XX專用高考物理三輪沖刺第一篇回歸教材九磁場板塊

XX專用高考物理三輪沖刺第一篇回歸教材九磁場板塊XX專用高考物理三輪沖刺第一篇回歸教材九磁場板塊PAGEXX專用高考物理三輪沖刺第一篇回歸教材九磁場板塊九、磁場板塊基礎回扣1.磁場、磁感覺強度、磁通量(1)基本特色:磁場對處于此中的磁體、電流和運動電荷有磁場力的作用。(2)方向:小磁針的N極所受磁場力的方向。2.磁感覺強度:B=(通電導線垂直于磁場)。3.勻強磁場特色:勻強磁場中的磁感線是疏密程度同樣的、方向同樣的平行直線。4.磁通量:Φ=BS。單位為Wb,1Wb=1T·m2。合用于勻強磁場,線圈平面與磁感線垂直,與線圈匝數(shù)沒關(guān)。

5.安培力、安培力的方向(1)安培力的方向用左手定章判斷。(2)安培力的方向特色:F⊥B,F⊥I,即F垂直于B和I決定的平面。(3)安培力的大小:磁場和電流垂直時:F=BIL;磁場和電流平行時:F=0。安培力公式寫為F=ILB,合用條件為磁場與電流方向垂直。式中L是有效長度。曲折導線的有效長度L等于兩頭點所連線段的長度(以以下圖);相應的電流方向,沿L由始端流向尾端,由于隨意形狀的閉合線圈,其有效長度L=0,所以通電后在勻強磁場中,遇到的安培力的矢量和必定為零。6.洛倫茲力的方向(1)判斷方法:左手定章。方向特色:F⊥B,F⊥v,即F垂直于B和v決定的平面(注意:洛倫茲力不做功)。(2)洛倫茲力的大小:F=qvBsinθ。v∥B時,洛倫茲力F=0(θ=0°或180°);v⊥B時,洛倫茲力F=qvB(θ=90°);v=0時,洛倫茲力F=0。7.不計重力的帶電粒子在磁場中的運動(1)勻速直線運動:若帶電粒子的速度方向與勻強磁場的方向平行,則粒子做勻速直線運動。(2)勻速圓周運動:若帶電粒子的速度方向與勻強磁場的方向垂直,則粒子做勻速圓周運動。質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子以初速度v垂直進入勻強磁場B中做勻速圓周運動,其角速度為ω,軌跡半徑為R,運動的周期為T,則有:qvB=m=mRω2=mvω=mR()2=mR(2πf)2。R=,T=(與v、R沒關(guān)),f==。(3)關(guān)于帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的問題,應注意掌握以下幾點。①粒子運動軌跡圓的圓心確實定a.若已知粒子在圓周運動中的兩個詳細地點及經(jīng)過某一地點時的速度方向,可在已知的速度方向的地點作速度的垂線,同時作兩地點連線的中垂線,兩垂線的交點為軌跡圓的圓心,如圖甲所示。b.若已知做圓周運動的粒子經(jīng)過某兩個詳細地點的速度方向,可在兩地點上分別作兩速度的垂線,兩垂線的交點為軌跡圓的圓心,如圖乙所示。c.若已知做圓周運動的粒子經(jīng)過某一詳細地點的速度方向及軌跡圓的半徑R,可在該地點上作速度的垂線,垂線上距該地點R處的點為軌跡圓的圓心(利用左手定章判斷圓心在已知地點的哪一側(cè)),如圖丙所示。②粒子軌跡圓的半徑確實定a.可直接運用公式R=來確立。b.畫出幾何圖形,利用半徑R與題中已知長度的幾何關(guān)系來確立。在利用幾何關(guān)系時,要注意一個重要的幾何特色,即:粒子速度的傾向角φ等于對應軌跡圓弧的圓心角α,并等于弦切角θ的2倍,以以下圖。③粒子做圓周運動的周期確實定a.可直接運用公式T=來確立。b.