高中物理人教版1第三章磁場(chǎng)單元測(cè)試 市獲獎(jiǎng)

磁場(chǎng)第一課時(shí)復(fù)習(xí)學(xué)案學(xué)習(xí)目標(biāo)1．磁場(chǎng)、磁通量、磁感線、通電直導(dǎo)線、通電線圈。2．磁感應(yīng)強(qiáng)度、安培力的大小和方向。自主學(xué)習(xí)一、磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)1、電流的磁效應(yīng)：丹麥物理學(xué)家的貢獻(xiàn)是發(fā)現(xiàn)了電流的，著名的奧斯特實(shí)驗(yàn)是把導(dǎo)線沿南北方向放置在指南針上方，通電時(shí)。2、磁場(chǎng)：磁體與磁體之間、磁體與通電導(dǎo)體之間，以及通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互作用是通過(guò)發(fā)生的。3、磁場(chǎng)的基本特性：磁場(chǎng)對(duì)放入其中的磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷都有的作用。4、磁性的地球：地磁南極在地理極附近，地磁北極在地理極附近。二、幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)1、磁感線：磁感線的基本特性：（1）磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的。（2）磁感線不相交、不相切、不中斷、是閉合曲線；在磁體外部，從指向；在磁體內(nèi)部，由指向。2、安培定則：判定之間的關(guān)系。（1）判斷直導(dǎo)線的磁場(chǎng)：安培定則表述為：用握住導(dǎo)線，讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一致，彎曲的四指所指的方向就是的環(huán)繞方向；（2）判定環(huán)形電流和通電螺線管的電流方向和磁感線方向之間的關(guān)系時(shí)要統(tǒng)一表述為：。3、安培分子電流假說(shuō)（1）安培分子電流假說(shuō)：在原子、分子等物質(zhì)微粒內(nèi)部，存在著一種環(huán)形電流—，分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為微小的，它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)。（2）磁現(xiàn)象的電本質(zhì)：磁鐵的磁場(chǎng)和電流的磁場(chǎng)一樣，都是由產(chǎn)生的。4、磁通量（1）定義式：（2）單位：簡(jiǎn)稱(chēng)，符號(hào)。1Wb=1T·m2（3）磁通量是量三、磁感應(yīng)強(qiáng)度（1）定義：，B的大小與I、L、F，由決定。（2）B是矢量，計(jì)算時(shí)遵循四、安培力B（1）大?。喝鐖D：一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的直導(dǎo)線，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中且與B的夾角為，當(dāng)通過(guò)電流I時(shí)，安培力的大小可表示為F=。B當(dāng)=90°時(shí)，安培力最大，F(xiàn)max=當(dāng)=0°或=180°時(shí)，安培力為。（2）方向：用左手定則判定，安培力始終垂直于和所決定的平面，但和不一定垂直。若它二者中任一量反向，F(xiàn)將。典型例題例1、在圖中，P、Q是圓筒形螺線管中兩根平行于軸線放置的軟鐵棒，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，軟鐵棒將（）A、靜止在原來(lái)的位置不動(dòng)B、相互吸引C、相互排斥D、相互吸引在一起，同時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)例2、如圖所示，A為一水平旋轉(zhuǎn)的橡膠盤(pán)，帶有大量均勻分布的負(fù)電荷，在圓盤(pán)正上方水平放置一通電直導(dǎo)線，電流方向如圖。當(dāng)圓盤(pán)高速繞中心軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通電直導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力的方向是（）A、豎直向上 B、豎直向下 C、水平向里 D、水平向外磁場(chǎng)第二課時(shí)復(fù)習(xí)學(xué)案一、學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、掌握洛侖茲力大小的計(jì)算和方向的判斷；知道洛侖茲力和安培力的關(guān)系；2、掌握帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和周期公式；3、會(huì)解決帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)與勻速圓周運(yùn)動(dòng)的綜合問(wèn)題，以及洛侖茲力與科技、生活實(shí)際聯(lián)系的一些問(wèn)題，如、回旋金屬器、速度選擇器、等離子體發(fā)電機(jī)、電磁流量計(jì)、質(zhì)譜儀、霍爾效應(yīng)等二、知識(shí)整合（一）、磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力——洛侖茲力1、大小計(jì)算：當(dāng)v⊥B時(shí)，f=；當(dāng)v∥B時(shí)，f=；當(dāng)v與B交角為θ時(shí)，f=。