磁場(chǎng)練習(xí)題3課件

1、課時(shí)跟蹤檢測(cè)(二十六)磁場(chǎng)的描述磁場(chǎng)對(duì)電流的作用一、單項(xiàng)選擇題1. (2014深圳期末)指南針是我國(guó)古代的四大發(fā)明之一。當(dāng)指南針靜止時(shí)，其N極指向如圖1虛線(南北向)所示，若某一條件下該指南針靜止時(shí)N極指向如圖實(shí)線(N極北偏東向)所示。則以下判斷正確的是:()圖1A可能在指南針上面有一導(dǎo)線東西放置，通有東向西的電流B可能在指南針上面有一導(dǎo)線東西放置，通有西向東的電流C可能在指南針上面有一導(dǎo)線南北放置，通有北向南的電流D可能在指南針上面有一導(dǎo)線南北放置，通有南向北的電流2 (2014龍巖質(zhì)檢)已知龍巖市區(qū)地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B約為4.0105 T，其水平分量約為3.0105 T。若龍巖市區(qū)一高層建

2、筑安裝了高50 m的豎直金屬桿作為避雷針，在某次雷雨天氣中，當(dāng)帶有正電的烏云經(jīng)過(guò)避雷針的上方時(shí)，經(jīng)避雷針開始放電，某一時(shí)刻的放電電流為1.0105 A，此時(shí)金屬桿受到地磁場(chǎng)對(duì)它的安培力方向和大小分別為()A方向向東，大小約為150 N; B方向向東，大小約為200 NC方向向西，大小約為150 N; D方向向西，大小約為200 N3(2014北京海淀測(cè)試)如圖2是“探究影響通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力因素”的實(shí)驗(yàn)示意圖。三塊相同馬蹄形磁鐵并列放置在水平桌面上，導(dǎo)體棒用圖中輕而柔軟的細(xì)導(dǎo)線1、2、3、4懸掛起來(lái)，它們之中的任意兩根與導(dǎo)體棒和電源構(gòu)成回路。認(rèn)為導(dǎo)體棒所在位置附近為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最初導(dǎo)線1、4接

3、在直流電源上，電源沒有在圖中畫出。關(guān)于接通電源時(shí)可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，下列敘述正確的是:()圖2A改變電流方向同時(shí)改變磁場(chǎng)方向，導(dǎo)體棒擺動(dòng)方向?qū)?huì)改變B僅改變電流方向或者僅改變磁場(chǎng)方向，導(dǎo)體棒擺動(dòng)方向一定改變C增大電流同時(shí)改變接入導(dǎo)體棒上的細(xì)導(dǎo)線，接通電源時(shí)，導(dǎo)體棒擺動(dòng)幅度一定增大D僅拿掉中間的磁鐵，導(dǎo)體棒擺動(dòng)幅度不變4(2013上海高考)如圖3，通電導(dǎo)線MN與單匝矩形線圈abcd共面，位置靠近ab且相互絕緣。當(dāng)MN中電流突然減小時(shí)，線圈所受安培力的合力方向：()圖3A向左; B向右; C垂直紙面向外; D垂直紙面向里5.如圖4，兩根相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線分別通有方向相反的電流I1和I2且I1I2；

4、a、b、c、d為導(dǎo)線某一橫截面所在平面內(nèi)的四點(diǎn)，且a、b、c與兩導(dǎo)線共面；b點(diǎn)在兩導(dǎo)線之間，b、d的連線與導(dǎo)線所在平面垂直。磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零的點(diǎn)是:()圖4Aa點(diǎn) Bb點(diǎn) Cc點(diǎn) Dd點(diǎn)二、多項(xiàng)選擇題6. (2014江西省重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)如圖5所示，一個(gè)半徑為R的導(dǎo)電圓環(huán)與一個(gè)軸向?qū)ΨQ的發(fā)散磁場(chǎng)處處正交，環(huán)上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小相等，方向均與環(huán)面軸線方向成角(環(huán)面軸線為豎直方向)。若導(dǎo)線環(huán)上載有如圖所示的恒定電流I，則下列說(shuō)法正確的是()圖5A導(dǎo)電圓環(huán)有收縮的趨勢(shì); B導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力方向豎直向上C導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力的大小為2BIR;D導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力的大小為2BIRsin 7(2012

