2025年高考物理解密之14磁場

Page2025年高考物理解密之磁場一．選擇題（共10小題）1．（2024?天津）如圖所示，兩根不計(jì)電阻的光滑金屬導(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成某一角度，導(dǎo)軌上端用直導(dǎo)線連接，整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中。具有一定阻值的金屬棒從某高度由靜止開始下滑，下滑過程中始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，則所受的安培力及其加速度、速度、電流，隨時(shí)間變化的關(guān)系圖像可能正確的是A． B． C． D．2．（2024?成都模擬）利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件以及傳感器，廣泛應(yīng)用于測量和自動(dòng)控制等領(lǐng)域。如圖所示，將一厚度為的半導(dǎo)體薄片垂直置于磁場中，在薄片的兩個(gè)側(cè)面、間通以電流時(shí)，另外兩側(cè)、間產(chǎn)生電勢差，這一現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。其原因是薄片中定向移動(dòng)形成電流的載流子受洛倫茲力的作用向一側(cè)偏轉(zhuǎn)和積累，在、間產(chǎn)生霍爾電壓。半導(dǎo)體的載流子有自由電子或空穴（相當(dāng)于正電荷）兩種類型。下列說法正確的是A．若該半導(dǎo)體是空穴導(dǎo)電，則側(cè)的電勢低于側(cè)的電勢 B．若只增大半導(dǎo)體薄片的厚度，則霍爾電壓將增大 C．若只增大磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，則霍爾電壓將增大 D．若只增大電流，則霍爾電壓將減小3．（2024?蘇州三模）極光是由太陽發(fā)射的高速帶電粒子受地磁場的影響，進(jìn)入兩極附近時(shí)，撞擊并激發(fā)高空中的空氣分子和原子引起的。假如我們?cè)诒睒O地區(qū)仰視，發(fā)現(xiàn)正上方如圖所示的沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)弧狀極光，則關(guān)于這一現(xiàn)象中的高速粒子的說法正確的是A．該粒子帶負(fù)電 B．該粒子軌跡半徑逐漸增大 C．若該粒子在赤道正上方垂直射向地面，會(huì)向東偏轉(zhuǎn) D．地磁場對(duì)垂直射向地球表面的該粒子的阻擋作用在南、北兩極附近最強(qiáng)4．（2024?海安市校級(jí)二模）某同學(xué)利用手機(jī)物理工坊測量當(dāng)?shù)氐卮艌龅拇鸥袘?yīng)強(qiáng)度，如圖甲所示，以手機(jī)顯示屏所在平面為平面，在手機(jī)上建立直角坐標(biāo)系，該同學(xué)測量時(shí)軸始終保持豎直向上，手機(jī)平面繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，手機(jī)顯示出各軸磁場的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)（如圖乙所示）。當(dāng)外界磁場分量與坐標(biāo)軸正方向相同時(shí)則顯示正值，相反則顯示負(fù)值，根據(jù)圖像可推知，下列說法錯(cuò)誤的是A．圖中時(shí)刻軸正方向指向地球北方 B．圖中時(shí)刻軸正方向指向地球南方 C．時(shí)間內(nèi)手機(jī)剛好繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)了一周 D．通過軸數(shù)據(jù)可知測量地在南半球5．（2024?沙坪壩區(qū)校級(jí)模擬）地球本身是一個(gè)大磁體，其磁場分布如圖所示。目前學(xué)術(shù)界對(duì)于地磁場的形成機(jī)制尚無共識(shí)。一種理論認(rèn)為地磁場主要源于地表電荷隨地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的環(huán)形電流。基于此理論，下列判斷正確的是A．地表電荷為正電荷 B．若地球自轉(zhuǎn)角速度減小，則地表上任一位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度均減小 C．地球赤道上方各點(diǎn)處地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同 D．赤道上穿過地表單位面積的磁通量比兩極處大6．（2024?重慶模擬）《大國重器》節(jié)目介紹的輸電系統(tǒng)的三相共箱技術(shù)，如圖甲所示，管道內(nèi)部有三根絕緣超高壓輸電線纜平行且間距相等，截面圖如圖乙所示，上方兩根輸電線纜、連線水平，某時(shí)刻、中電流方向垂直于紙面向里，中電流方向垂直于紙面向外，、、中電流大小均為，則A．正三角形中心處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0 B．、連線中點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度斜向左上方 C．、輸電線纜相互吸引 D．、輸電線纜相互吸引7．（2024?渾南區(qū)校級(jí)三模）磁懸浮地球儀內(nèi)部存在永磁鐵，當(dāng)?shù)鬃姾蟮厍騼x可以懸浮在空中，用手轉(zhuǎn)動(dòng)地球儀，可生動(dòng)地展現(xiàn)地球在太空中的形態(tài)。若用手觸碰地球儀使其偏離平衡位置少許，底座中的霍爾元件能檢測到磁場的變化，松手后，負(fù)反饋機(jī)制會(huì)使地球儀重新回到平衡位置不掉落，下列說法錯(cuò)誤的是A．地球儀懸浮時(shí)處于失重狀態(tài) B．地球儀利用了電流的磁效應(yīng) C．地球儀能夠持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)是因?yàn)榫哂袘T性 D．地球儀利用磁場將南北極鎖定，使其只能繞地軸旋轉(zhuǎn)8．（2024?江西模擬）如圖所示，粒子甲垂直邊界進(jìn)入垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場時(shí)發(fā)生核反應(yīng)：甲乙丙，產(chǎn)生的乙和丙粒子垂直經(jīng)過磁場的軌跡如圖所示。已知乙和丙的電荷量大小相等，軌跡半徑之比為，不計(jì)重力及空氣阻力，則A．甲帶正電 B．乙?guī)ж?fù)電 C．甲、乙的動(dòng)量大小之比為 D．乙、丙的動(dòng)量大小之比為9．（2024?海淀區(qū)校級(jí)三模）云室是借助過飽和水蒸氣在離子上凝結(jié)來顯示通過它的帶電粒子徑跡的裝置。如圖為一張?jiān)剖抑信臄z的照片。云室中加了垂直于紙面向外的磁場。圖中、、、、是從點(diǎn)發(fā)出的一些正電子或負(fù)電子的徑跡。有關(guān)這些徑跡以下判斷正確的是A．、都是正電子的徑跡 B．徑跡對(duì)應(yīng)的粒子動(dòng)量最大 C．徑跡對(duì)應(yīng)的粒子動(dòng)能最大 D．徑跡對(duì)應(yīng)的粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長10．（2024?東西湖區(qū)校級(jí)模擬）如圖所示，有一范圍足夠大的水平勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，一個(gè)質(zhì)量為、電荷量為的帶電小圓環(huán)套在一根固定的絕緣豎直長桿上，環(huán)與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為?，F(xiàn)使圓環(huán)以初速度向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間圓環(huán)回到出發(fā)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，取豎直向上為正方向。下列描述該過程中圓環(huán)的速度隨時(shí)間、摩擦力隨時(shí)間、動(dòng)能隨位移、機(jī)械能隨位移變化規(guī)律的圖象中，不可能正確的是A． B． C． D．二．多選題（共5小題）11．（2024?開福區(qū)校級(jí)模擬）如圖所示，在某空間的一個(gè)區(qū)域內(nèi)有一直線與水平面成角，在兩側(cè)存在垂直于紙面且方向相反的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。從直線上的點(diǎn)水平向右射出速率為的粒子，粒子帶正電，比荷為，若粒子運(yùn)動(dòng)過程中經(jīng)過直線上的點(diǎn)，粒子從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的時(shí)間為。已知，不計(jì)粒子重力。則A．可能為 B．可能為 C．可能為 D．一定為12．（2024?龍鳳區(qū)校級(jí)模擬）如圖所示，在平面的第一、二象限內(nèi)有垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，在第三、四象限范圍內(nèi)有沿軸正方向的勻強(qiáng)電場，在坐標(biāo)原點(diǎn)有一個(gè)粒子源可以向軸上方以不同速率向各個(gè)方向發(fā)射質(zhì)量為、電荷量為的帶正電粒子，軸上的點(diǎn)坐標(biāo)為，軸上的點(diǎn)坐標(biāo)為。不計(jì)粒子的重力及粒子之間的相互作用。下列說法中正確的是A．所有經(jīng)過點(diǎn)的粒子最小速度為 B．若以最小速率經(jīng)過點(diǎn)的粒子又恰好能過點(diǎn)，則電場強(qiáng)度大小為 C．沿不同方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場的粒子要經(jīng)過點(diǎn)，速度大小一定不同 D．所有經(jīng)過點(diǎn)的粒子在勻強(qiáng)電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間均相同13．（2024?福建）如圖，用兩根不可伸長的絕緣細(xì)繩將半徑為的半圓形銅環(huán)豎直懸掛在勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向垂直紙面向外，銅環(huán)兩端、處于同一水平線。若環(huán)中通有大小為、方向從到的電流，細(xì)繩處于繃直狀態(tài)，則A．兩根細(xì)繩拉力均比未通電流時(shí)的大 B．兩根細(xì)繩拉力均比未通電流時(shí)的小 C．銅環(huán)所受安培力大小為 D．銅環(huán)所受安培力大小為14．（2024?羅湖區(qū)校級(jí)模擬）如圖甲，用強(qiáng)磁場將百萬度高溫的等離子體（等量的正離子和電子）約束在特定區(qū)域?qū)崿F(xiàn)受控核聚變的裝置叫托克馬克。我國托克馬克裝置在世界上首次實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定運(yùn)行100秒的成績。多個(gè)磁場才能實(shí)現(xiàn)磁約束，其中之一叫縱向場，圖乙為其橫截面的示意圖，越靠管的右側(cè)磁場越強(qiáng)。盡管等離子體在該截面上運(yùn)動(dòng)的曲率半徑遠(yuǎn)小于管的截面半徑，但如果只有縱向場，帶電粒子還會(huì)逐步向管壁“漂移”，導(dǎo)致約束失敗。不計(jì)粒子重力，若僅在縱向場中，下列說法正確的是A．正離子在縱向場中沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng) B．帶電粒子在縱向場中的速度大小不變 C．在縱向場中，帶電粒子將發(fā)生左右方向的漂移 D．在縱向場中，帶電粒子將發(fā)生上下方向的漂移15．（2024?湖南一模）蜜蜂飛行時(shí)依靠蜂房、采蜜地點(diǎn)和太陽三個(gè)點(diǎn)進(jìn)行定位做“8”字形運(yùn)動(dòng)，以此告知同伴蜜源方位。某興趣小組用帶電粒子在電場和磁場中的運(yùn)動(dòng)模擬蜜蜂的運(yùn)動(dòng)。如圖所示，空間存在范圍足夠大垂直紙面、方向相反的勻強(qiáng)磁場Ⅰ、Ⅱ，其上、下邊界分別為、，間距為。與之間存在沿水平方向且大小始終為的勻強(qiáng)電場，當(dāng)粒子通過進(jìn)入電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場方向水平向右；當(dāng)粒子通過進(jìn)入電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場方向水平向左?，F(xiàn)有一質(zhì)量為、電荷量為的粒子在紙面內(nèi)以初速度從點(diǎn)垂直射入電場，一段時(shí)間后進(jìn)入磁場Ⅱ，之后又分別通過勻強(qiáng)電場和磁場Ⅰ，以速度回到點(diǎn)，磁場Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度，不計(jì)粒子重力。則下列說法正確的是A．粒子在水平向右的電場中運(yùn)動(dòng)的位移大小為 B．粒子在磁場Ⅱ中運(yùn)動(dòng)的速度大小 C．粒子在磁場Ⅱ中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的弦長為 D．磁場Ⅰ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小三．填空題（共5小題）16．（2024?思明區(qū)校級(jí)模擬）在城市建設(shè)施工中，經(jīng)常需要確定地下金屬管線的位置，如圖所示，有一種探測方法是，首先給金屬長直管線通上電流，再用可以測量磁場強(qiáng)弱、方向的儀器進(jìn)行以下操作：①用測量儀在金屬管線附近的水平地面上找到磁場的最強(qiáng)的某點(diǎn)，記為；②在點(diǎn)附近的地面上，找到與點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的若干點(diǎn)，將這些點(diǎn)連成直線；③在地面上過點(diǎn)垂直于的直線上，找到磁場方向與地面夾角為的、兩點(diǎn)，測得、兩點(diǎn)距離為，由此可確定金屬管線（填“平行”或“垂直”于，深度為。17．（2024?松江區(qū)校級(jí)三模）圖是磁電式電表內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，該電表利用的物理原理是，寫出一條能提高該電表的靈敏度措施是：。18．（2024?