高考物理二轮复习 专题四 电场和磁场 1-4-9 磁场及带电粒子在磁场中的运动课件-人教版高三全册物理课件.ppt

第9讲磁场及带电粒子在磁场中的运动1．(2018·课标Ⅱ)(多选)如图纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2L1中的电流方向向左L2中的电流方向向上；L1的正上方有a、b两点它们相对于L2对称。整个系统处于匀强外磁场中外磁场的磁感应强度大小为B0方向垂直于纸面向外。已知a、b两点的磁感应强度大小分别为B0和B0方向也垂直于纸面向外。则()[答案]AC[解题关键]注意矢量的方向性本题解题的关键是要注意磁感应强度的方向性如L2中电流产生的磁场方向在a点垂直纸面向里在b点垂直纸面向外。2．(2018·北京理综)某空间存在匀强磁场和匀强电场。一个带电粒子(不计重力)以一定初速度射入该空间后做匀速直线运动；若仅撤除电场则该粒子做匀速圆周运动。下列因素与完成上述两类运动无关的是()A．磁场和电场的方向B．磁场和电场的强弱C．粒子的电性和电量D．粒子入射时的速度[解析]不计重力的带电粒子在电场和磁场的复合场中做匀速直线运动则一定满足关系Eq＝qvB①；若撤去电场后粒子做匀速圆周运动仅需满足洛伦兹力充当向心力即qvB＝m②综合①②可知粒子的电性和电量与能否完成题述两类运动无关C对。[答案]C3．(2018·江苏单科)如图所示两条平行的光滑金属导轨所在平面与水平面的夹角为θ间距为d。导轨处于匀强磁场中磁感应强度大小为B方向与导轨平面垂直。质量为m的金属棒被固定在导轨上距底端的距离为s导轨与外接电源相连使金属棒通有电流。金属棒被松开后以加速度a沿导轨匀加速下滑金属棒中的电流始终保持恒定重力加速度为g。求下滑到底端的过程中金属棒(1)末速度的大小v：(2)通过的电流大小I；(3)通过的电荷量Q。4．(2018·课标Ⅲ)如图从离子源产生的甲、乙两种离子由静止经加速电压U加速后在纸面内水平向右运动自M点垂直于磁场边界射入匀强磁场磁场方向垂直于纸面向里磁场左边界竖直。已知甲种离子射入磁场的速度大小为v1并在磁场边界的N点射出；乙种离子在MN的中点射出；MN长为l。不计重力影响和离子间的相互作用。求(1)磁场的磁感应强度大小；(2)甲、乙两种离子的比荷之比。1．通电导体在磁场中受到的安培力(1)方向：根据左手定则判断。(2)大小：F＝BIL。①三者两两垂直；②L是有效长度即垂直磁感应强度方向的长度。2．求解安培力作用下的力学问题的基本思路[例1](多选)如图三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距均通有电流IL1中电流方向与L2中的相同与L3中的相反。下列说法正确的是()A．L1所受磁场作用力的方向与L2、L3所在平面垂直B．L3所受磁场作用力的方向与L1、L2所在平面垂直C．L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为1∶1∶D．L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为∶∶1[解析]因三根导线中电流相等、两两等距则由对称性可知两两之间的作用力大小均相等．因平行电流间同向吸引、反向排斥各导线受力如图所示由图中几何关系可知[答案]BC[创新预测]1．如图所示两根光滑金属导轨平行放置导轨所在平面与水平面间的夹角为θ。整个装置处于沿竖直方向的匀强磁场中。金属杆ab垂直导轨放置当金属杆ab中通有从a到b的恒定电流I时金属杆ab刚好静止。则()A．磁场方向竖直向上B．磁场方向竖直向下C．金属杆ab受安培力的方向平行导轨向上D．金属杆ab受安培力的方向平行导轨向下[解析]金属杆受力如图所示当磁场方向竖直向上时由左手定则可知安培力水平向右金属杆ab受力可以平衡A正确；若磁场方向竖直向下由左手定则可知安培力水平向左则金属杆ab受力无法平衡B、C、D错误。[答案]A2．(2018·河南郑州高三理综测试)如图所示光滑的金属轨道分水平段和圆弧段两部分O点为圆弧的圆心。两金属轨道之间的宽度为0.5m匀强磁场方向如图大小为0.5T质量为0.05kg、长为0.5m的金属细杆置于金属轨道上的M点当在金属细杆内通以电流强度为2A的恒定电流时金属细杆可以沿杆向右由静止开始运动。已知N、P为导轨上的两点ON竖直、OP水平且＝1mg取10m/s2则()A．金属细杆开始运动时的加速度大小为5m/s2B．金属细杆运动到P点时的速度大小为5m/sC．金属细杆运动到P点时的向心加速度大小为10m/s2D．金属细杆运动到P点时对每一条轨道的作用力大小为0.75N[解析]金属细杆在水平方向受到安培力作用安培力大小F安＝BIL＝0.5×2×0.5N＝0.5N金属细杆开始运动时的加速度大小为a＝＝10m/s2选项A错误；对金属细杆从M点到P点的运动过程进行分