5、海南高考)圖6中裝置可演示磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用。電磁鐵上下兩磁極之間某一水平面內(nèi)固定兩條平行金屬導(dǎo)軌，L是置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直的金屬桿。當(dāng)電磁鐵線圈兩端a、b和導(dǎo)軌兩端e、f分別接到兩個(gè)不同的直流電源上時(shí)，L便在導(dǎo)軌上滑動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是:()圖6A若a接正極，b接負(fù)極，e接正極，f接負(fù)極，則L向右滑動(dòng)B若a接正極，b接負(fù)極，e接負(fù)極，f接正極，則L向右滑動(dòng)C若a接負(fù)極，b接正極，e接正極，f接負(fù)極，則L向左滑動(dòng)D若a接負(fù)極，b接正極，e接負(fù)極，f接正極，則L向左滑動(dòng)8.如圖7所示，在傾角為的光滑斜面上，垂直斜面放置一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒，當(dāng)通以圖示方向電流I時(shí)，欲使導(dǎo)體棒靜止在斜

6、面上，可加一平行于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，當(dāng)外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向由垂直斜面向上沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)至水平向左的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是()圖7A此過(guò)程中磁感應(yīng)強(qiáng)度B逐漸增大;B此過(guò)程中磁感應(yīng)強(qiáng)度B先減小后增大C此過(guò)程中磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值為;D此過(guò)程中磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最大值為三、非選擇題9.如圖8所示，MN是一根長(zhǎng)為l10 cm，質(zhì)量m50 g的金屬棒，用兩根長(zhǎng)度也為l的細(xì)軟導(dǎo)線將導(dǎo)體棒MN水平吊起，使導(dǎo)體棒處在B T的豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，未通電流時(shí)，細(xì)導(dǎo)線在豎直方向，通入恒定電流后，金屬棒向外偏轉(zhuǎn)的最大偏角37，求金屬棒中恒定電流的大小。圖810.水平放置的光滑金屬導(dǎo)軌寬L0.2 m，接有電

7、源電動(dòng)勢(shì)E3 V，電源內(nèi)阻及導(dǎo)軌電阻不計(jì)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向下穿過(guò)導(dǎo)軌，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1 T。導(dǎo)體棒ab的電阻R6 ，質(zhì)量m10 g，垂直放在導(dǎo)軌上并接觸良好，求合上開關(guān)的瞬間。圖9(1)金屬棒受到安培力的大小和方向；(2)金屬棒的加速度。11(2014太原五中測(cè)試)粗細(xì)均勻的直導(dǎo)線MN的兩端懸掛在兩根相同的輕質(zhì)彈簧下邊，MN恰好在水平位置(如圖10)。已知MN的質(zhì)量m10 g，MN的長(zhǎng)度l49 cm，沿水平方向與MN垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.5 T。(取g9.8 m/s2)圖10(1)要使兩根彈簧能處于自然狀態(tài)，既不被拉長(zhǎng)，也不被壓縮，MN中應(yīng)沿什么方向、通過(guò)多大的電流？(2)若導(dǎo)線中有從M

8、到N方向的、大小為0.2 A的電流通過(guò)時(shí)，兩根彈簧均被拉長(zhǎng)了x1 mm，求彈簧的勁度系數(shù)。(3)當(dāng)由N到M方向通過(guò)0.2 A的電流時(shí)，兩根彈簧被拉長(zhǎng)多少？參考答案：1選C若某一條件下該指南針靜止時(shí)N極指向題圖實(shí)線(N極北偏東向)所示，則有一指向東方的磁場(chǎng)，由安培定則，可能在指南針上面有一導(dǎo)線南北放置，通有北向南的電流，選項(xiàng)C正確。2選A由安培力公式，金屬桿受到地磁場(chǎng)對(duì)它的安培力大小為FBIL3.01051.010550 N150 N。由左手定則可判斷出安培力方向?yàn)榉较蛳驏|，選項(xiàng)A正確。3選B由左手定則可知，僅改變電流方向或者僅改變磁場(chǎng)方向，F(xiàn)的方向一定改變，即導(dǎo)體棒擺動(dòng)方向一定改變，而兩者同時(shí)

9、改變時(shí)，F(xiàn)方向不變，則導(dǎo)體棒擺動(dòng)方向不變，故B正確，A錯(cuò)誤；由FBIL可知，當(dāng)I增大，但L減小時(shí)，F(xiàn)大小不一定改變，C錯(cuò)誤；僅拿掉中間的磁鐵，意味著導(dǎo)體棒受力長(zhǎng)度減小，則F應(yīng)減小，則導(dǎo)體棒擺動(dòng)幅度一定改變，D錯(cuò)誤。4選B因?yàn)閷?dǎo)線MN靠近ab，由圖可知，線圈中等效合磁場(chǎng)為垂直紙面向里，當(dāng)MN中電流減小時(shí)，由楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量的減小，故線圈向右運(yùn)動(dòng)，所受安培力的合力向右，故只有B項(xiàng)正確。5選C根據(jù)安培定則可知I1和I2電流分別在a處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪盿c連線向上和向下，由于I1I2，且I1電流與a點(diǎn)的距離比I2電流與a點(diǎn)距離要小，故B1aB2a，則a處磁感應(yīng)強(qiáng)度不可能為零，A錯(cuò)