泉州模擬）利用霍爾效應(yīng)制成的傳感器被廣泛應(yīng)用于自動(dòng)控制等領(lǐng)域。如圖，寬為的金屬板置于勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與金屬板垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。當(dāng)金屬板通入如圖所示的電流時(shí)，金屬板（填“上”、“下”表面聚集電子，產(chǎn)生霍爾電壓；若已知電子定向移動(dòng)速率為，則金屬板上產(chǎn)生的霍爾電壓為。19．（2023?金山區(qū)二模）已知環(huán)形電流在圓心處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與其半徑成反比。紙面內(nèi)閉合線圈由兩個(gè)相同的同心半圓電阻絲構(gòu)成，電流從流入，由流出，如圖所示。流經(jīng)上半圓的電流在圓心點(diǎn)產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，方向；線圈中電流在點(diǎn)產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。20．（2023?黃浦區(qū)二模）四根完全相同的長直導(dǎo)線互相平行，它們的截面處于正方形的四個(gè)頂點(diǎn)，導(dǎo)線中都通有大小相同的電流，方向如圖所示。正方形對(duì)角線的交點(diǎn)為，通電導(dǎo)線在點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，四根通電導(dǎo)線在點(diǎn)產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向?yàn)?。四．解答題（共5小題）21．（2025?邯鄲一模）如圖所示，邊長為的正方形區(qū)域（含邊界）內(nèi)存在勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度方向向下且與邊平行。一質(zhì)量為、電荷量為的帶電粒子從點(diǎn)沿方向以初速度射入勻強(qiáng)電場，恰好能從點(diǎn)飛出。不計(jì)粒子重力。（1）求粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間及速度偏轉(zhuǎn)角的正切值；（2）若將正方形區(qū)域內(nèi)的勻強(qiáng)電場換成垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，粒子仍以相同速度從點(diǎn)進(jìn)入磁場，粒子以相同偏轉(zhuǎn)角從邊飛出。求磁感應(yīng)強(qiáng)度與電場強(qiáng)度的比值。22．（2024?福建）如圖，直角坐標(biāo)系中，第Ⅰ象限內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場。第Ⅱ、Ⅲ象限中有兩平行板電容器、，其中垂直軸放置，極板與軸相交處存在小孔、；垂直軸放置，上、下極板右端分別緊貼軸上的、點(diǎn)。一帶電粒子從靜止釋放，經(jīng)電場直線加速后從射出，緊貼下極板進(jìn)入，而后從進(jìn)入第Ⅰ象限；經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后恰好垂直軸離開，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示。已知粒子質(zhì)量為、帶電量為，、間距離為，、的板間電壓大小均為，板間電場視為勻強(qiáng)電場，不計(jì)重力，忽略邊緣效應(yīng)。求：（1）粒子經(jīng)過時(shí)的速度大??；（2）粒子經(jīng)過時(shí)速度方向與軸正向的夾角；（3）磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。23．（2024?羅湖區(qū)校級(jí)模擬）亥姆霍茲線圈是一對(duì)平行的完全相同的圓形線圈。如圖所示，兩線圈通入方向相同的恒定電流，線圈間形成平行于中心軸線的勻強(qiáng)磁場，沿建立軸，一足夠大的圓形探測屏垂直于軸放置，其圓心點(diǎn)位于軸上。在線圈間加上平行于軸的勻強(qiáng)電場，粒子源從軸上的點(diǎn)以垂直于軸的方向持續(xù)發(fā)射初速度大小為的粒子。已知粒子質(zhì)量為，電荷量為，電場強(qiáng)度大小為，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，電場和磁場均沿軸正方向，不計(jì)粒子重力和粒子間相互作用。若未加電場，粒子可以在線圈間做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。（1）若未加電場，求粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑；（2）加入電場后，沿軸方向左右調(diào)節(jié)探測屏，求粒子打在探測屏上的點(diǎn)距探測屏圓心點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離；（3）加入電場后，沿軸方向左右調(diào)節(jié)探測屏，若要使粒子恰好打在探測屏的圓心點(diǎn)，求此時(shí)點(diǎn)與粒子源間的距離。24．（2024?重慶）有人設(shè)計(jì)了一種粒子收集裝置。如圖所示，比荷為的帶正電的粒子，由固定于點(diǎn)的發(fā)射槍，以不同的速率射出后，沿射線方向運(yùn)動(dòng)，能收集各方向粒子的收集器固定在上方的點(diǎn)，在上，且垂直于。若打開磁場開關(guān)，空間將充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，速率為的粒子運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)，打開磁場開關(guān)，該粒子全被收集，不計(jì)粒子重力，忽略磁場突變的影響。（1）求間的距離。（2）速率為的粒子射出瞬間打開磁場開關(guān)，該粒子仍被收集，求間的距離。（3）速率為的粒子射出后，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間再打開磁場開關(guān)，該粒子也能被收集。以粒子射出的時(shí)刻為計(jì)時(shí)點(diǎn)。求打開磁場的那一時(shí)刻。25．（2024?江蘇四模）如圖所示，直線與軸之間有垂直于平面向外的勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅱ，直線與間有沿軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度，另有一半徑的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度，方向垂直坐標(biāo)平面向外，該圓與直線和軸均相切，且與軸相切于點(diǎn)。一帶負(fù)電的粒子從點(diǎn)沿軸的正方向以速度進(jìn)入圓形磁場區(qū)域，經(jīng)過一段時(shí)間進(jìn)入勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅱ，且第一次進(jìn)入勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅱ時(shí)的速度方向與直線垂直。粒子速度大小，粒子的比荷為，粒子重力不計(jì)。已知，，求：（1）粒子在圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域工中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑大小；（2）坐標(biāo)的值；（3）要使粒子能運(yùn)動(dòng)到軸的負(fù)半軸，則勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿足的條件。

2025年高考物理解密之磁場參考答案與試題解析一．選擇題（共10小題）1．（2024?天津）如圖所示，兩根不計(jì)電阻的光滑金屬導(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成某一角度，導(dǎo)軌上端用直導(dǎo)線連接，整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中。具有一定阻值的金屬棒從某高度由靜止開始下滑，下滑過程中始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，則所受的安培力及其加速度、速度、電流，隨時(shí)間變化的關(guān)系圖像可能正確的是A． B． C． D．【答案】【考點(diǎn)】安培力作用下的運(yùn)動(dòng)學(xué)問題（力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系）【專題】推理論證能力；推理法；電磁感應(yīng)與電路結(jié)合；定量思想【分析】根據(jù)題意設(shè)置相應(yīng)條件，由安培力的公式結(jié)合導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢公式、牛頓第二定律分析、、以及的變化情況；根據(jù)閉合電路的歐姆定律導(dǎo)出電流表達(dá)式，再分析圖像的變化情況。【解答】解：根據(jù)題意，設(shè)導(dǎo)體棒的電阻為，導(dǎo)軌間距為，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，導(dǎo)體棒速度為時(shí)，受到的安培力為，可知，由牛頓第二定律可得，導(dǎo)體棒的加速度為可知，隨著速度的增大，導(dǎo)體棒的加速度逐漸減小，當(dāng)加速度為零時(shí)，導(dǎo)體棒開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則圖像的斜率逐漸減小直至為零時(shí)，速度保持不變，由于安培力與速度成正比，則圖像的斜率逐漸減小直至為零時(shí)，保持不變，故正確，錯(cuò)誤；根據(jù)題意，由公式可得感應(yīng)電流為，由數(shù)學(xué)知識(shí)可得，由于加速度逐漸減小，則圖像的斜率逐漸減小，故錯(cuò)誤。故選：?！军c(diǎn)評(píng)】考查電磁感應(yīng)的相關(guān)問題，結(jié)合閉合電路的歐姆定律，牛頓運(yùn)動(dòng)定律等列式求解分析。2．（2024?成都模擬）利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件以及傳感器，廣泛應(yīng)用于測量和自動(dòng)控制等領(lǐng)域。如圖所示，將一厚度為的半導(dǎo)體薄片垂直置于磁場中，在薄片的兩個(gè)側(cè)面、間通以電流時(shí)，另外兩側(cè)、間產(chǎn)生電勢差，這一現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。其原因是薄片中定向移動(dòng)形成電流的載流子受洛倫茲力的作用向一側(cè)偏轉(zhuǎn)和積累，在、間產(chǎn)生霍爾電壓。半導(dǎo)體的載流子有自由電子或空穴（相當(dāng)于正電荷）兩種類型。下列說法正確的是A．若該半導(dǎo)體是空穴導(dǎo)電，則側(cè)的電勢低于側(cè)的電勢 B．若只增大半導(dǎo)體薄片的厚度，則霍爾電壓將增大 C．若只增大磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，則霍爾電壓將增大 D．若只增大電流，則霍爾電壓將減小【答案】【考點(diǎn)】霍爾效應(yīng)與霍爾元件【專題】定量思想；帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)專題；推理能力；推理法【分析】、根據(jù)左手定則得出粒子的偏轉(zhuǎn)方向，從而得出電勢的高低；、粒子受到的電場力和洛倫茲力平衡，由此列式得出霍爾電壓的表達(dá)式，進(jìn)而判斷哪個(gè)選項(xiàng)正確。【解答】解：．若該半導(dǎo)體是空穴導(dǎo)電，即相當(dāng)于正電荷導(dǎo)電，根據(jù)左手定則可知，正電荷在洛倫茲力作用下向側(cè)聚集，可知側(cè)電勢高于側(cè)電勢，故錯(cuò)誤；．由于、間產(chǎn)生電場，穩(wěn)定時(shí)電場力與洛倫茲力平衡，設(shè)、間距離為，霍爾元件長為，則有設(shè)單位體積內(nèi)電荷的數(shù)目為，根據(jù)電流的微觀定義式有解得可知，若增大半導(dǎo)體薄片的厚度，則霍爾電壓將減小，故錯(cuò)誤；．若增大磁感應(yīng)強(qiáng)度，則霍爾電壓將增大，故正確；．若增大電流，則霍爾電壓將增大，故錯(cuò)誤。故選：?！军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查了霍爾效應(yīng)的相關(guān)應(yīng)用，根據(jù)左手定則得出粒子的受力方向，結(jié)合電場力和洛倫茲力的等量關(guān)系即可完成分析。3．（2024?蘇州三模）極光是由太陽發(fā)射的高速帶電粒子受地磁場的影響，進(jìn)入兩極附近時(shí)，撞擊并激發(fā)高空中的空氣分子和原子引起的。假如我們?cè)诒睒O地區(qū)仰視，發(fā)現(xiàn)正上方如圖所示的沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)弧狀極光，則關(guān)于這一現(xiàn)象中的高速粒子的說法正確的是A．該粒子帶負(fù)電 B．該粒子軌跡半徑逐漸增大 C．若該粒子在赤道正上方垂直射向地面，會(huì)向東偏轉(zhuǎn) D．地磁場對(duì)垂直射向地球表面的該粒子的阻擋作用在南、北兩極附近最強(qiáng)【答案】【考點(diǎn)】地磁場；洛倫茲力的概念【專題】定性思想；推理法；磁場磁場對(duì)電流的作用；推理論證能力【分析】由于空氣阻力的作用，粒子速度逐漸減小，其運(yùn)動(dòng)半徑逐漸減小，因此圓周運(yùn)動(dòng)半徑逐漸減小，從而確定高速粒子在北極上空運(yùn)動(dòng)的方向。結(jié)合地磁場方向向下指向地面，由左手定則可以判斷粒子帶正電．【解答】解：、根據(jù)帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式，運(yùn)動(dòng)過程中粒子因空氣阻力做負(fù)功，動(dòng)能變小，速度減小，則半徑減小。