利用周期T與題中已知時間t的關(guān)系來確立。若粒子在時間t內(nèi)經(jīng)過的圓弧所對應的圓心角為α,則有t=·T(或t=T)。④圓周運動中相關(guān)對稱的規(guī)律圓周運動中相關(guān)對稱的規(guī)律a.從磁場的直界限射入的粒子,若再此后界限射出,則速度方向與界限的夾角相等,如圖甲所示。b.在圓形磁場所區(qū)內(nèi),沿徑向射入的粒子必沿徑向射出,如圖乙所示。甲乙⑤帶電粒子在有界磁場中運動的規(guī)律a.直線界限(出入磁場擁有對稱性),以以下圖。b.平行界限(存在臨界條件,即軌跡與界限相切時),以以下圖。c.圓形界限(沿徑向射入必沿徑向射出),以以下圖。(2)在如圖甲所示的質(zhì)譜儀中,粒子由靜止被電場加快有qU=mv2,粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動有:qvB=,解得粒子軌道半徑r=,粒子質(zhì)量m=,比荷=。甲在如圖乙所示的盤旋加快器中,溝通電的周期和粒子做圓周運動的周期相等,粒子獲取的最大動能Ekm=,可見粒子獲取的最大動能由磁感覺強度和D形盒半徑?jīng)Q定,與加快電壓沒關(guān)。乙回歸小練1.(多項選擇)(源于人教版3-1第86頁“問題與練習”)在磁場中的同一地點,先后引入長度相等的直導線a和b,a、b導線的方向均與磁場方向垂直,但兩導線中的電流不同樣,所以所受的力也不同樣樣。以下幾幅圖像表現(xiàn)的是導線所受的安培力F與經(jīng)過導線的電流I的關(guān)系。a、b各自有一組F、I的數(shù)據(jù),在圖像中各描出一個點。在以以下圖中,請判斷描述正確的選項是()2.(源于人教版3-1第97頁“思慮與討論”)(2018江蘇南京、鹽城一模)以以下圖,電視顯像管中有一個電子槍,工作時它能發(fā)射電子,熒光屏被電子束撞擊就能發(fā)光。在偏轉(zhuǎn)區(qū)有垂直于紙面的磁場B1和平行于紙面上下的磁場B2,就是靠這樣的磁場來使電子束偏轉(zhuǎn),使整個熒光屏發(fā)光。經(jīng)檢測現(xiàn)有一處故障:磁場B1不存在。則熒光屏上()A.不亮B.僅有一此中心亮點C.僅有一條水平亮線D.僅有一條豎直亮線3.(源于人教版3-1第99頁“插圖”)以以下圖為洛倫茲力演示儀的構(gòu)造圖,勵磁線圈產(chǎn)生的勻強磁場方向垂直紙面向外,電子束由電子槍產(chǎn)生,其速度方向與磁場方向垂直。電子速度的大小和磁場強弱可以分別經(jīng)過電子槍的加快電壓和勵磁線圈的電流來調(diào)理,以下說法正確的選項是()A.僅增大勵磁線圈中的電流,電子束徑跡的半徑變大B.僅提升電子槍的加快電壓,電子束徑跡的半徑變大C.僅增大勵磁線圈中的電流,電子做圓周運動的周期將變大D.僅提升電子槍的加快電壓,電子做圓周運動的周期將變大4.(源于人教版3-1第98頁“問題與練習”)(2018江蘇南通三模)磁流體發(fā)電機原理以以下圖,等離子體高速發(fā)射到加有強磁場的管道內(nèi),正、負離子在洛倫茲力作用下分別向A、B兩金屬板偏轉(zhuǎn),形成直流電源對外供電。則()A.僅減小兩板間的距離,發(fā)電機的電動勢將增大B.僅加強磁感覺強度,發(fā)電機的電動勢將減小C.僅增添負載的阻值,發(fā)電機的輸出功率將增大D.僅增大磁流體的發(fā)射速度,發(fā)電機的總功率將增大5.