10、；兩電流在b處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向均垂直ac連線向下，故B錯(cuò)；I1和I2電流分別在c處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪盿c連線向下和向上，且I1電流與c點(diǎn)的距離比I2電流與c點(diǎn)距離要大，故B 1c與B 2c有可能等大反向，C對(duì)；兩電流在d處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向一定成某一夾角，且夾角一定不為180，D錯(cuò)。6選ABD若導(dǎo)線環(huán)上載有如圖所示的恒定電流I，由左手定則可得導(dǎo)線環(huán)上各小段所受安培力斜向內(nèi)，導(dǎo)電圓環(huán)有收縮的趨勢(shì)，導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力方向豎直向上，導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力的大小為2BIRsin ，選項(xiàng)A、B、D正確，C錯(cuò)誤。7選BD若a接正極，b接負(fù)極，則電磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向上，若e接正極，f接負(fù)極，由左手定則可判斷金屬桿

11、所受安培力方向向左，故向左滑動(dòng)；若e接負(fù)極，f接正極，則L向右滑動(dòng)，A錯(cuò)誤，B正確。若a接負(fù)極，b接正極，則電磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向下，若e接正極，f接負(fù)極，則L向右滑動(dòng)，C錯(cuò)誤，D正確。8選AC導(dǎo)體棒受重力、支持力、安培力作用而處于平衡狀態(tài)，當(dāng)外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向由垂直斜面向上沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)至水平向左的過(guò)程中，安培力由沿斜面向上轉(zhuǎn)至豎直向上，導(dǎo)體棒受力的動(dòng)態(tài)變化如圖所示，則由圖知安培力逐漸增大，即此過(guò)程中磁感應(yīng)強(qiáng)度B逐漸增大，A對(duì)、B錯(cuò)；剛開始安培力F最小，有sin ，所以此過(guò)程中磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值為，C對(duì)；最后安培力最大，有Fmg，即此過(guò)程中磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最大值為，D錯(cuò)。9解析

12、：金屬棒向外偏轉(zhuǎn)的過(guò)程中，受重力mg、導(dǎo)線拉力FT、安培力F共三個(gè)力的作用，其中導(dǎo)線的拉力不做功，由動(dòng)能定理得：WFWG0其中WFFlsin BIl2sin ，WGmgl(1cos )金屬棒中的電流為I解得：I5 A答案：5 A10解析：(1)閉合電鍵的瞬間，回路中的電流I A0.5 Aab棒所受安培力F安BIL0.1 N由左手定則知方向水平向右(2)由牛頓第二定律知a10 m/s2方向水平向右答案：(1)0.1 N水平向右(2)10 m/s2方向水平向右11解析：(1)只有MN受到的安培力方向豎直向上且等于MN的重力時(shí)，兩根彈簧才能處于自然狀態(tài)。根據(jù)左手定則，MN中的電流方向應(yīng)由M到N，電流

13、的大小由mgBIl求得I A0.4 A(2)導(dǎo)線中通過(guò)由M到N方向的電流時(shí)，受到豎直向上的安培力作用，被拉長(zhǎng)的兩根彈簧對(duì)MN有豎直向上的拉力，MN受到豎直向下的重力，平衡時(shí)有：BI1l2kxmg可得彈簧的勁度系數(shù)kN/m24.5 N/m(3)當(dāng)電流方向由N向M時(shí)，MN所受安培力豎直向下，平衡時(shí)有：2kxmgBI2l由此式可求出兩根彈簧被拉伸的長(zhǎng)度xm0.003 m答案：(1)0.4 A方向是M到N(2)24.5 N/m(3)0.003 m課時(shí)跟蹤檢測(cè)(二十七)磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用一、單項(xiàng)選擇題1(2014山東名校質(zhì)檢)圖1所示為顯像管的原理示意圖，當(dāng)沒有磁場(chǎng)時(shí)電子束將打在熒光屏正中的O點(diǎn)。安裝

