高考物理总复习（知能要求+课前自修+随堂训练）第九章 磁场章末知识整合

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1、章末知识整合1．安培力的分析与计算思路(1)掌握安培力的大小和方向．(2)通电直导线在磁场中受安培力作用而运动情况的判断是一个难点．一般按下列程序分析：①用立体图或平面图明确磁场的分布情况．②依据左手定则判断导体所受的安培力的方向．③由受力确定导线或线圈做何种运动，同时应注意掌握分段分析和计算的技巧．(3)通电导线在磁场中的运动，是力、电的综合，解题时要进行受力分析，并结合力学的相关规律进行解答．2．洛伦兹力、带电粒子在匀强磁场中的运动(1)掌握洛伦兹力的大小和方向．(2)带电粒子在有界磁场中运动的分析方法．带电粒子在垂直射入匀强磁场区域后，将经历一段匀速圆周运动

2、后离开磁场区域，其轨迹是残缺圆．解决这类问题首先要四掌握：①掌握圆心的确定方法；②掌握半径的确定和计算方法；③掌握粒子在磁场中运动时间的计算方法；④掌握偏转角的确定方法．再抓住轨迹中可能存在的临界状态，运用几何知识解题．3．带电粒子在复合场中的运动此类综合性很强，有明显的力学特征，一般要从动力学、能量的角度来分析，结合牛顿运动定律、运动学公式、能量守恒定律等来列式．而正确画受力图、轨迹图等是解题的关键．还要关注STS模型，应用上述知识进行解答．安培力的分析与计算【例1】　如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M向N的

3、电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ，如果仅改变下列某一个条件，θ角的相应变化情况是(　　)A．棒中的电流变大，θ角变大B．两悬线等长变短，θ角变小C．金属棒质量变大，θ角变大D．磁感应强度变大，θ角变小解析：水平的直线电流在竖直磁场中受到水平的安培力而偏转，与竖直方向形成夹角，此时它受拉力、重力和安培力而达到平衡，设金属棒MN的长度为L，根据平衡条件有tanθ＝＝，所以棒中的电流增大，θ角变大；两悬线变短，不影响平衡状态，θ角不变；金属质量变大，θ角变小；磁感应强度变大，θ角变大．答案：A点评：解决此类问题时注意将立体图改画成平面图，再作受力分析求解．带电粒子

4、在磁场中的运动【例2】　(2013·广东高考)(双选)如右图，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(　　)A．a、b均带正电B．a在磁场中飞行的时间比b的短C．a在磁场中飞行的路程比b的短D．a在P上的落点与O点的距离比b的近解析：根据题述，由左手定则，带电粒子a，b均带正电，选项A正确．由于a、b粒子做圆周运动的半径为：R＝相等，画出轨迹如右图，O1、O2分别为a、b粒子运动轨迹所对的圆心，显然a粒子在磁场中运动轨迹对应的圆心角大于b,由t＝T＝和轨迹图可知，a在磁场中飞行的时间比b的长

5、，a在磁场中飞行的路程比b的长，a在P上的落点与O点的距离比b的近，选项D正确，B、C两项错误．答案：AD一、单项选择题1．(2013·安徽高考)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：在O点处，各电流产生的磁场的磁感应强度在O点叠加．d、b电流在O点产生的磁场抵消，a、c电流在O点产生的磁场合矢量方向向左，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，

6、由左手定则可判断出它所受洛伦兹力的方向向下，B选项正确．答案：B2.质量和电荷量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示．下列表述正确的是(　　)A．M带负电，N带正电B．M的速率小于N的速率C．洛伦兹力对M、N做正功D．M的运行时间大于N的运行时间解析：由左手定则知，A项正确；粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，即qvB＝m，半径为r＝，在质量与电量都相同的情况下，半径大说明速率大，即M的速率大于N的速率，B项错误；洛伦兹力不做功，C项错误；粒子在磁场中运动半周，即时间为周期的一半，而周期为T＝，M的运行时间等

7、于N的运行时间，故D项错误．答案：A3．(2013·全国新课标高考)空间有一圆柱形匀强磁场区域，该区域的横截面的半径为R，磁场方向垂直于横截面．一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子以速率v0沿横截面的某直径射入磁场，离开磁场时速度方向偏离入射方向60°.不计重力．该磁场的磁感应强度大小为(　　)A.B.C.D.解析：画出带电粒子运动轨迹示意图，如图所示．设带电粒子在匀强磁场中运动轨迹的半径为r，根据洛伦兹力公式和牛顿第二定律，得qv0B＝，解得r＝.由图中几何关系可得：tan30°＝.联立解得：该磁场的磁感应强度B＝，选项A正确．答案：A4.如右图所示，ABC为

8、与匀强磁场