2、方向判斷：由確定。3、洛侖茲力與安培力的關(guān)系：通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到的安培力是的宏觀表現(xiàn)。4、洛侖茲力的特點(diǎn)：①方向特點(diǎn)：；②做功特點(diǎn)：洛侖茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷做功，只改變速度，不改變速度。5、洛倫茲力與電場(chǎng)力的對(duì)比：電荷在電場(chǎng)中就會(huì)受到電場(chǎng)力，其大小等于________，和電荷是否運(yùn)動(dòng)______．磁場(chǎng)對(duì)靜止的電荷____作用力，對(duì)運(yùn)動(dòng)的電荷也______有作用力，只有對(duì)運(yùn)動(dòng)方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向_________的電荷才有作用力．電場(chǎng)力移動(dòng)電荷時(shí)，必然伴隨著_____做功，涉及到______與其它形式的能的轉(zhuǎn)化．洛倫茲力移動(dòng)電荷時(shí)，對(duì)電荷____做功.6、電視機(jī)顯象管的工作原理：電視機(jī)顯象管中的電子偏轉(zhuǎn)是利用了___________（二）、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1、若帶電粒子垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則粒子做運(yùn)動(dòng)；運(yùn)動(dòng)軌跡，其運(yùn)動(dòng)半徑r=，其運(yùn)動(dòng)周期T=（與速度大小無(wú)關(guān)）2、帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的分析方法：定圓心②定半徑③定軌跡④定運(yùn)動(dòng)時(shí)間。3、粒子的_______________之比叫做比荷，比荷是帶電粒子的一種基本屬性，質(zhì)譜儀是測(cè)定帶電粒子比荷的重要儀器，利用質(zhì)譜儀可以精確測(cè)定某種元素的原子量，區(qū)分同位素．4、回旋加速器原理：（1）由于________原因，D形金屬扁盒內(nèi)沒(méi)有電場(chǎng)，粒子在D形金屬扁盒內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)不能獲得加速，僅在磁場(chǎng)力作用下做________運(yùn)動(dòng)，周期為_(kāi)_______．（2）兩個(gè)D形金屬扁盒縫隙中存在交變的電場(chǎng)，只要保證粒子每次進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，都是加速電場(chǎng)，粒子就能獲得加速．粒子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)半圈的時(shí)間為圓周運(yùn)動(dòng)的半周期，這就要求交流電經(jīng)過(guò)這段時(shí)間就要改變方向一次，盡管粒子的速度越來(lái)越大，但粒子的運(yùn)動(dòng)周期與速度_____，不計(jì)粒子通過(guò)縫隙所需要的時(shí)間，只要滿足交流電的周期與粒子作圓周運(yùn)動(dòng)的周期_______，粒子就能不斷地獲得加速．D形金屬扁盒的半徑為R，根據(jù)Bqv=mv2/R，粒子飛出加速器時(shí)的動(dòng)能為EK=mv2/2=B2R2q2/2m，它與加速電壓U無(wú)關(guān)?！镜湫屠}】【例題1】試根據(jù)垂直于磁場(chǎng)放置的通電直導(dǎo)線所受安培力的大小F=BIL，推導(dǎo)運(yùn)動(dòng)方向垂直于磁場(chǎng)方向的運(yùn)動(dòng)電荷所受洛倫茲力的大小為F洛=qvB.【例題2】一根足夠長(zhǎng)的光滑絕緣桿MN，與水平面夾角370，固定在豎直平面內(nèi)，垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B充滿桿所在的空間，桿與B垂直。質(zhì)量為m的帶電小環(huán)由靜止沿桿下滑到圖中的P點(diǎn)時(shí)，對(duì)桿有垂直于桿向下的壓力作用，壓力大小為mg，已知小環(huán)的帶電荷量為q，問(wèn)：①環(huán)帶什么電？②小環(huán)滑到P處時(shí)的速度多大？③小環(huán)滑到離P多遠(yuǎn)處，環(huán)與桿之間沒(méi)有正壓力？NMOV【例題3】如圖直線MN上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。正、負(fù)電子同時(shí)從同一點(diǎn)O以與MN成30°角的同樣速度v射入磁場(chǎng)（電子質(zhì)量為mNMOV鞏固練習(xí)：1．關(guān)于帶電粒子所受洛倫茲力f、磁感應(yīng)強(qiáng)度B和粒子速度v三者方向之間的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是【】（A）f、B、v三者必定均相互垂直（B）f必定垂直于B、v，但B不一定垂直v（C）B必定垂直于f、v，但f不一定垂直于v（D）v必定垂直于f、B，但f不一定垂直于B2．