高中物理磁通量的計(jì)算及高中物理-磁場(chǎng)專題

..磁通量磁通量的定義穿過一個(gè)面的磁感線的條數(shù)磁通量公式=B·S，其中S指垂直B方向的面積1、（2009年安徽卷）20．如圖甲所示，一個(gè)電阻為R，面積為S的矩形導(dǎo)線框abcd，水平旋轉(zhuǎn)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向與ad邊垂直并與線框平面成450角，o、o’分別是ab和cd邊的中點(diǎn)?，F(xiàn)將線框右半邊obco’繞oo’逆時(shí)針900到圖乙所示位置。在這一過程中，導(dǎo)線中通過的電荷量是aaabbccddBB450B450B甲乙ooo/o/A． B． C． D．0答案：Ab(c)o(ob(c)o(o′)b(c)o(o′)對(duì)線框的右半邊（obco′）旋轉(zhuǎn)90o后，穿進(jìn)跟穿出的磁通量相等，如右圖整個(gè)回路的磁通量。。根據(jù)公式。選A二、公式的理解1、s為磁場(chǎng)中的有效面積2、合磁通3、磁通量的方向說明：磁通量是標(biāo)量，它的方向只表示磁感線是穿入還是穿出，當(dāng)穿過某一面積的磁感線有穿入的又有穿出的時(shí)，二者將互相抵消一部分，這類似于導(dǎo)體帶電時(shí)的“凈”電荷。SNSNAB圖21、如圖所示，在垂直于條形磁鐵的軸線的同一平面內(nèi)，有兩個(gè)圓形線圈A和B。問穿過這兩個(gè)線圈的磁通量哪個(gè)大？?jī)蓷l通電直導(dǎo)線2、如下圖所示,在兩根平行長(zhǎng)直導(dǎo)線M、N中,通過同方向同強(qiáng)度的電流.導(dǎo)線框ABCD和兩導(dǎo)線在同一平面內(nèi).線框沿著與兩導(dǎo)線垂直的方向,自右向左在兩導(dǎo)線間勻速移動(dòng).在移動(dòng)過程中,線框中感生電流的方向:1.沿ABCDA,不變.

2.沿ADCBA,不變.3.由ABCDA變形ADCBA.

4.由ADCBA變成ABCDA.通電螺線管3、在水平放置的光滑絕緣桿ab上,掛有兩個(gè)金屬環(huán)M和N,兩環(huán)套在一個(gè)通電密繞長(zhǎng)螺線管的中部,如圖所示.螺線管中部區(qū)域的管外磁場(chǎng)可以忽略.當(dāng)變阻器的滑動(dòng)接頭向左移動(dòng)時(shí),兩環(huán)將怎樣運(yùn)動(dòng)?A.兩環(huán)一起向左移動(dòng).

B.兩環(huán)一起向右移動(dòng).C.兩環(huán)互相靠近.

D.兩環(huán)互相離開.4、磁通量的改變量磁通量是雙向標(biāo)量，若設(shè)初始為正，則轉(zhuǎn)過180時(shí)為負(fù)。幾種典型場(chǎng)的磁通量條形磁鐵如右圖所示,一水平放置的矩形閉合線圈abcd,在細(xì)長(zhǎng)磁鐵的N極附近豎直下落,保持bc邊在紙外,ad邊在紙內(nèi),由圖中的位置Ⅰ經(jīng)過位置Ⅱ到位置Ⅲ,位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ.在這個(gè)過程中,線圈中感生電流:沿abcd流動(dòng).沿dcba流動(dòng).由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流動(dòng),由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流動(dòng).(4)由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流動(dòng),由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流動(dòng).磁場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)梳理考試要點(diǎn)基本概念一、磁場(chǎng)和磁感線（三合一）1、磁場(chǎng)的來源：磁鐵和電流、變化的電場(chǎng)2、磁場(chǎng)的基本性質(zhì)：對(duì)放入其中的磁鐵和電流有力的作用3、磁場(chǎng)的方向（矢量）方向的規(guī)定：磁針北極的受力方向，磁針靜止時(shí)N極指向。地球磁場(chǎng)通電直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)通電環(huán)行導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)4、磁感線：切線～～磁針北極～～磁場(chǎng)方向5、典型磁場(chǎng)——磁鐵磁場(chǎng)和電流磁場(chǎng)（安培定則（右手螺旋定則））6、磁感線特點(diǎn)：①客觀不存在、②外部N極出發(fā)到S，內(nèi)部S極到N極③閉合、不相交、④描述磁場(chǎng)的方向和強(qiáng)弱二．