在北極上空有向下的磁場，由地面上仰視粒子順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，則由左手定則得粒子帶正電，故錯(cuò)誤；、若該粒子在赤道正上方垂直射向地面，則由左手定則得會(huì)向東偏轉(zhuǎn)，故正確；、粒子垂直射向地球，緯度越高，粒子運(yùn)動(dòng)方向和磁場方向夾角越小，受到時(shí)洛倫茲力越小，越容易射入地球大氣，阻擋作用弱；相反在低緯度地區(qū)，粒子運(yùn)動(dòng)方向和磁場方向夾角大，根據(jù)洛倫茲力的公式可知，受到時(shí)洛倫茲力大，粒子不容易射入地球大氣，阻擋作用強(qiáng)，所以地磁場對(duì)垂直射向地球表面的宇宙射線的阻擋作用在赤道附近最強(qiáng)，故錯(cuò)誤。故選：?！军c(diǎn)評(píng)】題目以常見的自然現(xiàn)象為背景命題，考查了地磁場、左手定則、帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)等知識(shí)點(diǎn)．極光在地球上看為順時(shí)針方向，用左手定則可斷定高速粒子的電性。4．（2024?海安市校級(jí)二模）某同學(xué)利用手機(jī)物理工坊測量當(dāng)?shù)氐卮艌龅拇鸥袘?yīng)強(qiáng)度，如圖甲所示，以手機(jī)顯示屏所在平面為平面，在手機(jī)上建立直角坐標(biāo)系，該同學(xué)測量時(shí)軸始終保持豎直向上，手機(jī)平面繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，手機(jī)顯示出各軸磁場的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)（如圖乙所示）。當(dāng)外界磁場分量與坐標(biāo)軸正方向相同時(shí)則顯示正值，相反則顯示負(fù)值，根據(jù)圖像可推知，下列說法錯(cuò)誤的是A．圖中時(shí)刻軸正方向指向地球北方 B．圖中時(shí)刻軸正方向指向地球南方 C．時(shí)間內(nèi)手機(jī)剛好繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)了一周 D．通過軸數(shù)據(jù)可知測量地在南半球【答案】【考點(diǎn)】地磁場；磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義與物理意義【專題】定量思想；推理法；磁場磁場對(duì)電流的作用；實(shí)驗(yàn)探究能力【分析】磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，根據(jù)平行四邊形定則計(jì)算合磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小?！窘獯稹拷猓旱卮艌龅臉O在地球南極附近，極在地球北極附近，在南半球，地磁場方向斜向上，豎直分量豎直向上，水平分量指向北方；在北半球，地磁場方向斜向下，豎直分量豎直向下，水平分量指向北方，如下圖所示，、根據(jù)北半球地磁場保持水平分量為向北，因此當(dāng)手機(jī)繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)過程，地磁場水平分量在軸和軸的分量，將出現(xiàn)正弦或余弦式的變化，圖中時(shí)刻軸正方向磁場數(shù)值達(dá)到最大，說明此時(shí)刻軸正方向指向地球北方，故正確；、圖中時(shí)刻軸負(fù)方向磁場數(shù)值達(dá)到最大，說明時(shí)刻軸正方向指向地球南方，故正確；、由圖中軸數(shù)據(jù)為負(fù)，即磁場有豎直向下分量且基本保持不變，可知測量地在北半球，故錯(cuò)誤；、時(shí)間內(nèi)軸方向磁場變化剛好一個(gè)周期，說明時(shí)間內(nèi)手機(jī)剛好繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)了一周，故正確；本題選擇錯(cuò)誤的，故選：。【點(diǎn)評(píng)】本題考查對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解，明確磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，滿足平行四邊形定則。5．（2024?沙坪壩區(qū)校級(jí)模擬）地球本身是一個(gè)大磁體，其磁場分布如圖所示。目前學(xué)術(shù)界對(duì)于地磁場的形成機(jī)制尚無共識(shí)。一種理論認(rèn)為地磁場主要源于地表電荷隨地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的環(huán)形電流?；诖死碚?，下列判斷正確的是A．地表電荷為正電荷 B．若地球自轉(zhuǎn)角速度減小，則地表上任一位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度均減小 C．地球赤道上方各點(diǎn)處地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同 D．赤道上穿過地表單位面積的磁通量比兩極處大【答案】【考點(diǎn)】通電直導(dǎo)線周圍的磁場；磁通量的概念和計(jì)算公式的定性分析【專題】定性思想；推理法；磁場磁場對(duì)電流的作用；推理論證能力【分析】根據(jù)安培定則和地球自轉(zhuǎn)方向分析判斷；若地球自轉(zhuǎn)角速度減小，分析則等效電流的變化，從而分析磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化；據(jù)地球赤道上方各點(diǎn)處地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的特點(diǎn)分析；根據(jù)磁通量定義分析?！窘獯稹拷猓海鶕?jù)題意，地磁場來源于地表電荷隨地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的環(huán)形電流，根據(jù)安培定則和地球自轉(zhuǎn)方向?yàn)樽晕飨驏|，地磁場內(nèi)部磁感線方向由北到南，可以判斷地表電荷為負(fù)電荷，故錯(cuò)誤；．若地球自轉(zhuǎn)角速度減小，則線速度減小，則等效電流越小，磁感應(yīng)強(qiáng)度減小，故正確；．地球赤道上方各點(diǎn)處地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同，大小不同，故錯(cuò)誤；．赤道處磁感線與地面平行，穿過地表單位面積的磁通量為0，兩極最大，故錯(cuò)誤。故選：?！军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查電流與磁場的關(guān)系，在做題中要注意，磁感線是閉合曲線。6．（2024?重慶模擬）《大國重器》節(jié)目介紹的輸電系統(tǒng)的三相共箱技術(shù)，如圖甲所示，管道內(nèi)部有三根絕緣超高壓輸電線纜平行且間距相等，截面圖如圖乙所示，上方兩根輸電線纜、連線水平，某時(shí)刻、中電流方向垂直于紙面向里，中電流方向垂直于紙面向外，、、中電流大小均為，則A．正三角形中心處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0 B．、連線中點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度斜向左上方 C．、輸電線纜相互吸引 D．、輸電線纜相互吸引【答案】【考點(diǎn)】通電直導(dǎo)線周圍的磁場；兩根通電導(dǎo)線之間的作用力【專題】定性思想；推理法；磁場磁場對(duì)電流的作用；推理能力【分析】、根據(jù)右手定則判斷出每根電纜在處或中點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度，再根據(jù)矢量的合成法則求合磁感應(yīng)強(qiáng)度；、根據(jù)通向電流互相吸引反向電流互相排斥，可判斷、輸電線纜間的作用力?！窘獯稹拷猓?、根據(jù)右手定則可判斷輸電線纜在點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直指向左下方，輸電線纜在點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直指向右下方，根據(jù)對(duì)稱性可知，輸電線纜在處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，根據(jù)矢量的合成法則可判斷、輸電線纜在處的合磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下，而輸電線在點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直水平向右，所以處合磁感應(yīng)強(qiáng)度方向應(yīng)斜向右下方，故錯(cuò)誤；、輸電線纜在、連線中點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下，輸電線纜在點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下，輸電線在、連線中點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向右，所以、連線中點(diǎn)合磁感應(yīng)強(qiáng)度方向斜向右下方，故錯(cuò)誤；、根據(jù)同向電流相互吸引，反向電流相互排斥可知，、輸電線纜相互吸引，、輸電線纜相互排斥，故正確，錯(cuò)誤；故選：?！军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查電流產(chǎn)生的磁場方向的判斷方法，解題關(guān)鍵是右手定則的應(yīng)用及矢量的合成法則。7．（2024?渾南區(qū)校級(jí)三模）磁懸浮地球儀內(nèi)部存在永磁鐵，當(dāng)?shù)鬃姾蟮厍騼x可以懸浮在空中，用手轉(zhuǎn)動(dòng)地球儀，可生動(dòng)地展現(xiàn)地球在太空中的形態(tài)。若用手觸碰地球儀使其偏離平衡位置少許，底座中的霍爾元件能檢測到磁場的變化，松手后，負(fù)反饋機(jī)制會(huì)使地球儀重新回到平衡位置不掉落，下列說法錯(cuò)誤的是A．地球儀懸浮時(shí)處于失重狀態(tài) B．地球儀利用了電流的磁效應(yīng) C．地球儀能夠持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)是因?yàn)榫哂袘T性 D．地球儀利用磁場將南北極鎖定，使其只能繞地軸旋轉(zhuǎn)【答案】【考點(diǎn)】慣性與質(zhì)量；超重與失重的概念、特點(diǎn)和判斷；安培力的概念【專題】定性思想；推理法；牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題；推理能力【分析】地球儀處于平衡狀態(tài)，根據(jù)加速度分析地球儀是否處于超失重狀態(tài)；根據(jù)磁懸浮地球儀底部線圈通電產(chǎn)生磁場分析；地球儀能夠持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)是因?yàn)榫哂袘T性；地球儀利用磁場將南北極鎖定，使其只能繞地軸旋轉(zhuǎn)?！窘獯稹拷猓捍艖腋〉厍騼x的球體中裝有永磁鐵，底部線圈通電產(chǎn)生磁場，磁場力與重力平衡而懸浮，地球儀處于平衡狀態(tài)，地球儀的加速度為零，既不處于超重狀態(tài)，也不處于失重狀態(tài)，故錯(cuò)誤；磁懸浮地球儀底部線圈通電產(chǎn)生磁場，地球儀利用了電流的磁效應(yīng)，故正確；地球儀能夠持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)是因?yàn)榫哂袘T性，故正確；地球儀利用磁場將南北極鎖定，使其只能繞地軸旋轉(zhuǎn)，故正確。本題選錯(cuò)誤的，故選?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了超失重現(xiàn)象、電流的磁效應(yīng)、慣性等相關(guān)知識(shí)，注意物理知識(shí)的具體應(yīng)用。8．（2024?江西模擬）如圖所示，粒子甲垂直邊界進(jìn)入垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場時(shí)發(fā)生核反應(yīng)：甲乙丙，產(chǎn)生的乙和丙粒子垂直經(jīng)過磁場的軌跡如圖所示。已知乙和丙的電荷量大小相等，軌跡半徑之比為，不計(jì)重力及空氣阻力，則A．甲帶正電 B．乙?guī)ж?fù)電 C．甲、乙的動(dòng)量大小之比為 D．乙、丙的動(dòng)量大小之比為【答案】【考點(diǎn)】牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問題；洛倫茲力、磁場、粒子運(yùn)動(dòng)方向和電荷性質(zhì)的相互判斷；帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的圓周運(yùn)動(dòng)【專題】定量思想；推理法；帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)專題；推理能力【分析】由左手定則判斷乙和丙的帶電性質(zhì)，根據(jù)電荷守恒定律分析甲的帶電性質(zhì)；根據(jù)洛倫茲力提供向心力求得粒子的動(dòng)量與運(yùn)動(dòng)半徑的關(guān)系，可得到乙和丙的動(dòng)量大小之比。根據(jù)動(dòng)量守恒定律分析甲、乙的動(dòng)量大小之比?！窘獯稹拷猓?、粒子乙在磁場中順時(shí)針偏轉(zhuǎn)，粒子丙在磁場中逆時(shí)針偏轉(zhuǎn)，由左手定則判斷，乙?guī)д?，丙帶?fù)電。已知乙和丙的電荷量大小相等，根據(jù)電荷守恒定律，可知甲不帶電，故錯(cuò)誤；、粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由洛倫茲力提供向心力，可得：又有動(dòng)量聯(lián)立可得：可見粒子的動(dòng)量大小與圓周運(yùn)動(dòng)半徑為正比關(guān)系，已知乙和丙的電荷量大小相等，軌跡半徑之比為，則乙、丙的動(dòng)量大小之比為。粒子甲發(fā)生核反應(yīng)的過程滿足動(dòng)量守恒定律，以甲的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?，則有：，可得甲、乙的動(dòng)量大小之比為，故正確，錯(cuò)誤。故選：。