14、在管徑上的偏轉(zhuǎn)線圈可以產(chǎn)生磁場(chǎng)，使電子束發(fā)生偏轉(zhuǎn)。設(shè)垂直紙面向里的磁場(chǎng)方向?yàn)檎较?，如果要使電子束打在熒光屏上的位置由a點(diǎn)逐漸移動(dòng)到b點(diǎn)，圖2中哪種變化的磁場(chǎng)能夠使電子發(fā)生上述偏轉(zhuǎn)()圖1圖22.質(zhì)量和電量都相等的帶電粒子M和N，以不同的速率經(jīng)小孔S垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，運(yùn)行的半圓軌跡如圖3中虛線所示，下列表述正確的是()圖3AM帶負(fù)電，N帶正電； BM的速率小于N的速率C洛倫茲力對(duì)M、N做正功； DM的運(yùn)行時(shí)間大于N的運(yùn)行時(shí)間3. (2014北京豐臺(tái)期末)兩個(gè)質(zhì)量相同、所帶電荷量相等的帶電粒子a、b，以不同的速率對(duì)準(zhǔn)圓心O沿著AO方向射入圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖4。若不計(jì)粒子的重力，則下

15、列說(shuō)法正確的是()圖4Aa粒子帶正電，b粒子帶負(fù)電；Ba粒子在磁場(chǎng)中所受洛倫茲力較大Cb粒子動(dòng)能較大； Db粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)4(2014安徽師大摸底)如圖5所示，在x軸上方存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。在xOy平面內(nèi)，從原點(diǎn)O處沿與x軸正方向成角(0r2并相切于P點(diǎn)，設(shè)T1、T2，v1、v2，a1、a2，t1、t2，分別表示1、2兩個(gè)質(zhì)子的周期，線速度，向心加速度以及各自從經(jīng)過(guò)P點(diǎn)算起到第一次通過(guò)圖中虛線MN所經(jīng)歷的時(shí)間，則：()圖9AT1T2 Bv1v2 Ca1a2 Dt1t29(2014武漢摸底)圖10甲是回旋加速器的工作原理圖。D1和D2是兩個(gè)中空的半圓金屬盒，它

16、們之間有一定的電勢(shì)差，A處的粒子源產(chǎn)生的帶電粒子，在兩盒之間被電場(chǎng)加速。兩半圓盒處于與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，所以粒子在半圓盒中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能Ek隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示，不計(jì)帶電粒子在電場(chǎng)中的加速時(shí)間，不考慮由相對(duì)論效應(yīng)帶來(lái)的影響，下列判斷正確的是()圖10A在Ekt圖中應(yīng)該有tn1tntntn1；B在Ekt圖中應(yīng)該有tn1tntntn1C在Ekt圖中應(yīng)該有En1EnEnEn1；D在Ekt圖中應(yīng)該有En1Enr2，則v1v2，B錯(cuò)誤；由a，T，得av，則a1a2，C正確；又兩質(zhì)子的周期相同，由圖知質(zhì)子1從經(jīng)過(guò)P點(diǎn)算起到第一次通過(guò)圖中虛線MN所轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角比質(zhì)子

17、2小，則t1RRcos 53R由并代入數(shù)據(jù)得：B T5.33 T(取“”照樣給分)答案：(1)20 m/s(2)0.90 m(3)B5.33 T11解析：(1)能射入第三象限的電子臨界軌跡如圖所示。電子偏轉(zhuǎn)半徑范圍為rd由evBm，解得v入射速度的范圍為v。(2)設(shè)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R，得R2d2(Rd/2)2解得：R5d/4PHM53由evBmR2，2/T，T2R/v，聯(lián)立解得T2m/eB，若電子從(0，d/2)位置射出，則電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間tT。(3)根據(jù)幾何知識(shí)，帶電粒子在射出磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)與水平方向夾角為53，帶電粒子在磁場(chǎng)區(qū)域位置N點(diǎn)的橫坐標(biāo)為3d/8。由NBH，NB長(zhǎng)度為

18、Rsin 535d/44/5d，QAd5d/83d/8，由勾股定理HAd，HBRcos 533d/4所以電子離開磁場(chǎng)的位置坐標(biāo)是(d，dd)。答案：(1)vN； B如果是N型半導(dǎo)體，有MNC如果是P型半導(dǎo)體，有MN6.如圖9所示，兩平行、正對(duì)金屬板水平放置，使上面金屬板帶上一定量正電荷，下面金屬板帶上等量的負(fù)電荷，再在它們之間加上垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)帶電粒子以初速度v0沿垂直于電場(chǎng)和磁場(chǎng)的方向從兩金屬板左端中央射入后向上偏轉(zhuǎn)。若帶電粒子所受重力可忽略不計(jì)，仍按上述方式將帶電粒子射入兩板間，為使其向下偏轉(zhuǎn)，下列措施中可能可行的是()圖9A僅增大帶電粒子射入時(shí)的速度；B僅增大兩金屬板所帶的