磁通量（Φ韋伯Wb標(biāo)量）通過磁場(chǎng)中某一面積的磁感線的條數(shù)，稱為磁通量，或磁通二．磁通密度（磁感應(yīng)強(qiáng)度B特斯拉T矢量）大?。和ㄟ^垂直于磁感線方向的單位面積的磁感線的條數(shù)叫磁通密度。1T=1Wb/m2NSNS意義：1、描述磁場(chǎng)的方向和強(qiáng)弱2、由場(chǎng)的本身性質(zhì)決定三．勻強(qiáng)磁場(chǎng)1、定義：B的大小和方向處處相同，磁感線平行、等距、同向2、來源：①距離很近的異名磁極之間②通電螺線管或條形磁鐵的內(nèi)部，邊緣除外L四．了解一些磁場(chǎng)的強(qiáng)弱L永磁鐵―10－3T，電機(jī)和變壓器的鐵芯中―0.8～1.4T超導(dǎo)材料的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)―1000T，地球表面附近―3×10－5～7×10－5T比較兩個(gè)面的磁通的大小關(guān)系。如果將底面繞軸L旋轉(zhuǎn)，則磁通量如何變化？Ⅱ磁場(chǎng)對(duì)電流的作用——安培力一．安培力的方向——（左手定則）伸開左手，使大拇指與四指在同一個(gè)平面內(nèi)，并跟四指垂直，讓磁感線穿入手心，使四指指向電流的流向，這時(shí)大拇指的方向就是導(dǎo)線所受安培力的方向。（向里和向外的表示方法（類比射箭））力向外BIF力向外BIF規(guī)律：（1）左手定則（2）F⊥B，F(xiàn)⊥I，F(xiàn)垂直于B和I所決定的平面。但B、I不一定垂直不受力力向外不受力力向外安培力的大小與磁場(chǎng)的方向和電流的方向有關(guān)，兩者夾角為900時(shí)，力最大，夾角為00時(shí)，力＝0。猜想由90度到0度力的大小是怎樣變化的二．安培力的大小：勻強(qiáng)磁場(chǎng)，當(dāng)B⊥I時(shí)，F(xiàn)＝BIL在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，電流所受的安培力等于磁感應(yīng)將度B、電流I和導(dǎo)線的長(zhǎng)度L三者的乘積在非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，公式F＝BIL近似適用于很短的一段通電導(dǎo)線三．磁感應(yīng)強(qiáng)度的另一種定義BB勻強(qiáng)磁場(chǎng)，當(dāng)B⊥I時(shí)，BB練習(xí)有磁場(chǎng)就有安培力（×）磁場(chǎng)強(qiáng)的地方安培力一定大（×）磁感線越密的地方，安培力越大（×）判斷安培力的方向Ⅲ電流間的相互作用和等效長(zhǎng)度一．電流間的相互作用轉(zhuǎn)向同向，同時(shí)靠近轉(zhuǎn)向同向，同時(shí)靠近F轉(zhuǎn)向同向，同時(shí)靠近轉(zhuǎn)向同向，同時(shí)靠近F同向吸引FF同向排斥F總結(jié)：通電導(dǎo)線有轉(zhuǎn)向電流同向的趨勢(shì)二．等效長(zhǎng)度ααααββL推導(dǎo)：水平方向：向左＝F1sinα＝BIL1sinα＝BIh向右＝F2sinβ＝BIL2sinβ＝BIh 水平方向平衡豎直方向：左導(dǎo)F1cosα＝BIL1cosα右導(dǎo)F2cosβ＝BIL2cosβ F＝BILNNSadbcL2L1向上看abθ推廣：等效長(zhǎng)度為導(dǎo)線兩端連線的長(zhǎng)度一．洛倫茲力的方向——左手定則：四指指向正電荷的運(yùn)動(dòng)方向或負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向大拇指指向洛倫茲力的方向f⊥Bf⊥vvvFFvv力向里4、q、v、B三者有一個(gè)或三個(gè)“反向”，則f變向若有兩個(gè)“反向”則f反向不變（1）電荷靜止，f＝0（2）v∥B，f＝0（3）v⊥B，f最大AB二．洛倫茲力的大小AB已知：I⊥B勻強(qiáng)、導(dǎo)線截面積s、電荷電量q、電荷定向移動(dòng)速率v單位體積內(nèi)電荷數(shù)n、導(dǎo)線長(zhǎng)度L⊥有：⊥三．洛倫茲力不做功1、判斷三種粒子電荷的正負(fù)2、三個(gè)完全相同的金屬帶電球，同一高度，同時(shí)下落（1）落地速度V1＝V3＜V2（2）下落時(shí)間t1＝t2＜t3vvFf=2eBvEEB四、帶電粒子的圓周運(yùn)動(dòng)1、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)勻速圓周運(yùn)動(dòng)v⊥勻強(qiáng)B，忽略重力勻速圓周運(yùn)動(dòng)f⊥v，洛倫茲力不做功，速率不變f＝qvB，充當(dāng)向心力2．軌道半徑和周期半徑周期周期與速率無關(guān)，對(duì)于確定的磁場(chǎng)，周期取決于荷質(zhì)比。