1、一、 知识点与高考说明内容要求说明电流的磁场只要求掌握直导线跟B平行或垂直两种情况下的安培力只要求掌握v跟B平行或垂直两种情况下的洛伦兹力磁感应强度、磁感线、地磁场、磁通量分子电流假说磁电式电表原理磁场对通电直导线的作用。安培力。左手定则磁场对运动电荷的作用。洛仑兹力。带电粒子在匀强磁场中的圆周运动质谱仪、回旋加速器二、突破方法： 鉴于安培力和洛仑兹力的方向与磁场、电流的方向或者电荷的运动方向之间存在复杂的空间位置关系，要求在复习过程中加强自己的空间想象以及对物理过程和物理规律的综合分析的能力，能够借助几何图形进行物理数学方面的推理。第一，熟练掌握不同磁场的分布规律 通过复习，要熟悉那些常见的
2、磁场的磁感线分布情况，包括平面和立体的分布，做到“胸有成图”。第二，熟练掌握磁场力大小计算和方向的判断。1、 磁场对电流的作用力安培力2、磁场对单个运动电荷的作用力洛仑兹力一、磁场的存在与描述：I1I2I3I4O例1、在同一平面有四根彼此绝缘的通电直导线，如图所示，四导线中电流I1I3I2I4，要使O点磁场增强，则应切断哪一根导线中的电流？A、切断I1 B、切断I2C、切断I3 D、切断I4NSacdbNS例2、如图为一水平放置的条形磁铁，一闭合导线框abcd位于磁铁的左端，线框平面始终与磁铁的上表面垂直，并与磁铁的端面平行，当线框由图中位置经过位置到达位置的过程中，导线框中磁通量变化情况怎样
3、？例3、从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中含有高能带电粒子，若到达地球，对地球上的生命将带来危害。根据地磁场的分布图，对于地磁场对宇宙射线有无阻挡作用的下列说法中，正确的是（ ）A地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在南北两极最强，赤道附近最弱B地磁场对直射地球的宇宙射线阻挡作用在赤道附近最强，两极最弱abcdC地磁场对宇宙射线的阻挡作用各处相同D地磁场对宇宙射线无阻挡作用二、磁场对电流的安培力例4、如图所示，abcd是一竖直的矩形导线框，线框面积为S，放在磁感应强度为B的水平匀强磁场中，ab边在水平面内与磁场方向成60角，若导线框中的电流为I，则导线框所受的安培力对ad边的力矩为：abcd
4、OOA、IBS B、IBS/2 C、 D、由于导线的边长未给出，无法确定例5、如图所示，通电矩形线圈abcd置于匀强磁场中，线圈平面平行于磁场方向，线圈中的电流为逆时针方向，线圈可绕OO轴转动，则A线圈的四个边都受到安培力的作用B线圈的四个边中，只有的ab、cd两个边受到安培力的作用C从上往下看，线圈将绕OO轴沿逆时针方向转动D从上往下看，线圈将绕OO轴沿顺时针方向转动R2ErCDEF例6、如图所示，电源电动势E=2.4V，内阻r=0.4，电阻R2=0.2，CD、EF为竖直平面内两条平行导轨，处在水平匀强磁场中，其电阻忽略不计，ab为金属棒，质量为5g，长25cm，电阻R1=0.2，ab可在光
5、滑轨道上自由滑动，滑动时保持水平，g取10m/s2，求：（1）S断开时，ab保持静止时B的大小（2）S接通瞬间，金属棒的加速度多大？三、带电粒子在匀强磁场中的运动ZxvOy例8.如图所示，电子沿x轴正方向从原点O飞入一空间，该空间有匀强电场E和匀强磁场B。为使电子飞过这个空间时可以不改变运动方向，E、B的方向必须分别是 v1v2v3v1v2v36030A B C D例9. 三个速度大小不同的同种带电粒子，沿同一方向从图右长方形区域的匀强磁场上边缘射入，当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90、60、30。则它们在磁场中运动时间之比为A、1：1：1 B、1：2：3C、3：2：1 D、1：y