19、電荷量C僅減小粒子所帶電荷量； D僅改變粒子的電性7(2014鄭州質(zhì)檢)如圖10所示為一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的圓環(huán)，可在水平放置的足夠長(zhǎng)的粗糙細(xì)桿上滑動(dòng)，細(xì)桿處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，不計(jì)空氣阻力，現(xiàn)給圓環(huán)向右的初速度v0，在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，圓環(huán)運(yùn)動(dòng)的速度圖像可能是圖11中的()圖10圖11三、非選擇題8. (2014蘭州模擬)如圖14所示，第四象限內(nèi)有互相正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)E與勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1，E的大小為1.5103 V/m，B1大小為0.5 T；第一象限的某個(gè)矩形區(qū)域內(nèi)，有方向垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的下邊界與x軸重合。一質(zhì)量m11014 kg，電荷量q21010 C的帶正電微粒以某一速

20、度v沿與y軸正方向或60角的M點(diǎn)射入，沿直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)P點(diǎn)后即進(jìn)入處于第一象限內(nèi)的磁場(chǎng)B2區(qū)域。一段時(shí)間后，微粒經(jīng)過(guò)y軸上的N點(diǎn)并沿與y軸正方向成60角的方向飛出。M點(diǎn)的坐標(biāo)為(0，10)，N點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,30)，不計(jì)微粒重力，g取10 m/s2。則求：圖14(1)微粒運(yùn)動(dòng)速度v的大??；(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2的大?。?3)B2磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積。參考答案：1選B由微粒恰好能沿水平直線OO通過(guò)該區(qū)域說(shuō)明洛倫茲力qvB與電場(chǎng)力qE平衡，微粒受到空氣阻力作用，速度逐漸減小，沿運(yùn)動(dòng)方向磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度必須逐漸增大。因此微粒從左到右運(yùn)動(dòng)；磁場(chǎng)方向向外，選項(xiàng)B正確。2選D電子入射極板后，偏向A板，說(shuō)明EqBv

21、q，由E可知，減小場(chǎng)強(qiáng)E的方法有增大板間距離和減小板間電壓，故C錯(cuò)誤，D正確；而移動(dòng)滑動(dòng)頭P并不能改變板間電壓，故A、B均錯(cuò)誤。3選A由于正負(fù)離子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)，利用左手定則可以判斷：a電極帶正電，b電極帶負(fù)電。血液流動(dòng)速度可根據(jù)離子所受的電場(chǎng)力和洛倫茲力的合力為0，即qvBqE得v1.3 m/s。4選Ca粒子要在電場(chǎng)、磁場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)區(qū)內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng)，則該粒子一定沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故對(duì)粒子a有：BqvEq，即只要滿足EBv無(wú)論粒子帶正電還是負(fù)電，粒子都可以沿直線穿出復(fù)合場(chǎng)區(qū)；當(dāng)撤去磁場(chǎng)只保留電場(chǎng)時(shí)，粒子b由于電性不確定，故無(wú)法判斷從O點(diǎn)的上方還是下方穿出，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；粒

22、子b在穿過(guò)電場(chǎng)區(qū)的過(guò)程中必然受到電場(chǎng)力的作用而做類平拋運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做正功，其電勢(shì)能減小，動(dòng)能增大，故C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5選CD如果是P型半導(dǎo)體，由左手定則可知，“空穴”向下表面N偏轉(zhuǎn)，有MN，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；如果是金屬導(dǎo)體，導(dǎo)電定向移動(dòng)的是自由電子，由左手定則可知，電子向下表面N偏轉(zhuǎn)，有MN，選項(xiàng)D正確。6選ABD帶電粒子在兩板之間受電場(chǎng)力與洛倫茲力，但兩者的大小不等，且方向不確定。若僅增大帶電粒子射入時(shí)的速度，可能因?yàn)樗艿穆鍌惼澚ψ兇螅箮щ娏Ｗ訉⑾蛳缕D(zhuǎn)，A正確；若僅增大兩金屬板所帶的電荷量，因兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度增大，故帶電粒子可能向下偏轉(zhuǎn)，B正確；若僅減小粒子所帶的電荷量，則由于粒子所