五、電流表構(gòu)造：蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場(chǎng)是均勻地福向分布的．（2）鋁框上繞有線圇，鋁框轉(zhuǎn)軸上裝有兩個(gè)螺旋彈簧和一個(gè)指針．六、安培分子電流假說導(dǎo)體中的電流是由大量的自由電子的定向移動(dòng)而形成的，而電流的周國又有磁場(chǎng)，所以電流的磁場(chǎng)應(yīng)該是由于電荷的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的．那么，磁鐵的磁場(chǎng)是否也是由電荷的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的呢？安培提出在磁鐵中分子、原于存在著一種環(huán)形電流一一分子電流，分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為微小的磁體．磁鐵的分子電流的取向大致相同時(shí)，對(duì)外顯磁性；磁鐵的分子電流取向雜亂無章時(shí)，對(duì)外不顯磁性。近代的原子結(jié)構(gòu)理論證實(shí)了分子電流的存在．根據(jù)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)理論，微粒原子由原子核和核外電子組成，原子核帶正電，核外電子帶負(fù)電，電子在庫侖力的作用下，繞核高速旋轉(zhuǎn)，形成分子電流．可見，磁鐵和電流的磁場(chǎng)本質(zhì)上都是運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的三種場(chǎng)力的特點(diǎn)1、重力的特點(diǎn)：其大小為mg，方向豎直向下；做功與路徑無關(guān)，與帶電粒子的質(zhì)量及起、訖點(diǎn)的高度差有關(guān)2、電場(chǎng)力的特點(diǎn)：大小為qE，方向與E的方向及電荷的種類有關(guān)；做功與路徑無關(guān)，與帶電粒子的帶電量及起、終點(diǎn)的電勢(shì)差有關(guān)3、洛倫茲力的特點(diǎn)：大小與帶電粒子的速度、磁感應(yīng)強(qiáng)度、帶電量及速度與磁感應(yīng)強(qiáng)度間的夾角有關(guān)，方向垂直于B和V決定的平面；無論帶電粒子在磁場(chǎng)中做什么運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力都不做功一、速度選擇器的原理U加速電場(chǎng)U加速電場(chǎng)帶電粒子束V◎◎＋－偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)E××××××××××××××××××××偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)B＋qS2S1＋＋VfF2、帶電粒子的受力特點(diǎn)：電場(chǎng)力F與洛侖茲力f方向相反3、帶電粒子勻速通過速度選擇器的條件：帶電粒子勻速通過速度選擇器是指粒子從S1水平射入，沿直線勻速通過疊加場(chǎng)區(qū)，并從S2水平射出。從力的角度看，電場(chǎng)力F與洛侖茲力f平衡，即推出二．質(zhì)譜儀——分離同位素測(cè)定荷質(zhì)比的儀器經(jīng)速度選擇器的各種帶電粒子，射入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)（B′），不同電性，不同荷質(zhì)比的粒子就會(huì)沉積在不同的地方．由qE=qvB，s=2R，聯(lián)立，得不同粒子的荷質(zhì)比即與沉積處離出口的距離s成反比．三、磁流體發(fā)電機(jī)磁流體發(fā)電——高速的等離子流射入平行板中間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，在洛侖茲力作用下使正、負(fù)電荷分別聚集在A、B兩板，于是在板間形成電場(chǎng)．當(dāng)板間電場(chǎng)對(duì)電荷的作用力等于電荷所受的洛侖茲力時(shí)，兩板間形成一定的電勢(shì)差．合上電鍵S后，就能對(duì)負(fù)載供電．由qvB=qE和U=Ed，得兩板間的電勢(shì)差（電源電動(dòng)勢(shì)）為ε=U=vBd．即決定于兩板間距，板間磁感強(qiáng)度和入射離子的速度．四、電磁流量計(jì)d··bd··ba×××××××××××××××導(dǎo)電液體解；得五、霍爾效應(yīng)hdBIhdBIAA’霍爾效應(yīng)可解釋如下：外部磁場(chǎng)的洛侖茲力使運(yùn)動(dòng)的電子聚集在導(dǎo)體板的一側(cè)，在導(dǎo)體板的另一側(cè)會(huì)出現(xiàn)多余的正電荷，從而形成橫向電場(chǎng)。