高二物理第21讲：磁场单元复习（学生版）——常营校区李中利 .doc

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1、第21讲磁场单元复习（上课教师填充）17（1）安培力的求解问题（2）洛伦兹力的求解问题（3）带电粒子在磁场中的运动问题（上课教师填充）SNI【例1】如图所示，可以自由移动的竖直导线中通有向下的电流，不计通电导线的重力，仅在磁场力作用下，导线将如何移动？【例2】条形磁铁放在粗糙水平面上，正中的正上方有一导线，通有图示方向的电流后，磁铁对水平面的压力将会______（增大、减小还是不变？）。水平面对磁铁的摩擦力大小为______。αα【例2】如图所示，光滑导轨与水平面成α角，导轨宽L。金属杆长也为L，质量为m，

2、水平放在导轨上。匀强磁场磁感应强度为B，方向垂直于金属杆。当回路总电流为I1时，金属杆正好能静止。求：⑴B至少多大？这时B的方向如何？⑵若保持B的大小不变而将B的方向改为竖直向上，应把回路总电流I2调到多大才能使金属杆保持静止？17hsB【例4】如图所示，质量为m的铜棒搭在U形导线框右端，棒长和框宽均为L，磁感应强度为B的匀强磁场方向竖直向下。电键闭合后，在磁场力作用下铜棒被平抛出去，下落h后落在水平面上，水平位移为s。求闭合电键后通过铜棒的电荷量Q。RB++++++【例5】磁流体发电机原理图如右。等离子体

3、高速从左向右喷射，两极板间有如图方向的匀强磁场。该发电机哪个极板为正极？两板间最大电压为多少？OMNBv【例6】如图直线MN上方有磁感应强度为B的匀强磁场。正、负电子同时从同一点O以与MN成30°角的同样速度v射入磁场（电子质量为m，电荷为e），它们从磁场中射出时相距多远？射出的时间差是多少？（不考虑正、负电子间的相互作用）OabB【例7】在真空中半径为r=3.0×10-2m的圆形区域内。有磁感应强度B=0.20T，方向垂直于纸面向外的匀强磁场。一带电粒子以速度v0=1.2×106m/s的初速度，从圆的直径

4、ab的一个端点a射入圆形区域。已知该带电粒子的荷质比为q/m=108C/kg，不计重力。则粒子在该圆形区域内运动的时间最长为_____s，与此对应的在a点入射时的速度方向与直径ab的夹角应该是______。17yxvvPBSQO【例8】一个质量为m电荷量为q的带电粒子从x轴上的P(a，0)点以速度v，沿与x正方向成60º的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限。求匀强磁场的磁感应强度B和射出点S的坐标。αv0LBE【例9】如图所示，一个带电粒子两次以同样的垂直于场线的初速度v0分别穿越

5、匀强电场区和匀强磁场区，场区的宽度均为L偏转角度均为α，求E∶ByxOBEPv0M【例10】如图所示，在xOy平面内的第Ⅲ象限中有沿-y方向的匀强电场，场强大小为E。在第Ⅰ和第Ⅱ象限有匀强磁场，方向垂直于坐标平面向里。有一个质量为m，电荷量为e的电子，从y轴的P点以初速度v0垂直于电场方向进入电场（不计重力），经电场偏转后，沿着与x轴负方向成45º角进入磁场，并能返回到原出发点P。①简要说明电子的运动情况，并画出电子运动轨迹的示意图；②求P点距坐标原点的距离；③电子从P点出发经多长时间再次返回P点？17ab

6、cEB【例11】如图所示，空间某一区域内同时存在竖直向下的匀强电场、垂直纸面向里的匀强磁场。带电微粒a、b、c所带电荷电性和电量都相同，以相同的速率在此空间分别向右、向左、向里做匀速运动。有以下判断：①它们都带负电；②它们都带正电；③b的质量最大；④a的质量最大。以上判断正确的是A．①③B．②④C．①④D．②③B~BS【例12】在高能物理研究中，粒子回旋加速器起着重要作用，下左图为它的示意图。它由两个铝制的D形盒组成，两个D形盒正中间开有一条狭缝。两个D形盒处在匀强磁场中并接有高频交变电压。右图为俯视图，在

7、D形盒上半面中心S处有已正离子源，它发出的正离子，经狭缝电压加速后，进入D形盒中。在磁场力的作用下运动半周，再经狭缝电压加速。如此周而复始，最后到达D形盒的边缘，获得最大速度，由导出装置导出。已知正离子电荷量为q，质量为m，加速时电极间电压大小为U，磁场的磁感应强度为B，D形盒的半径为R。每次加速的时间极短，可忽略不计。正离子从离子源出发时的初速度为零。⑴为了使正离子每经过狭缝都被加速，求交变电压的频率⑵求离子能获得的最大动能⑶求离子第1次与第n次在下半盒中运动的轨道半径之比。17A1．磁感应强度是描述磁场

8、的重要概念，磁场的基本性质是对电流有磁场力的作用，则关于磁感应强度的大小，下列说法中正确的是(　　)A．一小段通电直导线，在磁场某处受的力越大，该处的磁感应强度越大B．一小段通电直导线在磁场某处受的力等于零，则该处的磁感应强度一定等于零C．匀强磁场中某处的磁感应强度的大小等于该处某一面积穿过的磁通量D．磁感线密处，磁感应强度大；磁感线疏的地方，磁感应强度一定小2．如右图所示，虚线abcd为水平放置的矩形匀强磁场区