如圖所示，絕緣劈兩斜面光滑且足夠長(zhǎng)，它們的傾角分別為α、β（α<β），處在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，將質(zhì)量相等、帶等量異種電荷的小球A和B，同時(shí)從兩斜面的頂端靜止釋放，不考慮兩電荷之間的庫(kù)侖力，則【】（A）在斜面上兩球作勻加速運(yùn)動(dòng)，且aA<aB（B）在斜面上兩都作變加速運(yùn)動(dòng)（C）兩球沿斜面運(yùn)動(dòng)的最大位移sA<sB（D）兩球沿斜面運(yùn)動(dòng)的時(shí)間tA>tB3．在下圖中虛線所圍的區(qū)域內(nèi)，存在電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，已知從左方水平射入的電子，穿過(guò)這個(gè)區(qū)域時(shí)未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，設(shè)重力可以忽略不計(jì)，則在這區(qū)域中的E和B的方向可能是【】（A）E和B都沿水平方向，并與電子運(yùn)動(dòng)的方向相同（B）E和B都沿水平方向，并與電子運(yùn)動(dòng)的方向相反（C）E豎直向上，B垂直紙面向外abab4．一個(gè)帶電粒子沿垂直于磁場(chǎng)的方向射入一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，粒子的一段徑跡如圖所示，徑跡上的每一小段都可近似看成圓弧，由于帶電粒子使沿途的空氣電離，粒子的能量逐漸減小，（電荷不變），從圖中可以確定【】A、粒子從a到b，帶正電B、粒子從b到a，帶正電C、粒子從a到b，帶負(fù)電D、粒子從b到a，帶負(fù)電5．從太陽(yáng)或其他星體上放射出的宇宙射線中含有高能帶電粒子，若到達(dá)地球，對(duì)地球上的生命將帶來(lái)危害.右圖為地磁場(chǎng)的分布圖，對(duì)于地磁場(chǎng)宇宙射線有無(wú)阻擋作用的下列說(shuō)法中，正確的是【】A.地磁場(chǎng)對(duì)直射地球的宇宙射線的阻擋作用在南北兩極最強(qiáng)，赤道附近最弱

B.地磁場(chǎng)對(duì)直射地球的宇宙射線的阻擋作用在赤道附近最強(qiáng)，兩極地區(qū)最弱

C.地磁場(chǎng)對(duì)宇宙射線的阻擋作用各處相同D.地磁場(chǎng)對(duì)宇宙射線無(wú)阻擋作用6、長(zhǎng)為L(zhǎng)的水平極板間，有垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所示，磁感強(qiáng)度為B，板間距離也為L(zhǎng)，板不帶電，現(xiàn)有質(zhì)量為m，電量為q的帶正電粒子（不計(jì)重力），從左邊極板間中點(diǎn)處垂直磁感線以速度v水平射入磁場(chǎng)，欲使粒子不打在極板上，可采用的辦法是：【】A、使粒子的速度v<BqL/4m；B、使粒子的速度v>5BqL/4m；C、使粒子的速度v>BqL/m；D、使粒子速度BqL/4m<v<5BqL/4m7．如圖所示，帶電液滴從h高處自由落下，進(jìn)入一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)與勻強(qiáng)磁場(chǎng)互相垂直的區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．已知液滴在此區(qū)域中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則圓周的半徑R=_________________。8．如圖為電磁流量計(jì)的示意圖。直徑為d的非磁性材料制成的圓形導(dǎo)管內(nèi)，有導(dǎo)電液體流動(dòng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)電液體流動(dòng)方向而穿過(guò)一段圓形管道。若測(cè)得管壁內(nèi)a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為U，則管中導(dǎo)電液體的流量（單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)導(dǎo)管截面的液體體積）Q=____米3/秒。9．如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一個(gè)正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T，電場(chǎng)強(qiáng)度為N／C．一個(gè)帶正電的微粒，q＝2×10－6C，質(zhì)量m=2×10-6kg，在這正交的電場(chǎng)和磁場(chǎng)內(nèi)恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則帶電粒子運(yùn)動(dòng)的速度大小多大？方向如何？10.如圖所示，在y<0的區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直平面并指向紙面外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．一帶正電的粒子（不計(jì)重力）以速度v0從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)，入射方向在xy平面內(nèi)，與x軸正向的夾角為．若粒子射出磁場(chǎng)的位置與O點(diǎn)的距離為，求該粒子的電荷量與質(zhì)量之比q/m．11．如圖所示，回旋加速器D形盒