23、受電場(chǎng)力與洛倫茲力以相同的倍數(shù)變化，故帶電粒子仍向上偏轉(zhuǎn)，C錯(cuò)誤；僅改變粒子的電性，則由于兩個(gè)力的方向都發(fā)生變化，帶電粒子將向下偏轉(zhuǎn)，D正確。7選AD帶電圓環(huán)在磁場(chǎng)中受到向上的洛倫茲力，當(dāng)重力與洛倫茲力相等時(shí)，圓環(huán)將做勻速直線運(yùn)動(dòng)，A正確。當(dāng)洛倫茲力大于重力時(shí)，圓環(huán)受到摩擦力的作用，并且隨著速度的減小而減小，圓環(huán)將做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，D正確。如果重力大于洛倫茲力，圓環(huán)也受摩擦力作用， 且摩擦力越來(lái)越大，圓環(huán)將做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，故B、C錯(cuò)誤。8解析：(1)帶正電微粒在電場(chǎng)和磁場(chǎng)復(fù)合場(chǎng)中沿直線運(yùn)動(dòng)，qEqvB1，解得vE/B13103 m/s。(2)畫出微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡

24、如圖，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R m。由qvB2mv2/R，解得B23/4 T。(3)由圖可知，磁場(chǎng)B2的最小區(qū)域應(yīng)該分布在圖示的矩形PACD內(nèi)，由幾何關(guān)系易得PD2Rsin 6020 cm0.2 m，PAR(1cos 60)/30 m。所以，所求磁場(chǎng)的最小面積為SPDPA m2。答案：(1)3103 m/s(2) T(3) m2單元小結(jié)練磁場(chǎng)知識(shí)鞏固練一、單項(xiàng)選擇題1已知通電長(zhǎng)直導(dǎo)線周圍某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度Bk，即磁感應(yīng)強(qiáng)度B與導(dǎo)線中的電流I成正比、與該點(diǎn)到導(dǎo)線的距離r成反比如圖1所示，兩根平行長(zhǎng)直導(dǎo)線相距為R，通以大小、方向均相同的電流規(guī)定磁場(chǎng)方向垂直紙面向里為正，在OR區(qū)間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨r變

25、化的圖線可能是:()圖12如圖2所示，在傾角為的光滑斜面上，垂直紙面放置一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒當(dāng)導(dǎo)體棒中的恒定電流I垂直于紙面向里時(shí)，欲使導(dǎo)體棒靜止在斜面上，可將導(dǎo)體棒置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向在紙面內(nèi)由豎直向上逆時(shí)針轉(zhuǎn)至水平向左的過(guò)程中，關(guān)于B的大小的變化，正確的是()圖2A逐漸增大 B逐漸減小 C先增大后減小 D先減小后增大3.如圖3所示，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，不計(jì)重力，在a點(diǎn)以某一初速度水平向左射入磁場(chǎng)區(qū)域，沿曲線abcd運(yùn)動(dòng)，ab、bc、cd都是半徑為R的圓弧粒子在每段圓弧上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間都為t.規(guī)定垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)檎?，則磁場(chǎng)區(qū)域

26、、三部分的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨x變化的關(guān)系可能是下列圖中的()圖34(2013新課標(biāo)17)空間有一圓柱形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，該區(qū)域的橫截面的半徑為R，磁場(chǎng)方向垂直橫截面一質(zhì)量為m、電荷量為q(q0)的粒子以速率v0沿橫截面的某直徑射入磁場(chǎng)，離開磁場(chǎng)時(shí)速度方向偏離入射方向60.不計(jì)重力，該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為:()A. B. C. D.二、多項(xiàng)選擇題5如圖4所示，一個(gè)半徑為R的導(dǎo)電圓環(huán)與一個(gè)軸向?qū)ΨQ的發(fā)散磁場(chǎng)處處正交，環(huán)上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小相等，方向均與環(huán)面軸線方向成角(環(huán)面軸線為豎直方向)若導(dǎo)電圓環(huán)上通有如圖所示的恒定電流I，則下列說(shuō)法正確的是()圖4A導(dǎo)電圓環(huán)有收縮的趨勢(shì) B導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力方向

27、豎直向上C導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力的大小為2BIR D導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力的大小為2BIRsin 6一個(gè)帶正電的小球沿光滑絕緣的水平桌面向右運(yùn)動(dòng)，小球離開桌面后進(jìn)入一水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，已知速度方向垂直于磁場(chǎng)方向，如圖5所示，小球飛離桌面后落到地板上，設(shè)飛行時(shí)間為t1，水平射程為x1，著地速度為v1.撤去磁場(chǎng)，其余的條件不變，小球飛行時(shí)間為t2，水平射程為x2，著地速度為v2.則下列論述正確的是()圖5Ax1x2 Bt1t2 Cv1和v2大小相等 Dv1和v2方向相同7(2012江蘇9)如圖6所示，MN是磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子在紙面內(nèi)從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)若粒子速度為v0，