橫向電場(chǎng)對(duì)電子施加與洛侖茲力方向相反的靜電力。當(dāng)靜電力與洛侖茲力達(dá)到平衡時(shí)，導(dǎo)體板上下兩側(cè)之間就會(huì)形成穩(wěn)定的電勢(shì)差。六、測(cè)定電子的比荷陰極—陰極—陰極＋CABDE＋－·F七、回旋加速器（1）有關(guān)物理學(xué)史知識(shí)和回旋加速器的基本結(jié)構(gòu)和原理1932年美國物理學(xué)家應(yīng)用了帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)發(fā)明了回旋加速器，其原理如圖所示。A0處帶正電的粒子源發(fā)出帶正電的粒子以速度v0垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)半個(gè)周期，到達(dá)A1時(shí)，在A1A1/處造成向上的電場(chǎng)，粒子被加速，速率由v0增加到v1，然后粒子以v1在磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)半個(gè)周期，到達(dá)A2/時(shí)，在A2/A2處造成向下的電場(chǎng)，粒子又一次被加速，速率由v1增加到v2，如此繼續(xù)下去，每當(dāng)粒子經(jīng)過AA/的交界面時(shí)都是它被加速，從而速度不斷地增加。帶電粒子在磁場(chǎng)中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為，為達(dá)到不斷加速的目的，只要在AA/上加上周期也為T的交變電壓就可以了。即T電=實(shí)際應(yīng)用中，回旋加速是用兩個(gè)D形金屬盒做外殼，兩個(gè)D形金屬盒分別充當(dāng)交流電源的兩極，同時(shí)金屬盒對(duì)帶電粒子可起到靜電屏蔽作用，金屬盒可以屏蔽外界電場(chǎng)，盒內(nèi)電場(chǎng)很弱，這樣才能保證粒子在盒內(nèi)只受磁場(chǎng)力作用而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。（2）帶電粒子在D形金屬盒內(nèi)運(yùn)動(dòng)的軌道半徑是不等距分布的設(shè)粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q，兩D形金屬盒間的加速電壓為U，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，粒子第一次進(jìn)入D形金屬盒Ⅱ，被電場(chǎng)加速1次，以后每次進(jìn)入D形金屬盒Ⅱ都要被電場(chǎng)加速2次。粒子第n次進(jìn)入D形金屬盒Ⅱ時(shí)，已經(jīng)被加速（2n-1）次。由動(dòng)能定理得（2n－1）qU=Mvn2?！俚趎次進(jìn)入D形金屬盒Ⅱ后，由牛頓第二定律得qvnB=m……②由①②兩式得ｒn=……③同理可得第n+1次進(jìn)入D形金屬盒Ⅱ時(shí)的軌道半徑rn+1=……④所以帶電粒子在D形金屬盒內(nèi)任意兩個(gè)相鄰的圓形軌道半徑之比為，可見帶電粒子在D形金屬盒內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，軌道是不等距分布的，越靠近D形金屬盒的邊緣，相鄰兩軌道的間距越小。（3）帶電粒子在回旋加速器內(nèi)運(yùn)動(dòng)，決定其最終能量的因素由于D形金屬盒的大小一定，所以不管粒子的大小及帶電量如何，粒子最終從加速器內(nèi)設(shè)出時(shí)應(yīng)具有相同的旋轉(zhuǎn)半徑。由qvnB=m…和mvn=得Ekn=可見，粒子獲得的能量與回旋加速器的直徑有關(guān)，直徑越大，粒子獲得的能量就越大。典型例題【例1】根據(jù)安培假說的物理思想：磁場(chǎng)來源于運(yùn)動(dòng)電荷．如果用這種思想解釋地球磁場(chǎng)的形成，根據(jù)地球上空并無相對(duì)地球定向移動(dòng)的電荷的事實(shí)．那么由此推斷，地球總體上應(yīng)該是：（）A.帶負(fù)電;B.帶正電;C.不帶電;D.不能確定【例2】如圖所示，正四棱柱abed一a'b'c'd'的中心軸線00'處有一無限長(zhǎng)的載流直導(dǎo)線，對(duì)該電流的磁場(chǎng)，下列說法中正確的是（）A.同一條側(cè)棱上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度都相等B.四條側(cè)棱上的磁感應(yīng)強(qiáng)度都相同C.在直線ab上，從a到b，磁感應(yīng)強(qiáng)度是先增大后減小B·B·a·b·c·d【例3】如圖所示，一根通電直導(dǎo)線放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在以導(dǎo)線為圓心，半徑為r的圓周上有a,b,c,d四個(gè)點(diǎn)，若a點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度為0，則下列說法中正確的是（）A.