高三物理一輪復(fù)習(xí)磁場復(fù)習(xí)典型題分類.doc
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磁場分類復(fù)習(xí) 一、磁場的描述： 1、關(guān)于磁場和磁感線的下列說法中，正確的是 （ ） A．磁極對磁極、電流對電流及磁極對電流的作用力都是通過磁場發(fā)生的 B．磁感線總是從磁體北極出發(fā)，到磁體南極終止 C．磁場中某點(diǎn)的磁場方向就是小磁針在該點(diǎn)時(shí)北極的指向 D．磁場中某點(diǎn)磁場方向就是小磁針北極在該點(diǎn)的受力方向 2、下列說法中正確的是 （ ） A．通電導(dǎo)線受安培力小的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度一定小 B．磁感線的指向就是磁感應(yīng)強(qiáng)度減小的方向 C．放在勻強(qiáng)磁場中各處的通電導(dǎo)線，受力大小和方向處處相同 D．磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向跟放在磁場中的通電導(dǎo)線受力的大小和方向無關(guān) 3、關(guān)于磁感強(qiáng)度B，下列說法中正確的是（ ） A．磁場中某點(diǎn)B的大小，跟放在該點(diǎn)的試探電流元的情況有關(guān) B．磁場中某點(diǎn)B的方向，跟放在該點(diǎn)的試探電流元所受磁場力方向一致 C．在磁場中某點(diǎn)的試探電流元不受磁場力作用時(shí)，該點(diǎn)B值大小為零 D．在磁場中磁感線越密集的地方，磁感強(qiáng)度越大 4.兩導(dǎo)線互相垂直且互相絕緣，兩導(dǎo)線中電流強(qiáng)度大小相等，方向如圖11.1-7所示，則a、b、c、d四個(gè)區(qū)域中，磁場較強(qiáng)的兩個(gè)區(qū)域是 （ ） A．區(qū)域a和b B．區(qū)域b和d C．區(qū)域a和d D．區(qū)域b和c 圖11.1-5 5、如圖11.1-5所示，兩根垂直紙面平行放置的直導(dǎo)線A、C通有等大電流．在紙面上距A、C等遠(yuǎn)處有一點(diǎn)P．若P點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向水平向左，則導(dǎo)線A、C中的電流方向是如下哪種說法？ （ ） A．A中向紙里，C中向紙外 B．A中向紙外，C中向紙里 C．A、C中均向紙外 D．A、C中均向紙里 二、磁場對電流的作用 1.如圖所示，光滑的平行導(dǎo)軌與電源連接后，與水平方向成θ角傾斜放置，導(dǎo)軌上放一個(gè)質(zhì)量為m的金屬導(dǎo)體棒．當(dāng)S閉合后，在棒所在區(qū)域內(nèi)加一個(gè)合適的勻強(qiáng)磁場，可以使導(dǎo)體棒靜止平衡，下面四個(gè)圖中分別加了不同方向的磁場，其中一定不能平衡的是( )． 2、條形磁鐵放在水平桌面上，它的上方靠近S極一側(cè)懸掛一根與它垂直的導(dǎo)電棒，如圖所示(圖中只畫出棒的截面圖)．在棒中通以垂直紙面向里的電流的瞬間，產(chǎn)生的情況是 ?。? ） A．磁鐵對桌面的壓力減小 B．磁鐵對桌面的壓力增大 C．磁鐵受到向左的摩擦力 D．磁鐵受到向右的摩擦力 3、如圖所示，光滑的金屬軌道分水平段和圓弧段兩部分，O點(diǎn)為圓弧的圓心。兩金屬軌道之間的寬度為0.5 m，勻強(qiáng)磁場方向如圖所示，大小為0.5 T。質(zhì)量為0.05 kg、長為0.5 m的金屬細(xì)桿置于金屬軌道上的M點(diǎn)。當(dāng)在金屬細(xì)桿內(nèi)通以電流強(qiáng)度為2 A的恒定電流時(shí)，金屬細(xì)桿可以沿桿向右由靜止開始運(yùn)動。已知MN＝OP＝1 m，則( ) A．金屬細(xì)桿開始運(yùn)動時(shí)的加速度大小為5 m/s2 B．金屬細(xì)桿運(yùn)動到P點(diǎn)時(shí)的速度大小為5 m/s C．金屬細(xì)桿運(yùn)動到P點(diǎn)時(shí)的向心加速度大小為10 m/s2 D．金屬細(xì)桿運(yùn)動到P點(diǎn)時(shí)對每一條軌道的作用力大小為0.75 N 4、如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L= 0.40 m，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ = 37，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B = 0.50 T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場．金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢E = 4.5 V、內(nèi)阻r = 0.50 Ω的直流電源．現(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量m = 0.040 kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止．導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻R0 = 2.5 Ω，金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g取10 m/s2．已知sin 37 = 0.60，cos 37 = 0.80， 求：⑴ 通過導(dǎo)體棒的電流； ⑵ 導(dǎo)體棒受到的安培力大?。? ⑶ 導(dǎo)體棒受到的摩擦力． 