28、粒子重力不計(jì)，最遠(yuǎn)能落在邊界上的A點(diǎn)下列說(shuō)法正確的有()圖6A若粒子落在A點(diǎn)的左側(cè)，其速度一定小于v0B若粒子落在A點(diǎn)的右側(cè)，其速度一定大于v0C若粒子落在A點(diǎn)左右兩側(cè)d的范圍內(nèi)，其速度不可能小于v0D若粒子落在A點(diǎn)左右兩側(cè)d的范圍內(nèi)，其速度不可能大于v08如圖7所示，垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布在正方形abcd區(qū)域內(nèi)，O點(diǎn)是cd邊的中點(diǎn)一個(gè)帶正電的粒子僅在洛倫茲力的作用下，從O點(diǎn)沿紙面以垂直于cd邊的速度射入正方形內(nèi)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t0后剛好從c點(diǎn)射出磁場(chǎng)現(xiàn)設(shè)法使該帶電粒子從O點(diǎn)沿紙面以與Od成30角的方向，以大小不同的速率射入正方形內(nèi)，那么下列說(shuō)法中正確的是()圖7A若該帶電粒子在磁場(chǎng)中經(jīng)歷的時(shí)

29、間是t0，則它一定從cd邊射出磁場(chǎng)B若該帶電粒子在磁場(chǎng)中經(jīng)歷的時(shí)間是t0，則它一定從ad邊射出磁場(chǎng)C若該帶電粒子在磁場(chǎng)中經(jīng)歷的時(shí)間是t0，則它一定從bc邊射出磁場(chǎng)D若該帶電粒子在磁場(chǎng)中經(jīng)歷的時(shí)間是t0，則它一定從ab邊射出磁場(chǎng)三、非選擇題9在如圖8所示寬度范圍內(nèi)，用場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)可使初速度為v0的某種正粒子偏轉(zhuǎn)角在同樣寬度范圍內(nèi)，若改用方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫出)，使該粒子穿過(guò)該區(qū)域，并使偏轉(zhuǎn)角也為(不計(jì)粒子的重力)，問(wèn)：圖8(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大？(2)粒子穿過(guò)電場(chǎng)和磁場(chǎng)的時(shí)間之比是多大？10勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域由一個(gè)半徑為R的半圓和一個(gè)長(zhǎng)為2R、寬為的矩形組成，磁場(chǎng)的方

30、向如圖9所示一束質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子(粒子間的相互作用和重力均不計(jì))以速度v從邊界AN的中點(diǎn)P垂直于AN和磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)中問(wèn)：圖9(1)當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大時(shí)，粒子恰好從A點(diǎn)射出？(2)對(duì)應(yīng)于粒子可能射出的各段磁場(chǎng)邊界，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿足什么條件？11如圖10所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，圓形區(qū)域右側(cè)有一豎直感光板，圓弧頂點(diǎn)P有一速率為v0的帶正電的粒子平行于紙面進(jìn)入磁場(chǎng)，已知粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q，粒子重力不計(jì)圖10(1)若粒子對(duì)準(zhǔn)圓心射入，求它在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；(2)若粒子對(duì)準(zhǔn)圓心射入，且速率為v0，求它打到感光板上時(shí)速度的垂直分量；(3)

31、若粒子以速率v0從P點(diǎn)以任意角射入，試證明它離開磁場(chǎng)后均垂直打在感光板上參考答案：1C2D3C4A5ABD6ABC7BC8AC9答案(1)(2)10答案(1)(2)見解析解析(1)由左手定則判定，粒子向左偏轉(zhuǎn)，只能從PA、AC和CD三段邊界射出，如圖所示當(dāng)粒子從A點(diǎn)射出時(shí)，運(yùn)動(dòng)半徑r1由qB1v得B1(2)當(dāng)粒子從C點(diǎn)射出時(shí)，由勾股定理得：(Rr2)2()2r，解得r2R由qB2v，得B2據(jù)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑隨磁場(chǎng)減弱而增大，可以判斷當(dāng)B時(shí)，粒子從PA段射出；當(dāng)B時(shí)，粒子從AC段射出；當(dāng)B時(shí)，粒子從CD段射出11答案(1)(2)v0(3)見解析解析(1)設(shè)帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌

32、跡半徑為r，由牛頓第二定律得Bqv0m所以rR帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡為四分之一圓周，軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角為.則它在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t(2)由(1)知，當(dāng)vv0時(shí)，帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為R，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示由幾何關(guān)系可知PO2OOO2A30所以帶電粒子離開磁場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)角為60粒子打到感光板上時(shí)速度的垂直分量為vvsin 60v0(3)由(1)知，當(dāng)帶電粒子以v0射入時(shí)，粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡半徑為R，設(shè)粒子射入方向與PO方向之間的夾角為，帶電粒子從區(qū)域邊界S射出，帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示因PO3O3SPOSOR所以四邊形POSO3為菱形由幾何關(guān)系可知：POO3S在S點(diǎn)的速度方向與O3

33、S垂直，因此，帶電粒子射出磁場(chǎng)時(shí)的方向?yàn)樗椒较颍x開磁場(chǎng)后垂直打在感光板上，與入射的方向無(wú)關(guān)單元小結(jié)練帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)化練一、單項(xiàng)選擇題1.如圖1所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向水平向右，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，將帶正電的小球在場(chǎng)中靜止釋放，最后落到地面上關(guān)于該過(guò)程，下述說(shuō)法正確的是()圖1A小球做勻變速曲線運(yùn)動(dòng); B小球減少的電勢(shì)能等于增加的動(dòng)能C電場(chǎng)力和重力做的功等于小球增加的動(dòng)能D若保持其他條件不變，只減小磁感應(yīng)強(qiáng)度，小球著地時(shí)動(dòng)能不變2.圖2如圖2所示，一電子束沿垂直于電場(chǎng)線與磁感線方向入射后偏向A極板，為了使電子束沿射入方向做直線運(yùn)動(dòng)，可采用的方法是()A將變阻器滑動(dòng)頭P向右滑動(dòng);

34、B將變阻器滑動(dòng)頭P向左滑動(dòng)C將極板間距離適當(dāng)減小; D將極板間距離適當(dāng)增大3如圖3所示，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電小球從水平線PQ上方M點(diǎn)自由下落，以PQ為邊界下方有方向豎直向下、電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，同時(shí)還有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，小球從邊界上的a點(diǎn)進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)后，恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并從邊界上的b點(diǎn)穿出，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，則以下說(shuō)法正確的是()圖3A小球帶負(fù)電，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向外B小球的電荷量與質(zhì)量的比值C小球從a運(yùn)動(dòng)到b的過(guò)程中，小球和地球組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒D小球在a、b兩點(diǎn)的速度相同二、多項(xiàng)選擇題4如圖所示，虛線空間中存在由勻強(qiáng)電場(chǎng)E和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B組成的正交或平行

35、的電場(chǎng)和磁場(chǎng)(圖中實(shí)線為電場(chǎng)線)，有一個(gè)帶正電小球(電荷量為q，質(zhì)量為m)從正交或平行的電磁復(fù)合場(chǎng)上方的某一高度自由落下，那么，帶電小球可能沿直線通過(guò)的是()5如圖4所示，兩個(gè)半徑相同的半圓形光滑軌道置于豎直平面內(nèi)，左右兩端等高，分別處于沿水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩個(gè)相同的帶正電小球同時(shí)從兩軌道左端最高點(diǎn)由靜止釋放，M、N分別為軌道最低點(diǎn)，則下列說(shuō)法中正確的是 ()圖4A兩個(gè)小球到達(dá)軌道最低點(diǎn)的速度vMvNB兩個(gè)小球第一次經(jīng)過(guò)軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力FMFNC小球第一次到達(dá)M點(diǎn)的時(shí)間大于小球第一次到達(dá)N點(diǎn)的時(shí)間D磁場(chǎng)中小球能到達(dá)軌道另一端最高處，電場(chǎng)中小球不能到達(dá)軌道另一端最高處6(2013浙江20)在半導(dǎo)體離子注入工藝中，初速度可忽略的磷離子P和P3，經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速后，垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里、有一定寬度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，如圖5所示已知離子P在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)30后從磁場(chǎng)右邊界射出在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，離子P和P3()圖5A在電場(chǎng)中的加速度之比為11; B在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑之比為1C在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)的角度之比為12; D離開電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的動(dòng)能之比為13三、非選擇題7如圖6所示，與水平面成37的傾斜軌道AC，其延長(zhǎng)線在D點(diǎn)與半圓軌道DF相切，全部軌道為絕緣材料制成且位于豎直面內(nèi)，整個(gè)空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，MN的右側(cè)存在垂直紙面向里