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)問題，要知道帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由洛倫茲力提供向心力。原子核發(fā)生核反應(yīng)的過程滿足動(dòng)量守恒定律。9．（2024?海淀區(qū)校級(jí)三模）云室是借助過飽和水蒸氣在離子上凝結(jié)來顯示通過它的帶電粒子徑跡的裝置。如圖為一張?jiān)剖抑信臄z的照片。云室中加了垂直于紙面向外的磁場。圖中、、、、是從點(diǎn)發(fā)出的一些正電子或負(fù)電子的徑跡。有關(guān)這些徑跡以下判斷正確的是A．、都是正電子的徑跡 B．徑跡對(duì)應(yīng)的粒子動(dòng)量最大 C．徑跡對(duì)應(yīng)的粒子動(dòng)能最大 D．徑跡對(duì)應(yīng)的粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長【答案】【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的圓周運(yùn)動(dòng)【專題】定量思想；推理法；帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)專題；分析綜合能力【分析】根據(jù)左手定則判斷粒子所帶電性，根據(jù)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和圓心角，分析粒子的速度、動(dòng)能、動(dòng)量和運(yùn)動(dòng)時(shí)間?！窘獯稹拷猓海畮щ娏Ｗ釉诖怪庇诩埫嫦蛲獾拇艌鲋羞\(yùn)動(dòng)，根據(jù)左手定則可知、、都是正電子的徑跡，、都是負(fù)電子的徑跡，故錯(cuò)誤；．帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，有解得由圖可知徑跡對(duì)應(yīng)的粒子的運(yùn)動(dòng)半徑最小，徑跡對(duì)應(yīng)的粒子的速度最小，根據(jù)可知徑跡對(duì)應(yīng)的粒子動(dòng)量最小，故錯(cuò)誤；．根據(jù)可知即徑跡對(duì)應(yīng)的粒子動(dòng)能不是最大的，故錯(cuò)誤；．帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，有，則所以粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間其中為粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)角度，由圖可知徑跡對(duì)應(yīng)的偏轉(zhuǎn)角度最大，則徑跡對(duì)應(yīng)的粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長，故正確。故選：?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)，比較簡單，從圖中正確得出粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和圓心角是解題關(guān)鍵。10．（2024?東西湖區(qū)校級(jí)模擬）如圖所示，有一范圍足夠大的水平勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，一個(gè)質(zhì)量為、電荷量為的帶電小圓環(huán)套在一根固定的絕緣豎直長桿上，環(huán)與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為?，F(xiàn)使圓環(huán)以初速度向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間圓環(huán)回到出發(fā)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，取豎直向上為正方向。下列描述該過程中圓環(huán)的速度隨時(shí)間、摩擦力隨時(shí)間、動(dòng)能隨位移、機(jī)械能隨位移變化規(guī)律的圖象中，不可能正確的是A． B． C． D．【答案】【考點(diǎn)】帶電粒子在疊加場中做直線運(yùn)動(dòng)【專題】定量思想；推理法；帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)專題；分析綜合能力【分析】小球受重力、洛倫茲力、支持力和滑動(dòng)摩擦力，然后根據(jù)牛頓第二定律列式，推導(dǎo)出縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)的關(guān)系式，由此進(jìn)行解答?！窘獯稹拷猓海∏蛳蛏线\(yùn)動(dòng)的過程中受重力、洛倫茲力、支持力和向下的滑動(dòng)摩擦力，向上運(yùn)動(dòng)，重力和摩擦力做負(fù)功，速度不斷減小，洛倫茲力不斷減小，支持力減小，故滑動(dòng)摩擦力減小，合力減小，物體做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度減為零時(shí)，向上的位移最大，摩擦力等于0，而加速度等于重力加速度；小球達(dá)到最高點(diǎn)后向下運(yùn)動(dòng)的過程中受重力、洛倫茲力、支持力和向上的滑動(dòng)摩擦力，由于速度不斷變大，洛倫茲力不斷變大，支持力變大，故滑動(dòng)摩擦力變大，合力減小，物體做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度減為零時(shí)，速度最大；由以上的分析可知，小球先向上運(yùn)動(dòng)，加速度逐漸減?。缓笮∏蛳蛳逻\(yùn)動(dòng)，加速度仍然繼續(xù)減小．負(fù)號(hào)表示速度的方向前后相反．由以上的分析可知，小球先向上運(yùn)動(dòng)，摩擦力的方向向下，逐漸減??；后小球向下運(yùn)動(dòng)，摩擦力的方向向上，逐漸增大，故是可能的；．小球向上運(yùn)動(dòng)的過程中，有由于逐漸減小，所以動(dòng)能的變化率逐漸減小，故不可能；．小球運(yùn)動(dòng)的過程中摩擦力做功使小球的機(jī)械能減小，向上運(yùn)動(dòng)的過程中△△由于向上運(yùn)動(dòng)的過程中逐漸減小，所以機(jī)械能的變化率逐漸減??；而向下運(yùn)動(dòng)的過程中摩擦力之間增大，所以機(jī)械能的變化率逐漸增大，故是可能的。本題選不可能的，故選：?！军c(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵分析清楚帶電小球的運(yùn)動(dòng)情況，明確：向上運(yùn)動(dòng)的過程中摩擦力逐漸減小，向下運(yùn)動(dòng)的過程中摩擦力逐漸增大，加速度、速度和動(dòng)能、機(jī)械能都隨之發(fā)生變化。二．多選題（共5小題）11．（2024?開福區(qū)校級(jí)模擬）如圖所示，在某空間的一個(gè)區(qū)域內(nèi)有一直線與水平面成角，在兩側(cè)存在垂直于紙面且方向相反的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。從直線上的點(diǎn)水平向右射出速率為的粒子，粒子帶正電，比荷為，若粒子運(yùn)動(dòng)過程中經(jīng)過直線上的點(diǎn)，粒子從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的時(shí)間為。已知，不計(jì)粒子重力。則A．可能為 B．可能為 C．可能為 D．一定為【答案】【考點(diǎn)】帶電粒子在直線邊界磁場中的運(yùn)動(dòng)【專題】推理法；推理論證能力；定量思想；帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)專題【分析】根據(jù)洛倫茲力做向心力得到粒子在兩磁場中運(yùn)動(dòng)軌道半徑相等，且得到速率和半徑的關(guān)系，結(jié)合幾何關(guān)系和對(duì)稱性求磁感應(yīng)強(qiáng)度的可能值；然后根據(jù)每次偏轉(zhuǎn)角，結(jié)合時(shí)間公式求總時(shí)間。【解答】解：、由題意可知粒子可能的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，粒子每次經(jīng)過直線均偏轉(zhuǎn)，由幾何關(guān)系，將分成等份，可知半徑：根據(jù)洛倫茲力提供向心力：聯(lián)立可得：，故正確，錯(cuò)誤；、粒子從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的時(shí)間為為：，故錯(cuò)誤，正確。故選：?！军c(diǎn)評(píng)】帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力做向心力，故常根據(jù)速度及磁感應(yīng)強(qiáng)度求得半徑，然后根據(jù)幾何關(guān)系求得運(yùn)動(dòng)軌跡；或反過來由軌跡根據(jù)幾何關(guān)系求解半徑，進(jìn)而求得速度、磁感應(yīng)強(qiáng)度。12．（2024?龍鳳區(qū)校級(jí)模擬）如圖所示，在平面的第一、二象限內(nèi)有垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，在第三、四象限范圍內(nèi)有沿軸正方向的勻強(qiáng)電場，在坐標(biāo)原點(diǎn)有一個(gè)粒子源可以向軸上方以不同速率向各個(gè)方向發(fā)射質(zhì)量為、電荷量為的帶正電粒子，軸上的點(diǎn)坐標(biāo)為，軸上的點(diǎn)坐標(biāo)為。不計(jì)粒子的重力及粒子之間的相互作用。下列說法中正確的是A．所有經(jīng)過點(diǎn)的粒子最小速度為 B．若以最小速率經(jīng)過點(diǎn)的粒子又恰好能過點(diǎn)，則電場強(qiáng)度大小為 C．沿不同方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場的粒子要經(jīng)過點(diǎn)，速度大小一定不同 D．所有經(jīng)過點(diǎn)的粒子在勻強(qiáng)電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間均相同【答案】【考點(diǎn)】帶電粒子由磁場進(jìn)入電場中的運(yùn)動(dòng)【專題】帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)專題；推理法；定量思想；推理能力【分析】粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓周運(yùn)動(dòng)半徑最小時(shí)，粒子經(jīng)過點(diǎn)時(shí)速度最小，由洛倫茲力提供向心力，結(jié)合幾何關(guān)系求解最小速度；速度最小的粒子由點(diǎn)到點(diǎn)做類平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解電場強(qiáng)度；經(jīng)過、兩點(diǎn)的不同圓半徑可以相等，也可以不相等，運(yùn)動(dòng)半徑相等時(shí)粒子速度大小相等；沿不同方向進(jìn)入磁場的粒子，經(jīng)過點(diǎn)時(shí)垂直電場方向的分速度為定值，粒子沿軸負(fù)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)通過磁場。【解答】解：、粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由洛倫茲力提供向心力得：，可得：當(dāng)為粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的直徑時(shí)（即，圓周運(yùn)動(dòng)半徑最小，粒子經(jīng)過點(diǎn)時(shí)速度最小，可得：，故正確；、粒子以最小速率經(jīng)過點(diǎn)時(shí)，在磁場中的軌跡恰好為半個(gè)圓周，到達(dá)點(diǎn)時(shí)速度方向垂直于軸，由點(diǎn)到點(diǎn)做類平拋運(yùn)動(dòng)。沿軸負(fù)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則有：沿軸正方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則有：由牛頓第二定律得：聯(lián)立解得電場強(qiáng)度，故錯(cuò)誤；、經(jīng)過點(diǎn)圓弧軌跡均以為弦，如圖1所示為經(jīng)過、兩點(diǎn)的半徑相等的圓與圓，粒子可以分別沿這兩個(gè)等大的圓在磁場中的圓弧部分做圓周運(yùn)動(dòng)經(jīng)過點(diǎn)，由于運(yùn)動(dòng)半徑相等，故粒子速度大小相同，故錯(cuò)誤；、設(shè)沿不同方向進(jìn)入磁場的粒子，經(jīng)過點(diǎn)的速度方向與軸夾角為，如圖2所示。由幾何關(guān)系得：，同理由：，可得：在點(diǎn)垂直電場方向的分速度為：，可見為定值。粒子穿過電場過程沿軸負(fù)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則有：，因?yàn)槎ㄖ?，故所有?jīng)過點(diǎn)的粒子在勻強(qiáng)電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間均相同，故正確。故選：?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查帶電粒子在磁場和電場的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，對(duì)于帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的情況分析，一般是確定圓心位置，根據(jù)幾何關(guān)系求半徑，結(jié)合洛倫茲力提供向心力求解未知量；對(duì)于帶電粒子在電場中做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的分解與合成解答。13．（2024?福建）如圖，用兩根不可伸長的絕緣細(xì)繩將半徑為的半圓形銅環(huán)豎直懸掛在勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向垂直紙面向外，銅環(huán)兩端、處于同一水平線。若環(huán)中通有大小為、方向從到的電流，細(xì)繩處于繃直狀態(tài)，則A．