向)即為該點(diǎn)磁場的方向。
S N S N 磁場方向
2. 磁感應(yīng)強(qiáng)度:描述磁場強(qiáng)弱的物理量。
定義式: 單位:特斯拉,簡稱特(T):安培力;:導(dǎo)線電流;:放入磁場導(dǎo)線有效長度。
說明:(1)與無關(guān),只有磁場本身性質(zhì)決定;
(2);
(3)矢量,方向:為該點(diǎn)磁場方向,不是方向。
3. 磁感線
說明:(1)并非真實(shí)存在,是人們?yōu)榱朔奖忝枋龃艌龆傧氲木€;
(2)閉合曲線,外部:N極→S極; 內(nèi)部:S極→N極,形成閉合曲線;
(3)密疏表示磁場強(qiáng)弱,磁感線上某點(diǎn)切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)磁場方向,即方向。
常見磁感線分布:
N ×
× S N N S
S
條形磁鐵 通電直導(dǎo)線 環(huán)形電流 勻強(qiáng)磁場
(右手直導(dǎo)線定則) (右手螺旋定則) (等密平行直線)
說明:“”表示磁場方向垂直紙面向外;“×”表示磁場方向垂直紙面向里。
右手直導(dǎo)線定則:右手握住直導(dǎo)線,大拇指方向與電流方向相同,則四指環(huán)繞方向即為
通電直導(dǎo)線周圍磁場環(huán)繞方向。即通電直導(dǎo)線周圍磁場是以直導(dǎo)線上某點(diǎn)為圓心的一些
同心圓。
右手螺旋定則:讓四指彎曲方向與電流環(huán)繞方向相同,則大拇指所指方向即為環(huán)形電流
周圍磁場的N極。
二、磁場對電流的作用:(安培力) 左手定則(方向)
安培力:
為與之間的夾角
當(dāng)時(shí),()
當(dāng)時(shí),()
左手定則:讓磁感線垂直穿過左手手掌心,四指方向與電流方向相同,則大拇指所指方向即為導(dǎo)線所受安培力方向(如右圖所示)。
× × × ×
× × × ×
× × × ×
× × × ×
3、 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動
1. 洛倫茲力 左手定則(方向)
(為與之間夾角)
說明:(1)時(shí),;
(2)時(shí),(高中階段必須掌握);
(3) 即磁場對運(yùn)動電荷才有力的作用。
規(guī)定:電流方向跟正電荷運(yùn)動方向相同,跟負(fù)電荷運(yùn)動方向相反。即由左手定則可判斷如右圖運(yùn)動電荷所受
方向如圖所示。
× × × ×
× × × ×
× × × ×
× × × ×
安培力與洛倫茲力關(guān)系:安培力 洛倫茲力
2. 帶電粒子射入勻強(qiáng)磁場(不計(jì)重力) 勻速圓周運(yùn)動
× × × ×
× × × ×
× × × ×
× × × ×
即
求運(yùn)動時(shí)間:或
作圖兩種情形:
說明:(1)已知兩個(gè)速度方向,分別作兩個(gè)速度的垂線,垂線交點(diǎn)即為軌跡的圓心O,以O(shè)為圓心,以速度至圓心為半徑畫弧即可;
(2)已知一個(gè)速度方向和另外一個(gè)點(diǎn)射出,先作速度垂線,將速度與該點(diǎn)連線再作其中垂線,中垂線和垂線交點(diǎn)即為軌跡圓心O,以O(shè)為圓心,以速度至圓心為半徑畫弧即可。
答案
P36
熱點(diǎn)突破提升練十
1.(多選)指南針是我國古代四大發(fā)明之一。關(guān)于指南針,下列說法正確的是( )
A.指南針可以僅具有一個(gè)磁極
B.指南針能夠指向南北,說明地球具有磁場
C.指南針的指向會受到附近鐵塊的干擾
D.在指南針正上方附近沿指針方向放置一直導(dǎo)線,導(dǎo)線通電時(shí)指南針不偏轉(zhuǎn)
2.關(guān)于通電直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場中所受的安培力,下列說法正確的是( )
A.安培力的方向可以不垂直于直導(dǎo)線
B.安培力的方向總是垂直于磁場的方向
C.安培力的大小與通電直導(dǎo)線和磁場方向的夾角無關(guān)
D.將直導(dǎo)線從中點(diǎn)折成直角,安培力的大小一定變?yōu)樵瓉淼囊话?
3. 一圓筒處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向與筒的軸平行,筒的橫截面如圖所示。圖中直徑MN的兩端分別開有小孔,筒繞其中心軸以角速度ω順時(shí)針轉(zhuǎn)動。在該截面內(nèi),一帶電粒子從小孔M射入筒內(nèi),射入時(shí)的運(yùn)動方向與MN成30°角。當(dāng)筒轉(zhuǎn)過90°時(shí),該粒子恰好從小孔N飛出圓筒。不計(jì)重力。若粒子在筒內(nèi)未與筒壁發(fā)生碰撞,則帶電粒子的比荷為( )
