专题复习：磁场.doc

【专题】磁场的基本性质【前置作业】1图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是()A向上 B向下 C向左 D向右解析据题意，由安培定则可知，b、d两通电直导线在O点产生的磁场抵消，a、c两通电直导线在O点产生的磁场方向均向左，所以四条通电直导线在O点产生的合磁场方向向左由左手定则可判断带电粒子所受洛伦兹力的方向向下本题正确选项为B.答案B2如图3617所示的虚线框为一长方形区域，该区域内有一垂直于纸面向里的匀强磁场，一束电子以不同的速率从O点垂直于磁场方向、沿图中方向射入磁场后，分别从a、b、c、d四点射出磁场，比较它们在磁场中的运动时间ta、tb、tc、td，其大小关系是()Atatbtctdtc Dtatbtctd解析由洛伦兹力与速度的方向关系可知，从a、b两点射出的电子都完成了半个周期的运动，即tatb；从c点和d点射出的电子在磁场中转过的圆心角都小于180，且dc，故tdtc0）。质量为m的粒子沿平行于直径ab的方向射入磁场区域，射入点与ab的距离为R/2，已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60，则粒子的速率为（不计重力）A B C D【命题意图】本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动、牛顿第二定律、洛伦兹力等基础知识点，意在考查考生应用相关知识定量分析物理问题，解决问题的能力。答案：B解析：画出粒子运动轨迹，由图中几何关系可知，粒子运动的轨迹半径等于R，由qvB=mv2/R可得：v=，选项B正确。【突破训练】vRBqm1、 如图所示，一根水平光滑的绝缘直槽轨连接一个竖直放置的半径为R=0.50m的绝缘光滑槽轨。槽轨处在垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B=0.50T。有一个质量m=0.10g，带电量为q=+1.610-3C的小球在水平轨道上向右运动。若小球恰好能通过最高点，则下列说法正确的是（ ABD ）A、小球在最高点只受到洛仑兹力和重力的作用B、由于无摩擦力，且洛仑兹力不做功，所以小球到达最高点小球在水平轨道上的机械能相等。C、如果设小球到最高点的线速度是v，小球在最高点时式子mg+qvB=mv2/R成立D、如果重力加速度取10m/s2，则小球初速度v0=4.6m/s2 如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上，有两个质量和电量均相同的正、负离子(不计重力)，从O点以相同的速度先后射人磁场中，入射方向与边界成角，则正、负离子在磁场中（B D ）A运动时间相同 B运动轨迹的半径相同C重新回到边界时速度的大小相同，方向不同 D重新回到边界时的位置与O点的距离3一圆筒的横截面如图3626所示，其圆心为O.筒内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B.圆筒下面有相距为d的平行金属板M、N，其中M板带正电荷，N板带等量负电荷质量为m、电荷量为q的带正电粒子自M板边缘的P处由静止释放，经N板的小孔S以速度v沿半径SO方向射入磁场中粒子与圆筒发生两次碰撞后仍从S孔射出，设粒子与圆筒碰撞过程中没有动能损失，且电荷量保持不变，在不计重力的情况下，求：图3626(1)M、N间电场强度E的大小；(2)圆筒的半径R；(3)保持M、N间电场强度E不变，仅将M板向上平移d，粒子仍从M板边缘的P处由静止释放，粒子自进入圆筒至从S孔射出期间，与圆筒的碰撞次数n.解析(1)设两板间的电压为U，由动能定理得qUmv2由匀强电场中电势差与电场强度的关系得UEd联立上式可得E(2)粒子进入磁场后做匀速圆周运动，运用几何关系做出圆心为O，圆半径为r。设第一次碰撞点为A，由于粒子与圆筒发生两次碰撞又从S孔射出，因此，SA弧所对的圆心角AOS等于.由几何关系得rR tan 粒子运动过程中洛伦兹力充当向心力，由牛顿第二定律，得qvBm 联立式得R(3)保持M、N间电场强度E不变，M板向上平移d后，设板间电压为U，则U设粒子进入S孔时的速度为v，由式看出综合式可得v v设粒子做圆周运动的半径为r，则r设粒子从S到第一次与圆筒碰撞期间的轨迹所对圆心角为，比较两式得到rR，可见粒子须经过四个这样的圆弧才能从S孔射出，故n3答案(1)(2)(3)3【方法提炼】1处理带电粒子在磁场中做圆周运动的思路：2定圆心和构建直角三角形的方法：