兩根細(xì)繩拉力均比未通電流時(shí)的大 B．兩根細(xì)繩拉力均比未通電流時(shí)的小 C．銅環(huán)所受安培力大小為 D．銅環(huán)所受安培力大小為【答案】【考點(diǎn)】左手定則判斷安培力的方向；安培力的計(jì)算公式及簡單應(yīng)用【專題】定量思想；推理法；磁場磁場對(duì)電流的作用；推理論證能力【分析】應(yīng)用等效法，通電半圓形銅環(huán)等效長度為直徑，根據(jù)公式計(jì)算安培力，根據(jù)左手定則判斷方向，根據(jù)平衡條件判斷通電前后繩子拉力大小關(guān)系。【解答】解：通電半圓形銅環(huán)可等效為長度為直徑的通電直導(dǎo)線，電流方向，根據(jù)左手定則可知半圓形銅環(huán)受到的安培力方向豎直向下，大小，根據(jù)受力分析可得，通電后，繩子拉力，兩根細(xì)繩拉力均比未通電流時(shí)的大，故正確，錯(cuò)誤；故選：?！军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查非直通電導(dǎo)線受安培力的計(jì)算，根據(jù)等效法進(jìn)行解答。14．（2024?羅湖區(qū)校級(jí)模擬）如圖甲，用強(qiáng)磁場將百萬度高溫的等離子體（等量的正離子和電子）約束在特定區(qū)域?qū)崿F(xiàn)受控核聚變的裝置叫托克馬克。我國托克馬克裝置在世界上首次實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定運(yùn)行100秒的成績。多個(gè)磁場才能實(shí)現(xiàn)磁約束，其中之一叫縱向場，圖乙為其橫截面的示意圖，越靠管的右側(cè)磁場越強(qiáng)。盡管等離子體在該截面上運(yùn)動(dòng)的曲率半徑遠(yuǎn)小于管的截面半徑，但如果只有縱向場，帶電粒子還會(huì)逐步向管壁“漂移”，導(dǎo)致約束失敗。不計(jì)粒子重力，若僅在縱向場中，下列說法正確的是A．正離子在縱向場中沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng) B．帶電粒子在縱向場中的速度大小不變 C．在縱向場中，帶電粒子將發(fā)生左右方向的漂移 D．在縱向場中，帶電粒子將發(fā)生上下方向的漂移【答案】【考點(diǎn)】帶電粒子（或微粒）在非勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)【專題】分析綜合能力；帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)專題；推理法；定量思想【分析】根據(jù)左手定則判斷正離子的運(yùn)動(dòng)方向；根據(jù)洛倫茲力不改變速度大小判斷；發(fā)生漂移是因?yàn)閹щ娏Ｗ釉诜蔷鶆虼艌鲋羞\(yùn)動(dòng)的軌跡半徑不同造成的，分析運(yùn)動(dòng)情況即可得出結(jié)論?！窘獯稹拷猓海勺笫侄▌t可以判斷出正離子在磁場中受力則正離子在縱向場中沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，故正確；．因?yàn)槁鍌惼澚偸桥c速度方向垂直，洛倫茲力永遠(yuǎn)不做功，所以洛倫茲力不改變速度大小，則帶電粒子在縱向場中的速度大小不變，故正確；．根據(jù)題圖可以看出左右兩邊磁感應(yīng)強(qiáng)度不一樣，由洛倫茲力提供向心力解得可知同一正離子在磁場中因?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度不同導(dǎo)致左右的半徑不同，所以發(fā)生偏移，越大，越小，所以同一正離子在左邊部分的半徑大于右邊部分的半徑，結(jié)合左手定則判斷出正離子就會(huì)向下側(cè)漂移，同理可知電子向上側(cè)漂移，故錯(cuò)誤，正確。故選：?！军c(diǎn)評(píng)】對(duì)于帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)情況分析，一般是確定圓心位置，根據(jù)幾何關(guān)系求半徑，結(jié)合洛倫茲力提供向心力求解未知量。15．（2024?湖南一模）蜜蜂飛行時(shí)依靠蜂房、采蜜地點(diǎn)和太陽三個(gè)點(diǎn)進(jìn)行定位做“8”字形運(yùn)動(dòng)，以此告知同伴蜜源方位。某興趣小組用帶電粒子在電場和磁場中的運(yùn)動(dòng)模擬蜜蜂的運(yùn)動(dòng)。如圖所示，空間存在范圍足夠大垂直紙面、方向相反的勻強(qiáng)磁場Ⅰ、Ⅱ，其上、下邊界分別為、，間距為。與之間存在沿水平方向且大小始終為的勻強(qiáng)電場，當(dāng)粒子通過進(jìn)入電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場方向水平向右；當(dāng)粒子通過進(jìn)入電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場方向水平向左?，F(xiàn)有一質(zhì)量為、電荷量為的粒子在紙面內(nèi)以初速度從點(diǎn)垂直射入電場，一段時(shí)間后進(jìn)入磁場Ⅱ，之后又分別通過勻強(qiáng)電場和磁場Ⅰ，以速度回到點(diǎn)，磁場Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度，不計(jì)粒子重力。則下列說法正確的是A．粒子在水平向右的電場中運(yùn)動(dòng)的位移大小為 B．粒子在磁場Ⅱ中運(yùn)動(dòng)的速度大小 C．粒子在磁場Ⅱ中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的弦長為 D．磁場Ⅰ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小【答案】【考點(diǎn)】從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場中的問題；帶電粒子在直線邊界磁場中的運(yùn)動(dòng)【專題】定量思想；推理法；帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)專題；推理能力【分析】：根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解粒子在水平方向的位移，再求解粒子在電場運(yùn)動(dòng)的總位移；根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解粒子剛離開電場時(shí)水平方向的速度，再根據(jù)幾何關(guān)系求解合速度；：根據(jù)牛頓第二定律求解粒子在磁場Ⅱ中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑，再根據(jù)幾何知識(shí)求解粒子在磁場Ⅱ中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的弦長；：根據(jù)幾何知識(shí)求解粒子在磁場Ⅰ中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑，再根據(jù)牛頓第二定律求解磁場Ⅰ的磁感應(yīng)強(qiáng)度?！窘獯稹拷猓海Ｗ釉陔妶鲋凶鲱惼綊佭\(yùn)動(dòng)，根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，豎直方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有水平方向做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有故粒子在水平向右的電場中運(yùn)動(dòng)的位移大小粒子剛進(jìn)入磁場Ⅱ時(shí)沿水平方向的速度為故粒子在磁場Ⅱ中運(yùn)動(dòng)的速度為設(shè)速度方向與成角，根據(jù)幾何知識(shí)有，故錯(cuò)誤；．粒子在磁場Ⅱ中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌跡如圖所示根據(jù)牛頓第二定律，由洛倫茲力提供向心力有解得根據(jù)幾何知識(shí)有，故正確；．粒子穿過分別通過勻強(qiáng)電場和磁場Ⅰ，以速度回到點(diǎn)，在磁場Ⅰ中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)幾何關(guān)系有解得根據(jù)牛頓第二定律，由洛倫茲力提供向心力有聯(lián)立解得磁場Ⅰ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，故正確。故選：。【點(diǎn)評(píng)】本題考查帶電粒子在電場和磁場的組合場中的運(yùn)動(dòng)，要求學(xué)生能正確分析帶電粒子的運(yùn)動(dòng)過程和運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，熟練應(yīng)用對(duì)應(yīng)的規(guī)律解題。三．填空題（共5小題）16．（2024?思明區(qū)校級(jí)模擬）在城市建設(shè)施工中，經(jīng)常需要確定地下金屬管線的位置，如圖所示，有一種探測方法是，首先給金屬長直管線通上電流，再用可以測量磁場強(qiáng)弱、方向的儀器進(jìn)行以下操作：①用測量儀在金屬管線附近的水平地面上找到磁場的最強(qiáng)的某點(diǎn)，記為；②在點(diǎn)附近的地面上，找到與點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的若干點(diǎn)，將這些點(diǎn)連成直線；③在地面上過點(diǎn)垂直于的直線上，找到磁場方向與地面夾角為的、兩點(diǎn)，測得、兩點(diǎn)距離為，由此可確定金屬管線平行（填“平行”或“垂直”于，深度為。【答案】平行，【考點(diǎn)】通電直導(dǎo)線周圍的磁場【專題】推理法；分析綜合能力；定量思想；磁場磁場對(duì)電流的作用【分析】根據(jù)安培定則判斷磁場方向，然后畫出直線電流的磁感線方向，結(jié)合幾何關(guān)系確定金屬管線深度?！窘獯稹拷猓河脺y量儀在金屬管線附近的水平地面上找到磁感應(yīng)強(qiáng)度最強(qiáng)的某點(diǎn)，記為，說明點(diǎn)離電流最近；找到與點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的若干點(diǎn)，將這些點(diǎn)連成直線，故說明這些點(diǎn)均離電流最近，根據(jù)金屬管線應(yīng)該平行；畫出側(cè)視圖，如圖所示：、間距為，且磁場方向與地面夾角為，故金屬管線在正下方，由幾何知識(shí)可得深度故答案為：平行，【點(diǎn)評(píng)】本題考查直線電流的磁感線分布情況，關(guān)鍵時(shí)需要通過作圖分析問題，結(jié)合幾何關(guān)系確定導(dǎo)線位置。17．（2024?松江區(qū)校級(jí)三模）圖是磁電式電表內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，該電表利用的物理原理是通電線圈因受安培力而轉(zhuǎn)動(dòng)，寫出一條能提高該電表的靈敏度措施是：。【答案】通電線圈因受安培力而轉(zhuǎn)動(dòng)；增加線圈的匝數(shù)?！究键c(diǎn)】磁電式電流表【專題】定性思想；推理法；電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題；推理能力【分析】通電線圈在磁場中受到安培力的作用，因而發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，改變線圈受力即可改變電表的靈敏度。【解答】解：當(dāng)有電流流過線圈時(shí)，在磁場的作用下線圈受到安培力，因而發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，如果增加線圈的匝數(shù)，那么在流過相同電流的情況下線圈的受力會(huì)變大，轉(zhuǎn)動(dòng)更明顯，因此靈敏度更高。故答案為：通電線圈因受安培力而轉(zhuǎn)動(dòng)；增加線圈的匝數(shù)。【點(diǎn)評(píng)】本題需要對(duì)線圈在磁場中的受力進(jìn)行分析。18．（2024?泉州模擬）利用霍爾效應(yīng)制成的傳感器被廣泛應(yīng)用于自動(dòng)控制等領(lǐng)域。如圖，寬為的金屬板置于勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與金屬板垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。當(dāng)金屬板通入如圖所示的電流時(shí)，金屬板上（填“上”、“下”表面聚集電子，產(chǎn)生霍爾電壓；若已知電子定向移動(dòng)速率為，則金屬板上產(chǎn)生的霍爾電壓為?！敬鸢浮可希?。【考點(diǎn)】霍爾效應(yīng)與霍爾元件【專題】定量思想；推理法；帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)專題；推理能力【分析】根據(jù)左手定則分析出電子的偏轉(zhuǎn)方向，結(jié)合電場力和洛倫茲力的等量關(guān)系得出霍爾電壓的大小?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)左手定則可知，金屬板中電子定向移動(dòng)時(shí)受到豎直向上的洛倫茲力，則金屬板上表面聚集電子；當(dāng)電子受到的電場力和洛倫茲力平衡時(shí)，極板間的霍爾電壓保持不變，則解得：故答案為：上；。【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了霍爾效應(yīng)的相關(guān)應(yīng)用，熟悉左手定則分析出洛倫茲力的方向，結(jié)合電場力和洛倫茲力的等量關(guān)系即可完成分析。19．（2023?金山區(qū)二模）已知環(huán)形電流在圓心處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與其半徑成反比。紙面內(nèi)閉合線圈由兩個(gè)相同的同心半圓電阻絲構(gòu)成，電流從流入，由流出，如圖所示。流經(jīng)上半圓的電流在圓心點(diǎn)產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，方向垂直紙面向里；線圈中電流在點(diǎn)產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為?！敬鸢浮看怪奔埫嫦蚶?；0?！