高考物理总复习必考部分专题十一磁场习题市赛课公开课一等奖省名师优质课获奖PPT课件.pptx

专题十一磁场A组自主命题·北京卷题组
1.(北京理综,17,6分,0.95)中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也。”深入研究表明,地球周围地磁场磁感线分布示意如图。结合上述材料,以下说法不正确是 ()

A.地理南、北极与地磁场南、北极不重合
B.地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近
C.地球表面任意位置地磁场方向都与地面平行答案C由题意可知,地理南、北极与地磁场南、北极不重合,存在磁偏角,A正确。磁感线是闭合,再由图可推知地球内部存在磁场,地磁南极在地理北极附近,故B正确。只有赤道上方附近磁感线与地面平行,故C错误。射向地球赤道带电宇宙射线粒子运动方向与地磁场方向不平行,故地磁场对其有力作用,这是磁场基本性质,故D正确。选C。2.(北京理综,16,6分,0.77)带电粒子a、b在同一匀强磁场中做匀速圆周运动,它们动量大小相等,a运动半径大于b运动半径。若a、b电荷量分别为qa、qb,质量分别为ma、mb,周期分别为Ta、Tb。则一定有 ()
A.qa<qbB.ma<mbC.Ta<TbD. < 
答案A带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,则有:
qvB= ,得轨迹半径R= = 
周期T= = 
因为Ra>Rb,pa=pb,Ba=Bb,故qa<qb,故选项A正确。3.(北京理综,22,16分,0.92)如图所表示,质量为m、电荷量为q带电粒子,以初速度v沿垂直磁场方向射入磁感应强度为B匀强磁场,在磁场中做匀速圆周运动。不计带电粒子所受重力。

(1)求粒子做匀速圆周运动半径R和周期T;
(2)为使该粒子做匀速直线运动,还需要同时存在一个与磁场方向垂直匀强电场,求电场强度E大小。答案(1)  (2)vB4.[北京理综,24(3),0.20]经典物理学认为,金属电阻源于定向运动自由电子与金属离子(即金属原子失去电子后剩下部分)碰撞。展开你想象翅膀,给出一个合理自由电子运动模型;在此基础上,求出导线MN中金属离子对一个自由电子沿导线长度方向平均作用力 表示式。
答案看法析
解析下述解法共同假设:全部自由电子(简称电子,下同)以同一方式运动。
方法一:动量解法
设电子在每一次碰撞结束至下一次碰撞结束之间运动都相同,经历时间为Δt,电子动量变化为零。
因为导线MN运动,电子受到沿导线方向洛伦兹力f洛作用
f洛=evB
沿导线方向,电子只受到金属离子作用力和f洛作用,所以
f洛Δt-If=0
其中If为金属离子对电子作用力冲量,其平均作用力为 ,则If= Δt
得 =f洛=evB方法二:能量解法
设电子从导线一端抵达另一端经历时间为t,在这段时间内,经过导线一端电子总数
N= 
电阻上产生焦耳热是因为克服金属离子对电子平均作用力 做功产生。
在时间t内
总焦耳热Q=N L
由能量守恒得Q=W电=EIt=BLvIt
所以 =evB
方法三:动力学解法
因为电流不变,所以假设电子以速度ve相对导线做匀速直线运动。
因为导线MN运动,电子受到沿导线方向洛伦兹力f洛作用,
f洛=evB
沿导线方向,电子只受到金属离子平均作用力 和f洛作用,二力平衡
即 =f洛=evB考查点洛伦兹力。5.[北京理综,24(1),0.39]对于同一物理问题,经常能够从宏观与微观两个不一样角度进行研究,找出其内在联络,从而愈加深刻地了解其物理本质。
一段横截面积为S、长为l直导线,单位体积内有n个自由电子,电子电量为e。该导线通有电流时,假设自由电子定向移动速率均为v。
(a)求导线中电流I;
(b)将该导线放在匀强磁场中,电流方向垂直于磁感应强度B,导线所受安培力大小为F安,导线内自由电子所受洛伦兹力大小总和为F,推导F安=F。
答案(a)neSv(b)看法析
解析(a)设Δt时间内经过导体横截面电量为Δq,由电流定义,有
I= = =neSv
(b)每个自由电子所受洛伦兹力:F洛=evB
设导体中共有N个自由电子,则N=n·Sl
导体内自由电子所受洛伦兹力大小总和F=NF洛=nSl·evB6.(北京理综,22,16分,0.75)如图所表示,两平行金属板间距为d,电势差为U,板间电场可视为匀强电场;金属板下方有一磁感应强度为B匀强磁场。带电荷量为+q、质量为m粒子,由静止开始从正极板出发,经电场加速后射出,并进入磁场做匀速圆周运动。忽略重力影响,求:
(1)匀强电场场强E大小;
(2)粒子从电场射出时速度v大小;
(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动半径R。

 答案(1) (2) (3)  解析(1)电场强度E= 
(2)依据动能定理,有qU= mv2
得v= 
(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动时,洛伦兹力提供向心力,有
qvB=m 
得R=  考点一磁场描述安培力答案C