三、磁場對運(yùn)動電荷的作用力 1、如圖所示，一電子以與磁場垂直的速度v從P沿PQ方向進(jìn)入長為d，寬為h的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，從N處離開磁場，若電子質(zhì)量為m，電量為e、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則（ ） A．電子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間t=d/v B。電子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間t=PN/v C．洛侖茲力對電子做的功是Bevh D。電子在N處的速度大小也是v 2、如圖所示，x軸上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場.有兩個(gè)質(zhì)量相同，電荷量也相同的帶正、負(fù)電的離子（不計(jì)重力），以相同速度從O點(diǎn)射入磁場中，射入方向與x軸夾角均為θ.則正、負(fù)離子在磁場中（ ） A.運(yùn)動時(shí)間相同 B.運(yùn)動軌道半徑相同 C.重新回到x軸時(shí)速度大小和方向均相同 D.重新回到x軸時(shí)距O點(diǎn)的距離相同 3、如圖，空間有垂直于xoy平面的勻強(qiáng)磁場.t=0的時(shí)刻，一電子以速度v0經(jīng)過x軸上的A點(diǎn)，方向沿x軸正方向.A點(diǎn)坐標(biāo)為(-R/2，0)，其中R為電子在磁場中做圓周運(yùn)動的軌道半徑.不計(jì)重力影響，則以上說法正確的是 ( ) v0 (-R/2,0) O x A y A.電子經(jīng)過y軸時(shí)，速度大小仍為v0 B.電子在時(shí)，第一次經(jīng)過y軸 C.電子第一次經(jīng)過y軸的坐標(biāo)為(0，) D.電子第一次經(jīng)過y軸的坐標(biāo)為(0，) 4、如圖所示，一束電子（電量為e）以速度v垂直射入磁感強(qiáng)度為B，寬度為d的勻強(qiáng)磁場中，穿透磁場時(shí)速度方向與電子原來入射方向夾角是30，則電子的質(zhì)量是和穿透磁場的時(shí)間分別是多少？ 5.長為L、間距也為L的兩平行金屬板間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。今有質(zhì)量為m、帶電荷量為q的正離子從平行板左端中點(diǎn)以平行于金屬板的方向射入磁場。欲使離子不打在極板上，求入射離子的速度大小應(yīng)滿足的條件。 6、如圖所示，在y＜0的區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于xy平面并指向紙里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一帶負(fù)電的粒子（質(zhì)量為m、電荷量為q）以速度v0從O點(diǎn)射入磁場，入射方向在xy平面內(nèi)，與x軸正向的夾角為θ.求： （1）該粒子射出磁場的位置； （2）該粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間.（粒子所受重力不計(jì)） (3)若粒子射出磁場的位置與O點(diǎn)的距離為l，求該粒子的電荷量和質(zhì)量之比q/m。 四，帶電粒子在磁場中運(yùn)動應(yīng)用 （一）、質(zhì)譜儀：① 構(gòu)造：如圖所示，由粒子源、加速電場、 和照相底片等構(gòu)成．② 原理：粒子由靜止被加速電場加速，根據(jù)動能定理可得關(guān)系式qU = mv2/2；粒子在磁場中受洛倫茲力作用而偏轉(zhuǎn)，做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律得關(guān)系式qvB = mv2/r；由兩式可得出需要研究的物理量，如粒子軌道半徑、粒子質(zhì)量、比荷；r = 、m = 、=． （二）．回旋加速器： ① 構(gòu)造：如圖所示，D1、D2是半圓金屬盒，D形盒的縫隙處接交流電源．D形盒處于 磁場中． ② 原理：交流電的周期和粒子做圓周運(yùn)動的周期 ，粒子在圓周運(yùn)動的過程中一次一次地經(jīng)過D形盒縫隙，兩盒間的電勢差一次一次地反向，粒子就會被一次一次地加速．由qvB = mv2/R，得Ekm = ，可見粒子獲得的最大動能由磁感應(yīng)強(qiáng)度和D形盒 決定，與加速 無關(guān)． 1、質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具，它的構(gòu)造原理如圖所示，離子源S產(chǎn)生的各種不同正離子束(速度可看作為零)，經(jīng)加速電場加速后垂直進(jìn)入有界勻強(qiáng)磁場，到達(dá)記錄它的照相底片P上，設(shè)離子在P上的位置到入口處S1的距離為x，可以判斷：（ ） A.若離子束是同位素，則x越大，離子質(zhì)量越大 B.若離子束是同位素，則x越大，離子質(zhì)量越小 C.只要x相同，則離子質(zhì)量一定相同 D.只要x相同，則離子的荷質(zhì)比一定相同 2．如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為e的粒子從容器A下方的小孔S，無初速度地飄入電勢差為U的加速電場，然后垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，最后打在照相底片M上．則（ ） A．粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速率v = B．粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間t = C．粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑r = D．若容器A中的粒子有初速度，則粒子仍將打在照相底片上的同一位置 3、如圖所示回旋加速器兩個(gè)D形盒的半徑均為R用來加速質(zhì)量為m，電荷量為q的質(zhì)子，使質(zhì)子由靜止加速度當(dāng)速度達(dá)到v后，由A孔射出 求：（1）加速器中勻強(qiáng)磁場的大小和方向？ （2）設(shè)兩個(gè)D形盒間距為d，其間所加電壓為U質(zhì)子每次經(jīng)過電場后能量增加，加速到上述速度所需回旋的周數(shù) （3）假設(shè)離子經(jīng)加速電場的時(shí)間忽略不計(jì)，離子在回旋加速器中運(yùn)動的時(shí)間 五、帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動 復(fù)合場是指電場、磁場和重力場并存，或其中某兩場并存、或分區(qū)域存在,帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動形式一般有兩種 1）、靜止或勻速直線運(yùn)動 特點(diǎn)（重力、電場力、洛倫茲力）合力為零 2）、勻速圓周運(yùn)動 特點(diǎn)：重力與電場力等大反向，帶電粒子在洛倫茲力作用下，在垂直與磁場的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動、 1、如圖所示，質(zhì)量為m，帶電荷量為–q的微粒以速度v與水平方向成45角進(jìn)入勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向里．如果微粒做勻速直線運(yùn)動，則下列說法正確的是（ ） A．微粒受電場力、洛倫茲力、重力三個(gè)力作用 B．微粒受電場力、洛倫茲力兩個(gè)力作用 C．勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E=2mg/q D．勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=mg/qv 2、如圖所示，在x軸上方有垂直于xy平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B；在x軸下方有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)為E 。一質(zhì)量為m，電量為-q的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)Ｏ沿著y軸正方向射出。射出之后，經(jīng)過一段時(shí)間，粒子向上運(yùn)動到達(dá)x軸時(shí)，它與點(diǎn)Ｏ的距離為L。（粒子重力不計(jì)）求 （1）粒子的初速度v （2）此段運(yùn)動時(shí)間t。 3、如圖所示，在x＜0且y＜0的區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，在x＞且y＜0的區(qū)域內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子從x軸上的M點(diǎn)沿y軸負(fù)方向垂直射入磁場，結(jié)果帶電粒子從y軸的N點(diǎn)射出磁場而進(jìn)入勻強(qiáng)電場，經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后打到x軸上的P點(diǎn)，已知=l。不計(jì)帶電粒子所受重力，求： （1）帶電粒子從射入勻強(qiáng)磁場到射出勻強(qiáng)電場所用的時(shí)間； （2）勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小。 4、如圖甲所示，建立Oxy坐標(biāo)系，兩平行極板P、Q垂直于y軸且關(guān)于x軸對稱，極板長度和板間距均為l，第一四象限有磁場，方向垂直于Oxy平面向里。位于極板左側(cè)的粒子源沿x軸間右連接發(fā)射質(zhì)量為m、電量為+q、速度相同、重力不計(jì)的帶電粒子在0~3t0時(shí)間內(nèi)兩板間加上如圖乙所示的電壓（不考慮極邊緣的影響）。 已知t=0時(shí)刻進(jìn)www.ks5u.com入兩板間的帶電粒子恰好在t0時(shí)，刻經(jīng)極板邊緣射入磁場。上述m、q、l、t0、B為已知量。（不考慮粒子間相互影響及返回板間的情況） （1）求電壓U0的大小。 （2）求t0/2時(shí)進(jìn)入兩板間的帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑。 （3）何時(shí)把兩板間的帶電粒子在磁場中的運(yùn)動時(shí)間最短？求此最短時(shí)間。 六、帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動的應(yīng)用 ⑴ 速度選擇器：原理圖如圖所示，平行板中電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B互相垂直．這種裝置能把具有一定速度的粒子選擇出來，所以叫做速度選擇器．帶電粒子能夠沿直線勻速通過速度選擇器的條件是qE = qv0B，即v0 = ． 思考： 1）、 v= E/B 的+2q能否直線通過？ 2）、 v=E/B的-q能否直線通過？ 3）、v>E/B的+q呢？ V下載提示(請認(rèn)真閱讀)
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- 物理 一輪 復(fù)習(xí) 磁場 典型 分類
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