究键c(diǎn)】通電直導(dǎo)線周圍的磁場；磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義與物理意義【專題】定性思想；推理法；磁場磁場對(duì)電流的作用；推理能力【分析】根據(jù)右手螺旋定則判定電流在點(diǎn)處產(chǎn)生磁場方向，結(jié)合矢量疊加法則，從而確定各自在點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小?！窘獯稹拷猓毫鹘?jīng)上半圓的電流在圓心點(diǎn)產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，根據(jù)右手螺旋定則得方向是垂直紙面向里。下半圓的電流在圓心點(diǎn)產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向是垂直紙面向外，根據(jù)對(duì)稱性和矢量疊加法則得線圈中電流在點(diǎn)產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0。故答案為：垂直紙面向里；0【點(diǎn)評(píng)】考查右手螺旋定則的內(nèi)容，掌握矢量的合成法則應(yīng)用，注意各自在點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小計(jì)算是解題的關(guān)鍵。20．（2023?黃浦區(qū)二模）四根完全相同的長直導(dǎo)線互相平行，它們的截面處于正方形的四個(gè)頂點(diǎn)，導(dǎo)線中都通有大小相同的電流，方向如圖所示。正方形對(duì)角線的交點(diǎn)為，通電導(dǎo)線在點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，四根通電導(dǎo)線在點(diǎn)產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向?yàn)?。【答案】、由指向?！究键c(diǎn)】通電直導(dǎo)線周圍的磁場【專題】定量思想；推理法；磁場磁場對(duì)電流的作用；分析綜合能力【分析】根據(jù)等距下電流所產(chǎn)生的的大小與電流成正比，得出各電流在點(diǎn)所產(chǎn)生的的大小關(guān)系，由安培定則確定出方向，再利用矢量合成法則求得點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小?！窘獯稹拷猓簱?jù)安培定則可得各通電電流在點(diǎn)產(chǎn)生的磁場方向如圖所示，正方形的四個(gè)頂點(diǎn)，導(dǎo)線中都通有大小相同的電流，通電導(dǎo)線在點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，所以通電導(dǎo)線在點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度均為，由矢量疊加可得四根通電導(dǎo)線在點(diǎn)產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為：由疊加原理可得點(diǎn)產(chǎn)生磁場的方向?yàn)橛芍赶?。故答案為：、由指向?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量合成法則，會(huì)進(jìn)行磁感應(yīng)強(qiáng)度的合成，從而確定磁場的大小與方向。四．解答題（共5小題）21．（2025?邯鄲一模）如圖所示，邊長為的正方形區(qū)域（含邊界）內(nèi)存在勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度方向向下且與邊平行。一質(zhì)量為、電荷量為的帶電粒子從點(diǎn)沿方向以初速度射入勻強(qiáng)電場，恰好能從點(diǎn)飛出。不計(jì)粒子重力。（1）求粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間及速度偏轉(zhuǎn)角的正切值；（2）若將正方形區(qū)域內(nèi)的勻強(qiáng)電場換成垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，粒子仍以相同速度從點(diǎn)進(jìn)入磁場，粒子以相同偏轉(zhuǎn)角從邊飛出。求磁感應(yīng)強(qiáng)度與電場強(qiáng)度的比值?！敬鸢浮浚?）粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，速度偏轉(zhuǎn)角的正切值為2；（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度與電場強(qiáng)度的比值為?！究键c(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)；帶電粒子在矩形邊界磁場中的運(yùn)動(dòng)【專題】推理法；定量思想；分析綜合能力；帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)專題；帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)專題【分析】（1）粒子沿方向的運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)，求粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；由平拋運(yùn)動(dòng)中位移夾角和速度夾角的關(guān)系求速度偏轉(zhuǎn)角的正切值；（2）由求得磁場的大??；粒子在勻強(qiáng)電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求得電場強(qiáng)度?！窘獯稹拷猓海?）粒子在勻強(qiáng)電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知位移偏轉(zhuǎn)角為，則有速度偏轉(zhuǎn)角的正切值（2）粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖所示由幾何關(guān)系可知且由牛頓第二定律可知解得粒子在勻強(qiáng)電場中運(yùn)動(dòng)過程有且，解得磁感應(yīng)強(qiáng)度與電場強(qiáng)度的比值為答：（1）粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，速度偏轉(zhuǎn)角的正切值為2；（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度與電場強(qiáng)度的比值為?！军c(diǎn)評(píng)】明確粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)情況，熟記運(yùn)動(dòng)學(xué)公式以及平拋運(yùn)動(dòng)中位移夾角和速度夾角的關(guān)系可輕松解題。22．（2024?福建）如圖，直角坐標(biāo)系中，第Ⅰ象限內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場。第Ⅱ、Ⅲ象限中有兩平行板電容器、，其中垂直軸放置，極板與軸相交處存在小孔、；垂直軸放置，上、下極板右端分別緊貼軸上的、點(diǎn)。一帶電粒子從靜止釋放，經(jīng)電場直線加速后從射出，緊貼下極板進(jìn)入，而后從進(jìn)入第Ⅰ象限；經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后恰好垂直軸離開，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示。已知粒子質(zhì)量為、帶電量為，、間距離為，、的板間電壓大小均為，板間電場視為勻強(qiáng)電場，不計(jì)重力，忽略邊緣效應(yīng)。求：（1）粒子經(jīng)過時(shí)的速度大??；（2）粒子經(jīng)過時(shí)速度方向與軸正向的夾角；（3）磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。【答案】（1）粒子經(jīng)過時(shí)的速度大小為。（2）粒子經(jīng)過時(shí)速度方向與軸正向的夾角為；（3）磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為。【考點(diǎn)】帶電粒子先后經(jīng)過加速電場和偏轉(zhuǎn)電場；帶電粒子由電場進(jìn)入磁場中的運(yùn)動(dòng)【專題】應(yīng)用題；信息給予題；定量思想；推理法；磁場磁場對(duì)電流的作用；理解能力【分析】（1）根據(jù)動(dòng)能定理列式求解粒子經(jīng)過點(diǎn)時(shí)的速度大??；（2）根據(jù)動(dòng)能定理求解粒子離開電場時(shí)的速度，再由運(yùn)動(dòng)的合成和分解和幾何關(guān)系求出夾角；（3）根據(jù)幾何關(guān)系確定粒子在磁場中的半徑，再由洛倫茲力充當(dāng)向心力求解磁感應(yīng)強(qiáng)度?！窘獯稹拷猓海?）粒子在電場中加速，由動(dòng)能定理可知，解得；（2）粒子進(jìn)入后水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，豎直方向?yàn)閯蚣铀僦本€運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理可得：解得由幾何關(guān)系可知，粒子豎直方向上的分速度為，水平速度和豎直速度相等，由運(yùn)動(dòng)的合成和分解規(guī)律可知，粒子經(jīng)過時(shí)速度方向與軸正向的夾角為；（3）粒子以速度進(jìn)入磁場，在磁場中運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，由幾何關(guān)系可知，圓的半徑由牛頓第二定律可得聯(lián)立解得答：（1）粒子經(jīng)過時(shí)的速度大小為。（2）粒子經(jīng)過時(shí)速度方向與軸正向的夾角為；（3）磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查帶電粒子在電場中的加速、偏轉(zhuǎn)以及磁場中的圓周運(yùn)動(dòng)，要注意掌握各種運(yùn)動(dòng)的求解方法，明確電場中的運(yùn)動(dòng)合成與分解的應(yīng)用，掌握磁場中的圓周運(yùn)動(dòng)的處理方法。23．（2024?羅湖區(qū)校級(jí)模擬）亥姆霍茲線圈是一對(duì)平行的完全相同的圓形線圈。如圖所示，兩線圈通入方向相同的恒定電流，線圈間形成平行于中心軸線的勻強(qiáng)磁場，沿建立軸，一足夠大的圓形探測屏垂直于軸放置，其圓心點(diǎn)位于軸上。在線圈間加上平行于軸的勻強(qiáng)電場，粒子源從軸上的點(diǎn)以垂直于軸的方向持續(xù)發(fā)射初速度大小為的粒子。已知粒子質(zhì)量為，電荷量為，電場強(qiáng)度大小為，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，電場和磁場均沿軸正方向，不計(jì)粒子重力和粒子間相互作用。若未加電場，粒子可以在線圈間做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。（1）若未加電場，求粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑；（2）加入電場后，沿軸方向左右調(diào)節(jié)探測屏，求粒子打在探測屏上的點(diǎn)距探測屏圓心點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離；（3）加入電場后，沿軸方向左右調(diào)節(jié)探測屏，若要使粒子恰好打在探測屏的圓心點(diǎn)，求此時(shí)點(diǎn)與粒子源間的距離?！敬鸢浮浚?）若未加電場，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為；（2）加入電場后，沿軸方向左右調(diào)節(jié)探測屏，粒子打在探測屏上的點(diǎn)距探測屏圓心點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離為；（3）加入電場后，沿軸方向左右調(diào)節(jié)探測屏，若要使粒子恰好打在探測屏的圓心點(diǎn)，此時(shí)點(diǎn)與粒子源間的距離為，2，?！究键c(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的圓周運(yùn)動(dòng)；帶電粒子在勻強(qiáng)電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)【專題】帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)專題；定量思想；分析綜合能力；帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)專題；推理法【分析】（1）由洛倫茲力提供向心力求粒子在勻強(qiáng)磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑；（2）由粒子的運(yùn)動(dòng)情況求粒子打在探測屏上的點(diǎn)距探測屏圓心點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離；（3）由周期公式結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求此時(shí)點(diǎn)與粒子源間的距離?！窘獯稹拷猓海?）粒子在磁場中，由洛倫茲力提供向心力得解得軌道半徑為（2）粒子在垂直于軸的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在軸方向上做勻加速運(yùn)動(dòng)。若粒子在垂直于軸的平面內(nèi)轉(zhuǎn)過奇數(shù)個(gè)半圈，此時(shí)打到探測屏上的位置距離點(diǎn)最遠(yuǎn)（3）垂直于軸的平面內(nèi)，粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的周期則粒子回到軸時(shí)間為，2，沿軸方向，聯(lián)立解得，2，答：（1）若未加電場，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為；（2）加入電場后，沿軸方向左右調(diào)節(jié)探測屏，粒子打在探測屏上的點(diǎn)距探測屏圓心點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離為；（3）加入電場后，沿軸方向左右調(diào)節(jié)探測屏，若要使粒子恰好打在探測屏的圓心點(diǎn)，此時(shí)點(diǎn)與粒子源間的距離為，2，?