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1、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(dòng)的選擇題和帶電粒子在復(fù)合場中運(yùn)動(dòng)的綜合大題。 【知識(shí)清單】 一、 磁場基本知識(shí) 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

2、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

3、，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

4、 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）

5、 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）。

6、 × × × × × × × × × × × × × × × × 三、 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng) 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(dòng)電荷才有力的作用。 規(guī)定：電流方向跟正電荷運(yùn)

7、動(dòng)方向相同，跟負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)方向相反。即由左手定則可判斷如右圖運(yùn)動(dòng)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(dòng)

8、 × × × × × × × × × × × × × × × × 即 求運(yùn)動(dòng)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

9、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(huì)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

10、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(dòng)。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(dòng)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

11、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(dòng)。與Ⅰ中運(yùn)動(dòng)的電子相比，Ⅱ中的電子(　　) A．運(yùn)動(dòng)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(dòng)的周期是Ⅰ中的k倍 D．做圓周運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(dòng)的時(shí)間為(不計(jì)粒子所受的重力)(　　) A

12、．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(dòng)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(dòng)的時(shí)間為 B．電子在磁場中運(yùn)動(dòng)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(dòng)，油滴c水平向左

13、勻速運(yùn)動(dòng)。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(dòng)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<

14、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(dòng)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(dòng)時(shí)間為 D．該點(diǎn)

15、電荷在磁場中的運(yùn)動(dòng)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(dòng)，在紙面內(nèi)向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在紙面內(nèi)向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)。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．