A. B. C. D.
4.兩相鄰勻強(qiáng)磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不同、方向平行。一速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直的帶電粒子(不計(jì)重力),從較強(qiáng)磁場區(qū)域進(jìn)入到較弱磁場區(qū)域后,粒子的( )
A.軌道半徑減小,角速度增大 B.軌道半徑減小,角速度減小
C.軌道半徑增大,角速度增大 D.軌道半徑增大,角速度減小
5.(多選)有兩個(gè)勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅰ和Ⅱ,Ⅰ中的磁感應(yīng)強(qiáng)度是Ⅱ中的k倍。兩個(gè)速率相同的電子分別在兩磁場區(qū)域做圓周運(yùn)動。與Ⅰ中運(yùn)動的電子相比,Ⅱ中的電子( )
A.運(yùn)動軌跡的半徑是Ⅰ中的k倍 B.加速度的大小是Ⅰ中的k倍
C.做圓周運(yùn)動的周期是Ⅰ中的k倍 D.做圓周運(yùn)動的角速度與Ⅰ中的相等
6.如圖所示,在圓形區(qū)域內(nèi),存在著垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場,ab是圓的一條直徑。帶正電的粒子從a點(diǎn)射入磁場,速度大小為2v、方向與ab成30°角時(shí)恰好從b點(diǎn)飛出磁場,粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間為t;若僅將速度大小改為v,則粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間為(不計(jì)粒子所受的重力)( )
A.3t B.t C.t D.2t
7. 如圖所示,在x軸上方存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,一個(gè)電子(質(zhì)量為m,電荷量為q)從x軸上的O點(diǎn)以速度v斜向上射入磁場中,速度方向與x軸的夾角為45°并與磁場方向垂直。電子在磁場中運(yùn)動一段時(shí)間后,從x軸上的P點(diǎn)射出磁場。則( )
A.電子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間為 B.電子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間為
C.O、P兩點(diǎn)間的距離為 D.O、P兩點(diǎn)間的距離為
8. 如圖所示,在真空中,勻強(qiáng)電場E的方向豎直向下,水平勻強(qiáng)磁場B垂直紙面向里,三個(gè)油滴a、b、c帶有等量同種電荷。已知滑滴a靜止,油滴b水平向右勻速運(yùn)動,油滴c水平向左勻速運(yùn)動。三者質(zhì)量ma、mb和mc相比較( )
A.ma>mb>mc B.mb>ma>mc
C.mc>ma>mb D.ma=mb=mc
9.速度相同的一束粒子由左端射入質(zhì)譜儀后分成甲、乙兩束,其運(yùn)動軌跡如圖所示,其中S0A=S0C,則下列說法正確的是( )
A.甲束粒子帶正電,乙束粒子帶負(fù)電
B.甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷
C.能通過狹縫S0的帶電粒子的速率等于
D.若甲、乙兩束粒子的電荷量相等,則甲、乙兩束粒子的質(zhì)量比為3∶2
10.如圖所示,半徑為R的一圓柱形勻強(qiáng)磁場區(qū)域的橫截面,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面向外,有一電荷量為q(q<0),質(zhì)量為m的帶電粒子,重力不計(jì),沿正對CO中點(diǎn)且垂直于CO方向射入磁場區(qū)域,已知粒子射出磁場與射入磁場時(shí)運(yùn)動方向間的夾角為60°,則帶電粒子的速率為( )
A. B. C. D.
11.(多選)如圖所示,在紙面內(nèi)半徑為R的圓形區(qū)域中充滿了垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場。一點(diǎn)電荷從圖中A點(diǎn)以速度v0垂直磁場射入,速度方向與半徑方向的夾角為30°。當(dāng)該電荷離開磁場時(shí),速度方向剛好改變了180°。不計(jì)電荷的重力,下列說法正確的是( )
A.該點(diǎn)電荷離開磁場時(shí)速度方向的反向延長線通過O點(diǎn)
B.該點(diǎn)電荷的比荷為
C.該點(diǎn)電荷在磁場中的運(yùn)動時(shí)間為
D.該點(diǎn)電荷在磁場中的運(yùn)動時(shí)間為
12.如圖,空間某區(qū)域存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,電場方向豎直向上(與紙面平行),磁場方向垂直于紙面向里。三個(gè)帶正電的微粒電荷量相等,質(zhì)量分別為。已知在該區(qū)域內(nèi),在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,在紙面內(nèi)向右做勻速直線運(yùn)動,在紙面內(nèi)向左做勻速直線運(yùn)動。下列選項(xiàng)正確的是( )
A. B.
C. D.
13.如圖,在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場中,兩長直導(dǎo)線P和Q垂直于紙面固定放置,
兩者之間的距離為l。在兩導(dǎo)線中均通有方向垂直于紙面向里的電流I時(shí),紙面內(nèi)與兩導(dǎo)線
距離均為l的a點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。如果讓P中的電流反向、其他條件不變,則a點(diǎn)處
磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為( )
A.0 B.
C. D.
14. 如圖,虛線所示的圓形區(qū)域內(nèi)存在一垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場,P為磁場邊界上的一點(diǎn),
大量相同的帶電粒子以相同的速率經(jīng)過P點(diǎn),在紙面內(nèi)沿不同的方向射入磁場,若粒子射
入速度為,這些粒子在磁場邊界的出射點(diǎn)分布在六分之一圓周上;若粒子射入速度為,
相應(yīng)的出射點(diǎn)分布在三分之一圓周上,不計(jì)重力及帶電粒子之間的相互作用,則為( )
A. B. C. D.
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物理
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