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查帶電粒子在電場和磁場的組合場中的運(yùn)動(dòng)，要求學(xué)生能正確分析帶電粒子的運(yùn)動(dòng)過程和運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，熟練應(yīng)用對(duì)應(yīng)的規(guī)律解題。24．（2024?重慶）有人設(shè)計(jì)了一種粒子收集裝置。如圖所示，比荷為的帶正電的粒子，由固定于點(diǎn)的發(fā)射槍，以不同的速率射出后，沿射線方向運(yùn)動(dòng)，能收集各方向粒子的收集器固定在上方的點(diǎn)，在上，且垂直于。若打開磁場開關(guān)，空間將充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，速率為的粒子運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)，打開磁場開關(guān)，該粒子全被收集，不計(jì)粒子重力，忽略磁場突變的影響。（1）求間的距離。（2）速率為的粒子射出瞬間打開磁場開關(guān)，該粒子仍被收集，求間的距離。（3）速率為的粒子射出后，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間再打開磁場開關(guān)，該粒子也能被收集。以粒子射出的時(shí)刻為計(jì)時(shí)點(diǎn)。求打開磁場的那一時(shí)刻?！敬鸢浮浚?）間的距離；（2）間的距離；（3）打開磁場的那一時(shí)刻?！究键c(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的圓周運(yùn)動(dòng)【專題】定量思想；推理論證能力；帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)專題；方程法【分析】（1）當(dāng)粒子到達(dá)點(diǎn)時(shí)打開磁場開關(guān)，粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由洛倫茲力提供向心力結(jié)合幾何關(guān)系可以得出的距離；（2）速率為的粒子射出瞬間打開磁場開關(guān)，根據(jù)粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌跡結(jié)合幾何關(guān)系可以求解之間距離；（3）速率為的粒子射出一段時(shí)間到達(dá)點(diǎn)，要使粒子仍然經(jīng)過點(diǎn)，根據(jù)粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌跡結(jié)合幾何關(guān)系可以求解之間距離，結(jié)合勻速直線運(yùn)動(dòng)可以求解粒子在打開磁場開關(guān)前運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。【解答】解：（1）當(dāng)粒子到達(dá)點(diǎn)時(shí)打開磁場開關(guān)，粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)軌跡半徑為，如圖所示由洛倫茲力提供向心力得其中解得（2）速率為的粒子射出瞬間打開磁場開關(guān)，則粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑如圖所示，由幾何關(guān)系有解得（3）速率為的粒子射出一段時(shí)間到達(dá)點(diǎn)，要使粒子仍然經(jīng)過點(diǎn)，則點(diǎn)在點(diǎn)右側(cè)，如圖所示由幾何關(guān)系有解得粒子在打開磁場開關(guān)前運(yùn)動(dòng)時(shí)間為解得答：（1）間的距離；（2）間的距離；（3）打開磁場的那一時(shí)刻?！军c(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵是明確粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，畫出運(yùn)動(dòng)的軌跡，然后根據(jù)牛頓第二定律并結(jié)合幾何關(guān)系列式求解。25．（2024?江蘇四模）如圖所示，直線與軸之間有垂直于平面向外的勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅱ，直線與間有沿軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度，另有一半徑的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度，方向垂直坐標(biāo)平面向外，該圓與直線和軸均相切，且與軸相切于點(diǎn)。一帶負(fù)電的粒子從點(diǎn)沿軸的正方向以速度進(jìn)入圓形磁場區(qū)域，經(jīng)過一段時(shí)間進(jìn)入勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅱ，且第一次進(jìn)入勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅱ時(shí)的速度方向與直線垂直。粒子速度大小，粒子的比荷為，粒子重力不計(jì)。已知，，求：（1）粒子在圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域工中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑大小；（2）坐標(biāo)的值；（3）要使粒子能運(yùn)動(dòng)到軸的負(fù)半軸，則勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿足的條件?！究键c(diǎn)】牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問題；動(dòng)能定理的簡單應(yīng)用；從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場中的問題；帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的圓周運(yùn)動(dòng)【專題】壓軸題；學(xué)科綜合題；定量思想；推理法；帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)專題；應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問題的能力【分析】（1）在圓形磁場區(qū)域粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律可以計(jì)算出半徑大?。唬?）粒子進(jìn)入電場時(shí)速度方向與電場垂直，在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可以得到離開電場時(shí)的速度，進(jìn)而得到在電場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，以及水平位移和豎直位移大小，然后根據(jù)幾何關(guān)系可以得到的值；（3）粒子在勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅱ中的軌道半徑不同，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不同。分別計(jì)算出軌跡與軸垂直時(shí)、相切時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，即可得到范圍?！窘獯稹拷猓海?）在磁場中，設(shè)粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為，由牛頓第二定律可得解得：（2）由（1）知，因?yàn)榱Ｗ訌狞c(diǎn)沿軸的正方向以速度進(jìn)入圓形磁場區(qū)域，所以粒子離開磁場時(shí)垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場，則粒子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)粒子在方向的位移為，在方向的位移為，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，則粒子進(jìn)入磁場區(qū)域Ⅱ時(shí)，沿方向的速度為又解得：根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得：所以點(diǎn)的值為（3）進(jìn)入磁場的速度為：帶電粒子進(jìn)入磁場區(qū)域Ⅱ中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)半徑為，根據(jù)牛頓第二定律可得當(dāng)帶電粒子出磁場區(qū)域Ⅱ與軸垂直時(shí)，由幾何關(guān)系可得代入數(shù)據(jù)解得：當(dāng)帶電粒子出磁場區(qū)域Ⅱ與軸相切時(shí)，設(shè)軌道半徑為根據(jù)幾何關(guān)系可得代入數(shù)據(jù)解得：所以要使帶電粒子能運(yùn)動(dòng)到軸的負(fù)半軸，則勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿足的條件為答：（1）粒子在圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域工中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑大小為；（2）坐標(biāo)的值為；（3）要使粒子能運(yùn)動(dòng)到軸的負(fù)半軸，則勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿足的條件是?！军c(diǎn)評(píng)】帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)問題解決的關(guān)鍵是能夠畫出粒子在里面的運(yùn)動(dòng)軌跡，根據(jù)幾何關(guān)系得到半徑關(guān)系，然后根據(jù)相關(guān)方程可以解得相關(guān)物理量。

考點(diǎn)卡片1．慣性與質(zhì)量【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1．定義：物體保持原來的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫做慣性。牛頓第一定律又叫慣性定律。2．慣性的量度：慣性的大小與物體運(yùn)動(dòng)的速度無關(guān)，與物體是否受力無關(guān)，僅與質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度。質(zhì)量大的物體所具有的慣性大，質(zhì)量小的物體所具有的慣性小。3．慣性的性質(zhì)：①一切物體都具有慣性，其本質(zhì)是任何物體都有慣性。②慣性與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)：不論物體處于怎樣的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，慣性總是存在的。當(dāng)物體本來靜止時(shí)，它一直“想”保持這種靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，它一直“想”以那一時(shí)刻的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)。4．慣性的表現(xiàn)形式：①當(dāng)物體不受外力或所受合外力為零時(shí)，慣性表現(xiàn)為保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變；②當(dāng)物體受到外力作用時(shí)，慣性表現(xiàn)為改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的難易程度，物體慣性越大，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難改變。5．加深理解慣性概念的幾個(gè)方面：（1）慣性是物體的固有屬性之一，物體的慣性與其所在的地理位置、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、時(shí)間次序以及是否受力等均無關(guān)，任何物體都具有慣性；（2）慣性大小的量度是質(zhì)量，與物體運(yùn)動(dòng)速度的大小無關(guān)，絕不是運(yùn)動(dòng)速度大、其慣性就大，運(yùn)動(dòng)速度小，其慣性就?。唬?）物體不受外力時(shí)，其慣性表現(xiàn)為物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)；受外力作用時(shí)，其慣性表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度不同?！久}方向】例1：關(guān)于物體的慣性，下列說法中正確的是（）A．運(yùn)動(dòng)速度大的物體不能很快地停下來，是因?yàn)槲矬w速度越大，慣性也越大B．靜止的火車啟動(dòng)時(shí)，速度變化慢，是因?yàn)殪o止的物體慣性大的緣故C．乒乓球可以被快速抽殺，是因?yàn)槠古仪驊T性小D．在宇宙飛船中的物體不存在慣性分析：一切物體，不論是運(yùn)動(dòng)還是靜止、勻速運(yùn)動(dòng)還是變速運(yùn)動(dòng)，都具有慣性，慣性是物體本身的一種基本屬性，其大小只與質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大、慣性越大；慣性的大小和物體是否運(yùn)動(dòng)、是否受力以及運(yùn)動(dòng)的快慢是沒有任何關(guān)系的。