高三物理专题 磁场

发布 2022-07-13 11:15:28 阅读 8903

磁场1例1.如图,两根互相平行的长直导线过纸面上的m、n两点,且与直面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、o、b在m、n的连线上,o为mn的中点,c、d位于mn的中垂线上,且a、b、c、d到o点的距离均相等。

关于以上几点处的磁场,下列说法正确的是( c )

a. o点处的磁感应强度为零。

b. a、b两点处的磁感应强度大小相等,方向相反。

c. c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向相同。

d. a、c两点处磁感应强度的方向不同。

例2. 如图所示,把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁n极附近,磁铁的轴线穿过线圈的圆心,且垂直于线圈平面,当线圈中通入如图方向的电流后,线圈的运动情况是( a )

a.线圈向左运动 b.线圈向右运动

c.从上往下看顺时针转动 d.从上往下看逆时针转动。

追问:线圈有扩张还是收缩趋势? 答:扩张。

例3. 电磁轨道炮工作原理如图所示。待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动,并与轨道保持良好接触。

电流i从一条轨道流入,通过导电弹体后从另一条轨道流回。轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面得磁场(可视为匀强磁场),磁感应强度的大小与i成正比。通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出。

现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍,理论上可采用的方法是 ( bd )

a.只将轨道长度l变为原来的2倍

b.只将电流i增加至原来的2倍

c.只将弹体质量减至原来的一半

d.将弹体质量减至原来的一半,轨道长度l变为原来的2倍,其它量不变

例4. 如图,半径为r的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面),磁感应强度大小为b,方向垂直于纸面向外,一电荷量为q(q>0)。质量为m的粒子沿平行于直径ab的方向射入磁场区域,射入点与ab的距离为r/2,已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60°,则粒子的速率为(不计重力)( b )

c.3qbr/(2m) d. 2qbr/m

例5. 如图甲所示,在一水平放置的隔板mn的上方,存在一磁感应强度为b=0.332t的匀强磁场,磁场方向如图所示。

o为隔板上的一个小孔,通过小孔o可以沿不同方向向磁场区域发射速率均为v=3.2×106m/s的带电粒子,粒子的电荷量为q=+3.2×10-19c,质量为m=6.

64×10-27kg,设所有射入磁场的粒子都在垂直于磁场的同一平面内运动,不计粒子的重力及粒子间的相互作用。(计算结果均保留两位有效数字)

1)求粒子在磁场中运动的半径r和周期t;

2)p点为隔板上的一点,距o点距离为0.2m,某粒子进入磁场后恰好打在p点,求该粒子在磁场中可能的运动时间;

3)求所有从o点射入磁场的带电粒子在磁场中可能经过的区域的面积;

4)若有两个粒子先后相差t/3的时间射入磁场,且两粒子恰好在磁场中某点q(图中未画出)相遇,求q点与0之间的距离。

例5. 解:(1)

2)如图所示,图中三角形为等边三角形,圆弧对的圆心角为可能的运动时间为。

3)所有通过o点射入的带电粒子可能经过的区域如图所示。

面积为:4)如图所示,两粒子在磁场中运动的圆周分别如实线和虚线圆所示弧oaq和obq分别为两粒子相遇前在磁场中的运动轨迹,设粒子在弧oaq上运动的时间为t, 则有:得即圆弧oaq对应的圆心角为

1. 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( b )

a.向上 b.向下 c.向左 d.向右。

2. 如图1所示,两根光滑平行导轨水平放置,间距为l,其间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为b。垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒。

从t=0时刻起,棒上有如图2所示的持续交流电流i,周期为t,最大值为im,图1中i所示方向为电流正方向。则金属棒( abc )

a.一直向右移动。

b.速度随时间周期性变化。

c.受到的安培力随时间周期性变化。

d.受到的安培力在一个周期内做正功。

3. 质量和电量都相等的带电粒子m和n,以不同的速度率经小孔s垂直进入均强磁场,运行的半圆轨迹如图中虚线所示,下列表述正确的是 ( a )

带负电,n带正电。

的速度率小于n的速率。

c.洛伦磁力对m、n做正功。

的运行时间大于n的运行时间。

4. 匀强磁场中有一个电荷量为q的正离子自a点沿半圆轨道运动,当它运动到b点时,突然吸收了附近若干电子,接着沿另一半圆轨道运动到c点.已知a、b、c在同一直线上,且ac=ab/2,电子电荷量为e,电子质量可忽略不计,则该离子吸收的电子个数为( d )

a. b. c. d.

5. 如图所示,mn是磁感应强度为b的匀强磁场的边界。 一质量为m、电荷量为q的粒子在纸面内从o点射入磁场。

若粒子速度为v0,最远能落在边界上的a点。 下列说法正确的有 ( bc )

a.若粒子落在a点的左侧,其速度一定小于v0

b.若粒子落在a点的右侧,其速度一定大于v0

c.若粒子落在a点左右两侧d的范围内,其速度不可能小于v0-qbd/(2m)

d.若粒子落在a点左右两侧d的范围内,其速度不可能大于v0+qbd/(2m)

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