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1、專題10 磁場 【高考命題熱點(diǎn)】主要考查磁場性質(zhì)、磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量合成、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)的選擇題和帶電粒子在復(fù)合場中運(yùn)動(dòng)的綜合大題?！局R清單】一、 磁場基本知識1. 磁場磁場存在是一種特殊的物質(zhì)，存在于磁極和電流周圍；特點(diǎn)對放入磁場內(nèi)的磁極和電流具有力的作用；方向規(guī)定磁場內(nèi)任意一點(diǎn)小磁針靜止時(shí)N極所指方向（N極受力方向）即為該點(diǎn)磁場的方向。 S N S N 磁場方向2. 磁感應(yīng)強(qiáng)度：描述磁場強(qiáng)弱的物理量。 定義式： 單位：特斯拉，簡稱特（T）：安培力；：導(dǎo)線電流；：放入磁場導(dǎo)線有效長度。 說明：（1）與無關(guān)，只有磁場本身性質(zhì)決定； （2）； （3）矢量，方向：為該點(diǎn)磁場方向，不是方向

2、。3. 磁感線 說明：（1）并非真實(shí)存在，是人們?yōu)榱朔奖忝枋龃艌龆傧氲木€； （2）閉合曲線，外部：N極S極； 內(nèi)部：S極N極，形成閉合曲線； （3）密疏表示磁場強(qiáng)弱，磁感線上某點(diǎn)切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)磁場方向，即方向。常見磁感線分布： N S N N S S 條形磁鐵 通電直導(dǎo)線 環(huán)形電流 勻強(qiáng)磁場 （右手直導(dǎo)線定則） （右手螺旋定則） （等密平行直線）說明：“”表示磁場方向垂直紙面向外；“”表示磁場方向垂直紙面向里。右手直導(dǎo)線定則：右手握住直導(dǎo)線，大拇指方向與電流方向相同，則四指環(huán)繞方向即為通電直導(dǎo)線周圍磁場環(huán)繞方向。即通電直導(dǎo)線周圍磁場是以直導(dǎo)線上某點(diǎn)為圓心的一些同心圓。右手螺旋定則：讓四指彎曲

3、方向與電流環(huán)繞方向相同，則大拇指所指方向即為環(huán)形電流周圍磁場的N極。二、磁場對電流的作用：（安培力） 左手定則（方向） 安培力： 為與之間的夾角當(dāng)時(shí)，（）當(dāng)時(shí)，（）左手定則：讓磁感線垂直穿過左手手掌心，四指方向與電流方向相同，則大拇指所指方向即為導(dǎo)線所受安培力方向（如右圖所示）。 三、 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)1. 洛倫茲力 左手定則（方向） （為與之間夾角）說明：（1）時(shí)，； （2）時(shí)，（高中階段必須掌握）； （3） 即磁場對運(yùn)動(dòng)電荷才有力的作用。規(guī)定：電流方向跟正電荷運(yùn)動(dòng)方向相同，跟負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)方向相反。即由左手定則可判斷如右圖運(yùn)動(dòng)電荷所受方向如圖所示。 安培力與洛倫茲力關(guān)系：安培力 洛倫

4、茲力 2. 帶電粒子射入勻強(qiáng)磁場（不計(jì)重力） 勻速圓周運(yùn)動(dòng) 即 求運(yùn)動(dòng)時(shí)間：或 作圖兩種情形：說明：（1）已知兩個(gè)速度方向，分別作兩個(gè)速度的垂線，垂線交點(diǎn)即為軌跡的圓心O，以O(shè)為圓心，以速度至圓心為半徑畫弧即可； （2）已知一個(gè)速度方向和另外一個(gè)點(diǎn)射出，先作速度垂線，將速度與該點(diǎn)連線再作其中垂線，中垂線和垂線交點(diǎn)即為軌跡圓心O，以O(shè)為圓心，以速度至圓心為半徑畫弧即可。答案P36熱點(diǎn)突破提升練十1(多選)指南針是我國古代四大發(fā)明之一。關(guān)于指南針，下列說法正確的是()A指南針可以僅具有一個(gè)磁極B指南針能夠指向南北，說明地球具有磁場C指南針的指向會(huì)受到附近鐵塊的干擾D在指南針正上方附近沿指針方向放置

5、一直導(dǎo)線，導(dǎo)線通電時(shí)指南針不偏轉(zhuǎn)2關(guān)于通電直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場中所受的安培力，下列說法正確的是()A安培力的方向可以不垂直于直導(dǎo)線B安培力的方向總是垂直于磁場的方向C安培力的大小與通電直導(dǎo)線和磁場方向的夾角無關(guān)D將直導(dǎo)線從中點(diǎn)折成直角，安培力的大小一定變?yōu)樵瓉淼囊话? 一圓筒處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與筒的軸平行，筒的橫截面如圖所示。圖中直徑MN的兩端分別開有小孔，筒繞其中心軸以角速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。在該截面內(nèi)，一帶電粒子從小孔M射入筒內(nèi)，射入時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向與MN成30角。當(dāng)筒轉(zhuǎn)過90時(shí)，該粒子恰好從小孔N飛出圓筒。不計(jì)重力。若粒子在筒內(nèi)未與筒壁發(fā)生碰撞，則帶電粒子的比荷為()A. B