解答：A、影響慣性大小的是質(zhì)量，慣性大小與速度大小無關(guān)，故A錯(cuò)誤；B、靜止的火車啟動(dòng)時(shí)，速度變化慢，是由于慣性大，慣性大是由于質(zhì)量大，故B錯(cuò)誤；C、乒乓球可以被快速抽殺，是因?yàn)槠古仪蛸|(zhì)量小，慣性小，故C正確；D、慣性是物體本身的一種基本屬性，其大小只與質(zhì)量有關(guān)，有質(zhì)量就有慣性，在宇宙飛船中的物體有質(zhì)量，故有慣性，故D錯(cuò)誤。故選：C。點(diǎn)評(píng)：需要注意的是：物體的慣性的大小只與質(zhì)量有關(guān)，與其他都無關(guān)。而經(jīng)常出錯(cuò)的是認(rèn)為慣性與物體的速度有關(guān)。例2：物體具有保持原來勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)稱為慣性。下列有關(guān)慣性的說法中，正確的是（）A．乘坐汽車時(shí)系好安全帶可減小慣性B．運(yùn)動(dòng)員跑得越快慣性越大C．宇宙飛船在太空中也有慣性D．汽車在剎車時(shí)才有慣性分析：慣性是指物體具有的保持原來勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，質(zhì)量是物體慣性大小大小的唯一的量度。解答：A、乘坐汽車時(shí)系好安全帶，不是可以減小慣性，而是在緊急剎車時(shí)可以防止人由于慣性的作用飛離座椅，從而造成傷害，所以A錯(cuò)誤；B、質(zhì)量是物體慣性大小的唯一的量度，與人的速度的大小無關(guān)，所以B錯(cuò)誤；C、在太空中物體的質(zhì)量是不變的，所以物體的慣性也不變，所以C正確；D、質(zhì)量是物體慣性大小的唯一的量度，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，所以D錯(cuò)誤。故選：C。點(diǎn)評(píng)：質(zhì)量是物體慣性大小的唯一的量度，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，只要物體的質(zhì)量不變，物體的慣性的大小就不變?！局R(shí)點(diǎn)的應(yīng)用及延伸】關(guān)于慣性觀點(diǎn)的辨析：錯(cuò)誤觀點(diǎn)1：物體慣性的大小與物體的受力情況、運(yùn)動(dòng)情況、所處位置有關(guān)。辨析：慣性是物體本身想要保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的特性，它是物體本身的固有屬性，與物體的受力情況、運(yùn)動(dòng)情況、所處位置等無關(guān)。慣性的大小用質(zhì)量來量度。不同質(zhì)量的物體的慣性不同，它們保持狀態(tài)不變的“本領(lǐng)”不同，質(zhì)量越大的物體，其狀態(tài)變化越困難，說明它保持狀態(tài)不變的“本領(lǐng)”越強(qiáng)，它的慣性越大。錯(cuò)誤觀點(diǎn)2：慣性是一種力。辨析：運(yùn)動(dòng)不需要力來維持，但當(dāng)有力對(duì)物體作用時(shí)，力將“迫使”其改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。這時(shí)慣性表現(xiàn)為：若要物體持續(xù)地改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，就必須持續(xù)地對(duì)物體施加力的作用，一旦某時(shí)刻失去力的作用，物體馬上保持此時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不再改變。因此慣性不是力，保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是物體的本能?！拔矬w受到慣性力”、“由于慣性的作用”、“產(chǎn)生慣性”、“克服慣性”、“消除慣性”等說法是不正確的。慣性力物理意義物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)物體間的相互作用存在條件是物體本身的固有屬性，始終具有，與外界條件無關(guān)力只有在物體間發(fā)生相互作用時(shí)才有可量性有大?。o具體數(shù)值，也無單位），無方位有大小、方向及單位錯(cuò)誤觀點(diǎn)3：慣性就是慣性定律。辨析：慣性是一切物體都具有的固有屬性，而慣性定律是物體不受外力作用時(shí)所遵守的一條規(guī)律。錯(cuò)誤觀點(diǎn)4：物體的速度越大。物體的慣性越大。辨析：慣性是物體本身的固有屬性，與物體的運(yùn)動(dòng)情況無關(guān)。有的同學(xué)認(rèn)為“慣性與物體的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)，速度大，慣性就大，速度小，慣性就小”。其理由是物體運(yùn)動(dòng)速度大時(shí)不容易停下來，運(yùn)動(dòng)速度小時(shí)就容易停下來，這種認(rèn)識(shí)是錯(cuò)誤的。產(chǎn)生這種錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)的原因是沒有正確理解“慣性大小表示物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度”這句話。事實(shí)上，在受力情況完全相同時(shí)，質(zhì)量相同的物體，在任意相同的時(shí)間內(nèi)，速度的變化量是相同的。所以質(zhì)量是慣性大小的唯一量度?！窘忸}方法點(diǎn)撥】慣性大小的判定方法：慣性是物體的固有屬性，與物體的運(yùn)動(dòng)情況及受力情況無關(guān)，質(zhì)量是慣性大小的唯一量度。有的同學(xué)總是認(rèn)為“慣性與速度有關(guān)，物體的運(yùn)動(dòng)速度大慣性就大，速度小慣性就小”。理由是物體的速度大時(shí)不容易停下來，速度小時(shí)就容易停下來。這說明這部分同學(xué)沒能將“運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度”與“物體從運(yùn)動(dòng)到靜止的時(shí)間長短”區(qū)分開來。事實(shí)上，要比較物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的難與易，不僅要考慮物體速度變化的快與慢，還要考慮引起運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的外因﹣﹣外力。具體來說有兩種方法：一是外力相同時(shí)比較運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的快慢；二是在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化快慢相同的情況下比較所需外力的大小。對(duì)于質(zhì)量相同的物體，無論其速度大小如何，在相同阻力的情況下，相同時(shí)間內(nèi)速度變化量是相同的，這說明改變它們運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的難易程度是相同的。所以它們的慣性相同，與它們的速度無關(guān)。2．超重與失重的概念、特點(diǎn)和判斷【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1．實(shí)重和視重：（1）實(shí)重：物體實(shí)際所受的重力，它與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)。（2）視重：當(dāng)物體在豎直方向上有加速度時(shí)，物體對(duì)彈簧測力計(jì)的拉力或?qū)ε_(tái)秤的壓力將不等于物體的重力。此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)或臺(tái)秤的示數(shù)即為視重。2．超重、失重和完全失重的比較：現(xiàn)象實(shí)質(zhì)超重物體對(duì)支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Υ笥谖矬w重力的現(xiàn)象系統(tǒng)具有豎直向上的加速度或加速度有豎直向上的分量失重物體對(duì)支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦π∮谖矬w重力的現(xiàn)象系統(tǒng)具有豎直向下的加速度或加速度有豎直向下的分量完全失重物體對(duì)支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦榱愕默F(xiàn)象系統(tǒng)具有豎直向下的加速度，且a＝g【命題方向】題型一：超重與失重的理解與應(yīng)用。例子：如圖，一個(gè)盛水的容器底部有一小孔。靜止時(shí)用手指堵住小孔不讓它漏水，假設(shè)容器在下述幾種運(yùn)動(dòng)過程中始終保持平動(dòng)，且忽略空氣阻力，則（）A．容器自由下落時(shí)，小孔向下漏水B．將容器豎直向上拋出，容器向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，小孔向下漏水；容器向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，小孔不向下漏水C．將容器水平拋出，容器在運(yùn)動(dòng)中小孔向下漏水D．將容器斜向上拋出，容器在運(yùn)動(dòng)中小孔不向下漏水分析：當(dāng)物體對(duì)接觸面的壓力大于物體的真實(shí)重力時(shí)，就說物體處于超重狀態(tài)，此時(shí)有向上的加速度；當(dāng)物體對(duì)接觸面的壓力小于物體的真實(shí)重力時(shí)，就說物體處于失重狀態(tài)，此時(shí)有向下的加速度；如果沒有壓力了，那么就是處于完全失重狀態(tài)，此時(shí)向下加速度的大小為重力加速度g。解答：無論向哪個(gè)方向拋出，拋出之后的物體都只受到重力的作用，處于完全失重狀態(tài)，此時(shí)水和容器的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同，它們之間沒有相互作用，水不會(huì)流出，所以D正確。故選：D。點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)超重失重現(xiàn)象的理解，掌握住超重失重的特點(diǎn)，本題就可以解決了。【解題方法點(diǎn)撥】解答超重、失重問題時(shí)，關(guān)鍵在于從以下幾方面來理解超重、失重現(xiàn)象：（1）不論超重、失重或完全失重，物體的重力不變，只是“視重”改變。（2）物體是否處于超重或失重狀態(tài)，不在于物體向上運(yùn)動(dòng)還是向下運(yùn)動(dòng)，而在于物體是有豎直向上的加速度還是有豎直向下的加速度。（3）當(dāng)物體處于完全失重狀態(tài)時(shí)，重力只產(chǎn)生使物體具有a＝g的加速度的效果，不再產(chǎn)生其他效果。平常一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會(huì)完全消失。（4）物體超重或失重的多少是由物體的質(zhì)量和豎直加速度共同決定的，其大小等于ma。3．牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問題【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】圓周運(yùn)動(dòng)的過程符合牛頓第二定律，表達(dá)式Fn＝man＝mω2r＝m＝m也是牛頓第二定律的變形，因此可以將牛頓第二定律與向心力結(jié)合起來求解圓周運(yùn)動(dòng)的相關(guān)問題。【命題方向】我國著名體操運(yùn)動(dòng)員童飛，首次在單杠項(xiàng)目中完成了“單臂大回環(huán)”：用一只手抓住單杠，以單杠為軸做豎直面上的圓周運(yùn)動(dòng)．假設(shè)童飛的質(zhì)量為55kg，為完成這一動(dòng)作，童飛在通過最低點(diǎn)時(shí)的向心加速度至少是4g，那么在完成“單臂大回環(huán)”的過程中，童飛的單臂至少要能夠承受多大的力．分析：運(yùn)動(dòng)員在最低點(diǎn)時(shí)處于超重狀態(tài)，由單杠對(duì)人拉力與重力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求解．解答：運(yùn)動(dòng)員在最低點(diǎn)時(shí)處于超重狀態(tài)，設(shè)運(yùn)動(dòng)員手臂的拉力為F，由牛頓第二定律可得：F心＝ma心則得：F心＝2200N又F心＝F﹣mg得：F＝F心+mg＝2200+55×10＝2750N答：童飛的單臂至少要能夠承受2750N的力．點(diǎn)評(píng)：解答本題的關(guān)鍵是分析向心力的來源，建立模型，運(yùn)用牛頓第二定律求解．【解題思路點(diǎn)撥】圓周運(yùn)動(dòng)中的動(dòng)力學(xué)問題分析（1）向心力的確定①確定圓周運(yùn)動(dòng)的軌道所在的平面及圓心的位置．②分析物體的受力情況，找出所有的力沿半徑方向指向圓心的合力，該力就是向心力．（2）向心力的來源向心力是按力的作用效果命名的，可以是重力、彈力、摩擦力等各種力，也可以是幾個(gè)力的合力或某個(gè)力的分力，因此在受力分析中要避免再另外添加向心力．（3）解決圓周運(yùn)動(dòng)問題步驟①審清題意，確定研究對(duì)象；②分析物體的運(yùn)動(dòng)情況，即物體的線速度、角速度、周期、軌道平面、圓心、半徑等；③分析物體的受力情況，畫出受力示意圖，確定向心力的來源；④根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律及向心力公式列方程．4．動(dòng)能定理的簡單應(yīng)用【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.動(dòng)能定理的內(nèi)容：合外力做的功等于動(dòng)能的變化量。2.表達(dá)式：W合＝ΔEk＝Ek末﹣Ek初3.本考點(diǎn)針對(duì)簡單情況下用動(dòng)能定理來解題的情況?！久}方向】如圖所示，質(zhì)量m＝10kg的物體放在水平地面上，物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，g＝10m/s2，今用F＝50N的水平恒力作用于物體上，使物體由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，作用時(shí)間t＝6s后撤去F，求：（1）物體在前6s運(yùn)動(dòng)的過程中的