直導(dǎo)線中電流方向是垂直紙面向里的B.C點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度也為0C.d點(diǎn)實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度為，方向斜向下，與B夾角為450D.以上均不正確【例4】如圖所示，A為通電線圈，電流方向如圖所示，B、C為與A在同一平面內(nèi)的兩同心圓，φB、φC分別為通過兩圓面的磁通量的大小，下述判斷中正確的是（）A．穿過兩圓面的磁通方向是垂直紙面向外B．穿過兩圓面的磁通方向是垂直紙面向里C．φB＞φCD．φB＜φC【例5】如圖所示為利用電磁作用輸送非導(dǎo)電液體裝置的示意圖，一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、截面為正方形的塑料管道水平放置，其右端面上有一截面積為A的小噴口，噴口離地的高度為h.管道中有一絕緣活塞，在活塞的中部和上部分別嵌有兩根金屬棒a、b，其中棒b的兩端與一電壓表相連。整個(gè)裝置放在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)棒a中通有垂直紙面向里的恒定電流I時(shí)，活塞向右勻速推動(dòng)液體從噴口水平射出，液體落地點(diǎn)離噴口的水平距離為s.若液體的密度為ρ，不計(jì)所有阻力，求：(1)活塞移動(dòng)的速度；(2)該裝置的功率；(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；(4)若在實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn)電壓表的讀數(shù)變小，試分析其可能的原因．【例6】在兩塊平行金屬板A、B中，B板的正中央有一α粒子源，可向各個(gè)方向射出速率不同的α粒子，如圖所示．若在A、B板中加上UAB＝U0的電壓后，A板就沒有α粒子射到，U0是α粒子不能到達(dá)A板的最小電壓．若撤去A、B間的電壓，為了使α粒子不射到A板，而在A、B之間加上勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B必須符合什么條件（已知α粒子的荷質(zhì)比m／q=2．l×10－8kg/C，A、B間的距離d＝10cm，電壓U0=4．2×104V）？專題訓(xùn)練NS1．如圖所示，在光滑水平面上一輕質(zhì)彈簧將擋板和一條形磁鐵連接起來，此時(shí)磁鐵對(duì)水平面的壓力為N1，現(xiàn)在磁鐵左上方位置固定一導(dǎo)體棒，當(dāng)導(dǎo)體棒中通以垂直紙面向里的電流后，磁鐵對(duì)水平面的壓力為N2NS A．彈簧長(zhǎng)度將變長(zhǎng)B．彈簧長(zhǎng)度將變短 C．N1＞N2D．N1＜N22．電子作近核運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，產(chǎn)生了垂直于相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向的磁場(chǎng)。如下圖所示，為某種用來束縛原子的磁場(chǎng)的磁感線分布情況，以O(shè)點(diǎn)（圖中白點(diǎn)）為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿z軸正方向磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的變化最有可能為（）3．如圖所示，一個(gè)半徑為R的導(dǎo)電圓環(huán)與一個(gè)軸向?qū)ΨQ的發(fā)散磁場(chǎng)處處正交，環(huán)上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小相等，方向均與環(huán)面軸線方向成θ角（環(huán)面軸線為豎直方向）。若導(dǎo)線環(huán)上載有如圖所示的恒定電流I，則下列說法正確的是（）A．導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力方向豎直向下B．導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力方向豎直向上C．導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力的大小為2BIRD．導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力的大小為2πBIRsinθ4．電視顯像管上的圖像是電子束打在熒光屏的熒光點(diǎn)上產(chǎn)生的。