6、. C. D.4兩相鄰勻強(qiáng)磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不同、方向平行。一速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直的帶電粒子(不計(jì)重力)，從較強(qiáng)磁場區(qū)域進(jìn)入到較弱磁場區(qū)域后，粒子的()A軌道半徑減小，角速度增大 B軌道半徑減小，角速度減小C軌道半徑增大，角速度增大 D軌道半徑增大，角速度減小5(多選)有兩個(gè)勻強(qiáng)磁場區(qū)域和，中的磁感應(yīng)強(qiáng)度是中的k倍。兩個(gè)速率相同的電子分別在兩磁場區(qū)域做圓周運(yùn)動(dòng)。與中運(yùn)動(dòng)的電子相比，中的電子()A運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑是中的k倍 B加速度的大小是中的k倍C做圓周運(yùn)動(dòng)的周期是中的k倍 D做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度與中的相等6如圖所示，在圓形區(qū)域內(nèi)，存在著垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，ab是圓的一條直徑。

7、帶正電的粒子從a點(diǎn)射入磁場，速度大小為2v、方向與ab成30角時(shí)恰好從b點(diǎn)飛出磁場，粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t；若僅將速度大小改為v，則粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為(不計(jì)粒子所受的重力)()A3t B.t C.t D2t7 如圖所示，在x軸上方存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，一個(gè)電子(質(zhì)量為m，電荷量為q)從x軸上的O點(diǎn)以速度v斜向上射入磁場中，速度方向與x軸的夾角為45并與磁場方向垂直。電子在磁場中運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，從x軸上的P點(diǎn)射出磁場。則()A電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 B電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為CO、P兩點(diǎn)間的距離為 DO、P兩點(diǎn)間的距離為8 如圖所示，在真空中，勻強(qiáng)電場E的方向豎直向下，水平勻

8、強(qiáng)磁場B垂直紙面向里，三個(gè)油滴a、b、c帶有等量同種電荷。已知滑滴a靜止，油滴b水平向右勻速運(yùn)動(dòng)，油滴c水平向左勻速運(yùn)動(dòng)。三者質(zhì)量ma、mb和mc相比較()Amambmc BmbmamcCmcmamb Dmambmc9.速度相同的一束粒子由左端射入質(zhì)譜儀后分成甲、乙兩束，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，其中S0AS0C，則下列說法正確的是()A甲束粒子帶正電，乙束粒子帶負(fù)電B甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷C能通過狹縫S0的帶電粒子的速率等于D若甲、乙兩束粒子的電荷量相等，則甲、乙兩束粒子的質(zhì)量比為3210如圖所示，半徑為R的一圓柱形勻強(qiáng)磁場區(qū)域的橫截面，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外，有一電荷量

9、為q(q0)，質(zhì)量為m的帶電粒子，重力不計(jì)，沿正對CO中點(diǎn)且垂直于CO方向射入磁場區(qū)域，已知粒子射出磁場與射入磁場時(shí)運(yùn)動(dòng)方向間的夾角為60，則帶電粒子的速率為()A. B. C. D.11(多選)如圖所示，在紙面內(nèi)半徑為R的圓形區(qū)域中充滿了垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場。一點(diǎn)電荷從圖中A點(diǎn)以速度v0垂直磁場射入，速度方向與半徑方向的夾角為30。當(dāng)該電荷離開磁場時(shí)，速度方向剛好改變了180。不計(jì)電荷的重力，下列說法正確的是()A該點(diǎn)電荷離開磁場時(shí)速度方向的反向延長線通過O點(diǎn)B該點(diǎn)電荷的比荷為C該點(diǎn)電荷在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為D該點(diǎn)電荷在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為12.如圖，空間某區(qū)域存在勻強(qiáng)電場和

10、勻強(qiáng)磁場，電場方向豎直向上（與紙面平行），磁場方向垂直于紙面向里。三個(gè)帶正電的微粒電荷量相等，質(zhì)量分別為。已知在該區(qū)域內(nèi)，在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在紙面內(nèi)向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在紙面內(nèi)向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)。下列選項(xiàng)正確的是()ABCD13如圖，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場中，兩長直導(dǎo)線P和Q垂直于紙面固定放置，兩者之間的距離為l。在兩導(dǎo)線中均通有方向垂直于紙面向里的電流I時(shí)，紙面內(nèi)與兩導(dǎo)線距離均為l的a點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。如果讓P中的電流反向、其他條件不變，則a點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為()A0B C D14 如圖，虛線所示的圓形區(qū)域內(nèi)存在一垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，P為磁場邊界上的一點(diǎn)，大量相同的帶電粒子以相同的速率經(jīng)過P點(diǎn)，在紙面內(nèi)沿不同的方向射入磁場，若粒子射入速度為，這些粒子在磁場邊界的出射點(diǎn)分布在六分之一圓周上；若粒子射入速度為，相應(yīng)的出射點(diǎn)分布在三分之一圓周上，不計(jì)重力及帶電粒子之間的相互作用，則為()A B C D