资源描述
第2讲 磁场对电流和运动电荷的作用,专题三 电场与磁场,热点一 对磁场基本性质的考查 命题规律 磁场的产生、磁感应强度的叠加、安培定则、 左手定则是磁场的基本知识，在近几年的高考中时有出现 ，题型为选择题，难度不大,1(多选)(2015广州模拟)无限长通电直导线在周围某 一点产生的磁场的磁感应强度B的大小与电流成正比，与 导线 到 这一点的距离成反比如图所示，两根相距L的无限 长直导 线分别通有电流I和3I.在两导线的连线上有a、b、c三点，a点为两根直导线连线的中点，b、c两点距导线的距离均为L. 下 列说法正确的是( ) Aa点和b点的磁感应强度方向相同 Ba点和b点的磁感应强度大小之比为81 Cc点和b点的磁感应强度方向相同 Dc点和b点的磁感应强度大小之比为51,AD,答案：见解析,A,BC,A小球先做加速运动后做减速运动 B小球一直做匀速直线运动 C小球对桌面的压力先增大后减小 D小球对桌面的压力一直在增大 解析 由安培定则和磁场叠加原理可以判断出在MN连线上的磁场方向平行桌面向里，所以小球所受洛伦兹力的方向 垂直桌面向上对小球受力分析，受重力、桌面支持力、洛 伦兹力3个力作用，小球在水平方向不受力，故从a点到b点，小球一直做匀速直线运动，A错误，B正确；由于从a至b合磁感应强度先减小后增大，则小球所受洛伦兹力先减小后增大,桌面对小球的支持力先增大后减小，由作用力与反作用力 的 关系知小球对桌面的压力先增大后减小，C正确，D错误,总结提升 (1)磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量，决定于磁场本身，与试探电流元无关，其叠加遵循平行四边形定则 (2)判断电流产生的磁场方向或判断产生磁场的电流方向用右手定则 (3)判断安培力、洛伦兹力的方向用左手定则，但要注意电荷的正负,热点二 磁场对电流的作用 命题规律 磁场对通电导体棒的作用问题是近几年高考的 热点,分析近几年的高考题,该考点的命题规律主要有以下两点: (1)主要考查安培力的计算、安培力方向的判断、安培力作用下的平衡和运动，题型以选择题为主，难度不大(2)与电磁感应相结合，考查力学和电路知识的应用，综合性较强， 以计算题形式出现,1(2015郑州二模)如图所示，用绝缘细线悬挂一个导线框,导线框是由两同心半圆弧导线和直导线ab、cd(ab、cd在同一条水平直线上)连接而成的闭合回路，导线框中通有图示方向的电流，处于静止状态在半圆弧导线的圆心处沿垂直于导线框平面的方向放置一根长直导线P.当P中通以方向向外的电 流时( ) A导线框将向左摆动 B导线框将向右摆动 C从上往下看，导线框将顺时针转动 D从上往下看，导线框将逆时针转动,D,突破点拨 (1)根据题给条件，导线ab、cd中的电流方向为_ (2)描述P中电流产生的磁场的磁感线的特点是_半圆弧导线是否受磁场力？ab、cd所受磁场力方向分别为_ 解析 当直导线P中通以方向向外的电流时，由安培定则可判断出长直导线P产生的磁场方向为逆时针方向，磁感 线 是以P为圆心的同心圆，半圆弧导线与磁感线平行不受安培力,由左手定则可判断出直导线ab所受的安培力方向垂直纸面 向外，cd所受的安培力方向垂直纸面向里，从上往下看，导 线框将逆时针转动，故D正确,答案：见解析,AD,ACD,总结提升 解决磁场中导体运动问题的一般思路 (1)正确地对导体棒进行受力分析，应特别注意通电导体棒受到的安培力的方向，安培力与导体棒和磁感应强度组成的 平面垂直 (2)画出辅助图(如导轨、斜面等)，并标明辅助方向(磁感应强度B、电流I的方向) (3)将立体的受力分析图转化为平面受力分析图，即画出与 导体棒垂直的平面内的受力分析图,热点三 带电粒子在匀强磁场中的运动 命题规律 带电粒子在磁场中的圆周运动问题是近几年高考的重点，同时也是高考的热点，分析近几年高考试题，该考点的命题规律有以下两个方面： (1)通常与圆周运动规律、几何知识相联系，综合考查应用数学知识处理物理问题的能力，题型为选择题或计算题(2)偶尔也会以选择题的形式考查磁场的性质、洛伦兹力的特点及圆周运动的周期性等问题,1.(2015沈阳一模)如图所示，圆形区域内有 垂直纸面 的匀 强 磁场，两个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b，以不同 的 速率沿着AO方向对准圆心O射入磁场，其运动轨迹如图若 带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是( ) Aa粒子速率较大 Bb粒子速率较大 Cb粒子在磁场中运动时间较长 Da、b粒子在磁场中运动时间一样长,B,突破点拨 (1)带电粒子沿AO方向射入磁场，则可判断射出磁场的速度沿_方向 (2)比较a、b两粒子的速率，可根据公式 _； 根据公式_可判断两粒子的运动周期相等；比较运动时间根据_,答案：见解析,2.(多选)(2015新余一模)如图，两个初速度大小相同的同种离子a和b，从O点沿垂直磁场方向进入匀强磁场，最后打到屏P上不计重力下列说法正确的有( ) Aa、b均带正电 Ba在磁场中飞行的时间比b的短 Ca在磁场中飞行的路程比b的短 Da在P上的落点与O点的距离比b的近,AD,3(多选)某空间内有高度为d、宽度足够宽、方向垂直纸面 向外的匀强磁场，磁感应强度为B当在该空间内以磁场下 边界为x轴建立如图所示的坐标系后，在x轴上的P点(xPd) 沿y轴正方向连续射入质量m和电荷量q数值大小均相同、且带电性质也相同的带电粒子(粒子重力不计)，由于粒子的入 射速率v(v0)不同，有的粒子将在磁场中直接通过y轴，有的 将在穿出磁场后再通过y轴设粒子通过y轴时，离坐标原点 的距离为h，从P到y轴所需的时间为t，则( ),AD,范例 (18分)如图所示，在直角坐标系的原点O处有一放射 源，向四周均匀发射速度大小相等、方向都平行于纸面的带 电粒子在放射源右侧有一很薄的挡板，垂直于x轴放置,挡 板与xOy平面交线的两端M、N正好与原点O构成等边三角 形，O为挡板与x轴的交点在整个空间中，有垂直于xOy平 面向外的匀强磁场(图中未画出)，带电粒子在磁场中沿顺时 针方向做匀速圆周运动已知带电粒子的质量为m，带电荷 量大小为q，速度大小为v，MN的长度为L.(不计带电粒子的 重力及粒子间的相互作用),(1)确定带电粒子的电性； (2)要使带电粒子不打在挡板上，求磁感应强度的最小值； (3)要使MN的右侧都有粒子打到，求磁感应强度的最大值(计算过程中，要求画出各临界状态的轨迹图),B,
展开阅读全文