6、xP1P2P30例10. 发生衰变生成镭核并放出一个粒子。设该粒子的质量为、电荷量为q，它进入电势差为U的带窄缝的平行平板电极和间电场时，其速度为，经电场加速后，沿方向进入磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的有界匀强磁场，垂直平板电极，当粒子从点离开磁场时，其速度方向与方位的夹角，如图所示，整个装置处于真空中。（1）写出钍核衰变方程；（2）求粒子在磁场中沿圆弧运动的轨道半径R；（3）求粒子在磁场中运动所用时间。例11.如图所示，在y0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面（纸面）向外。一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上yh处的点
7、P1时速率为v0，方向沿x轴正方向；然后，经过x轴上x2h处的 P2点进入磁场，并经过y轴上y处的P3点。不计重力。求（l）电场强度的大小。（2）粒子到达P2时速度的大小和方向。（3）磁感应强度的大小。xyOP300例12.一匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面，在xy平面上，磁场分布在以O为中心的一个圆形区域内。一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，由原点O开始运动，初速度为v，方向沿x轴正方向，后来，粒子经过y轴上的P点，此时速度方向与y轴的夹角为电荷300，P到O的距离为l，如图所示。不计重力的影响，求磁场的磁感强度B的大小和xy平面上的磁场区域的半径R。例13.空间中存在方向垂直于纸面向里的
8、匀强磁场，磁感应强度为B，一带电量为+q、质量为m的粒子，在P点以某一初速开始运动，初速方向在图中纸面内如图中P点箭头所示。该粒子运动到图中Q点时速度方向与P点时速度方向垂直，如图中Q点箭头所示。已知P、Q间的距离为l。若保持粒子在P点时的速度不变，而将匀强磁场换成匀强电场，电场方向与纸面平行且与粒子在P点时速度方向垂直，在此电场作用下粒子也由P点运动到Q点。不计重力。求：（1）电场强度的大小。（2）两种情况中粒子由P运动到Q点所经历的时间之差。磁场例证题答案1.D 2.先减小后增大 3. B 4.B 5.C 6.解：（1）S断开时，回路中的电流：要使ab保持静止，有（2）当接通S时，干路上的
9、电流通过ab的电流由牛顿第二定律：得：7、C 8.DvvONRM9.C.同种粒子以不同速度射入同一匀强磁场中后，做圆周运动的周期相同。由出射方向对入射方向的偏角大小可知，速度为 EMBED Equation.3 粒子在磁场中的轨迹为1/4圆周，历时t1T/4，且t2t3，可见时间之比的可能情况只能是C或D。为进一步确定带电粒子飞经磁场时的偏转角与时间的关系，可作一般分析。如图右示，设带电粒子在磁场中的轨迹为曲线MN。通过入射点和出射点作速度方向的垂线相交得圆心O。由几何关系知，圆弧MN所对的圆心角等于出射速度方向对入射速度方向的偏角，粒子通过磁场的时间tMN/vR/v EMBED Equati
10、on.3 因此，同种粒子以不同速度射入磁场，经历的时间与它们的偏角成正比，即t1：t2：t390 O：60 O：30O3：2：1。选项C正确。10.（1）钍核衰变方程（2）设粒子离开电场时速度为，对加速过程有 粒子在磁场中有 由、得（3）粒子做圆周运动的回旋周期 粒子在磁场中运动时间 由、得11.（1）粒子在电场、磁场中运动的轨迹如图所示。设粒子从P1到P2的时间为t，电场强度的大小为E，粒子在电场中的加速度为a，由牛顿第二定律及运动学公式有qE ma v0t 2h 由、式解得 （2）粒子到达P2时速度沿x方向的分量仍为v0，以v1表示速度沿y方向分量的大小，v表示速度的大小，表示速度和x轴的夹角，则有 由、式得v1v0 由、式得 （3）设磁场的磁感应强度为B，在洛仑兹力作用下粒子做匀速圆周运动，由牛顿第二定律 由于粒子在Q点的速度垂直它在P点时的速度，可知粒子由P点到Q点的轨迹为圆周，故有 以E表示电场强度的大小，a表示粒子在电场中加速度的大小，tE表示粒子在电场中由P点运动到Q点经过的时间，则有qE=ma R=v0tE由以上各式，得 （2）因粒子在磁场中由P点运动到Q点的轨迹为圆周，故运动经历的时间tE为圆周运动周期T的，即有 tE=T 而 由和式得 由 两式得