(多項選擇)(源于人教版3-1第102頁“問題與練習”)(2018江蘇豐縣中學月考)盤旋加快器原理以以下圖。D1和D2是兩此中空的半圓形金屬盒,置于與盒面垂直的勻強磁場中,它們接在電壓為U、周期為T的溝通電源上。位于D1圓心處的質(zhì)子源A能不停產(chǎn)生質(zhì)子(初速度可以忽視),它們在兩盒之間被電場加快。當質(zhì)子被加快到最大動能Ek后,再將它們引出。忽視質(zhì)子在電場中的運動時間,則以下說法中正確的選項是()A.若只增大交變電壓U,則質(zhì)子的最大動能Ek會變大B.若只增大交變電壓U,則質(zhì)子在盤旋加快器中運轉(zhuǎn)的時間會變短C.若只將交變電壓的周期變成2T,仍可用此裝置加快質(zhì)子D.質(zhì)子第n次被加快前、后的軌道半徑之比為∶6.(多項選擇)(源于人教版3-1第103頁“課題研究”)(2018江蘇徐州質(zhì)檢)在一個很小的矩形半導體薄片上,制作四個電極E、F、M、N,做成了一個霍爾元件,在E、F間通入恒定電流I,同時外加與薄片垂直的磁場B,M、N間的電壓為UH。已知半導體薄片中的載流子為正電荷,電流與磁場的方向以以下圖,以下說法正確的有()A.N板電勢高于M板電勢B.磁感覺強度越大,MN間電勢差越大C.將磁場方向變成與薄片的上、下表面平行,UH不變D.將磁場和電流分別反向,N板電勢低于M板電勢答案精解精析回歸小練1.BC因在同一磁場中同一地點且導線長度同樣,由F=BIL可知圖線斜率相等;又電流為零時安培力為零,所以A、D選項錯誤。2.C由左手定章可以判斷,電子束在平行紙面上下的磁場B2中所受洛倫茲力方向在水平面內(nèi)垂直紙面指向外或指向內(nèi),故打到熒光屏上會形成一條水平亮線,C正確。3.B由帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑公式R=和周期公式T=,可知,當兩個勵磁線圈中的電流增大時產(chǎn)生的磁場加強,B增大,其余條件不變的狀況下,R變小,T變小,A、C錯誤;由于eU=mv2,則v=,若僅提升電子槍的加快電壓,電子速度增大,其在磁場中的運動半徑R增大,T不變,B正確,D錯誤。4.D設發(fā)電機的電動勢為U,即兩板間電壓為U,有q=qvB,得U=vBd,則僅減小兩板間的距離,發(fā)電機的電動勢將減小,A錯誤;僅加強磁感覺強度,發(fā)電機的電動勢將增大,B錯誤;僅增添負載的阻值,依據(jù)歐姆定律,電路中電流減小,電功率減小,C錯誤;僅增大磁流體的發(fā)射速度,則電動勢增大,發(fā)電機的總功率將增大,D正確。5.BD依據(jù)qvB=m,可得v=。則最大動能為Ek=mv2=,與加快電壓沒關(guān),故A項錯誤;若只增大交變電壓U,則質(zhì)子在盤旋加快器中加快次數(shù)會減小,致使運轉(zhuǎn)時間變短,故B項正確;若只將交變電壓的周期變成2T,而質(zhì)子在磁場中運動的周期不變,則兩周期不同樣,所以不可以素來處于加快狀態(tài),故C項錯誤;依據(jù)洛倫茲力供給向心力做勻速圓周運動,則半徑R=,且nqU=mv2,所以質(zhì)子第n次被加快前后的軌道半徑之比為∶,故D項正確。6.AB依據(jù)左手定章,電流的方向向里,載流子受力的方向指向N端,向N端偏轉(zhuǎn),則N板電勢高,故A項正確;設左右兩個表面相距為d,電子所受的電場力等于洛倫