為了獲得清晰的圖像電子束應(yīng)該準(zhǔn)確地打在相應(yīng)的熒光點(diǎn)上。電子束飛行過程中受到地磁場(chǎng)的作用，會(huì)發(fā)生我們所不希望的偏轉(zhuǎn)。關(guān)于從電子槍射出后自西向東飛向熒光屏的過程中電子由于受到地磁場(chǎng)的作用的運(yùn)動(dòng)情況（重力不計(jì)）正確的是（）A．電子受到一個(gè)與速度方向垂直的恒力B．電子在豎直平面內(nèi)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C．電子向熒光屏運(yùn)動(dòng)的過程中速率不發(fā)生改變D．電子在豎直平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡是圓周5．如圖所示，有一個(gè)正方形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域abcd，e是ad的中點(diǎn)，f是cd的中點(diǎn)，如果在a點(diǎn)沿對(duì)角線方向以速度v射入一帶負(fù)電的帶電粒子，恰好從e點(diǎn)射出，則（）A．如果粒子的速度增大為原來的二倍，將從d點(diǎn)射出B．如果粒子的速度增大為原來的三倍，將從f點(diǎn)射出C．如果粒子的速度不變，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼亩?，也將從d點(diǎn)射出D．只改變粒子的速度使其分別從e、d、f點(diǎn)射出時(shí)，從f點(diǎn)射出所用時(shí)間最短6．正方形區(qū)域ABCD中有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)粒子（不計(jì)重力）以一定速度從AB邊的中點(diǎn)M沿既垂直于AB邊又垂直于磁場(chǎng)的方向射入磁場(chǎng)，正好從AD邊的中點(diǎn)N射出。若將磁感應(yīng)強(qiáng)度B變?yōu)樵瓉淼?倍，其他條件不變，則這個(gè)粒子射出磁場(chǎng)的位置是（） A.A點(diǎn)B.ND之間的某一點(diǎn)C.CD之間的某一點(diǎn)D.BC之間的某一點(diǎn)7．如圖所示，兩平行、正對(duì)金屬板水平放置，使上面金屬板帶上一定量正電荷，下面金屬板帶上等量的負(fù)電荷，再在它們之間加上垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)帶電粒子以初速度v0沿垂直于電場(chǎng)和磁場(chǎng)的方向從兩金屬板左端中央射入后向上偏轉(zhuǎn)．若帶電粒子所受重力可忽略不計(jì)，仍按上述方式將帶電粒子射入兩板間，為使其向下偏轉(zhuǎn)，下列措施中一定不可行的是()A．僅增大帶電粒子射入時(shí)的速度B．僅增大兩金屬板所帶的電荷量C．僅減小粒子所帶電荷量D．僅改變粒子的電性8．回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電源兩極相連接的兩個(gè)D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場(chǎng)，使粒子在通過狹縫時(shí)都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示。設(shè)D形盒半徑為R。若用回旋加速器加速質(zhì)子時(shí)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，高頻交流電頻率為f。則下列說法正確的是 A．質(zhì)子被加速后的最大速度不可能超過2πfR B．質(zhì)子被加速后的最大速度與加速電場(chǎng)的電壓大小無關(guān) C．只要R足夠大，質(zhì)子的速度可以被加速到任意值 D．不改變B和f，該回旋加速器也能用于加速α粒子9．如圖甲所示是回旋加速器的示意圖，其核心部分是兩個(gè)D形金屬盒，在加速帶電粒子時(shí)，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并分別與高頻電源相連．帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能Ek隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示，若忽略帶電粒子在電場(chǎng)中的加速時(shí)間，則下列判斷中正確的是(

)A．在Ek—t圖中應(yīng)有t4－t3＝t3－t2=t2－t1B．高頻電源的變化周期應(yīng)該等于tn－tn-1C．粒子加速次數(shù)越多，粒子最大動(dòng)能一定越大D．要想粒子獲得的最大動(dòng)能越大，則要求D形盒的面積也越大10．如右圖所示，帶有正電荷的A粒子和B粒子同時(shí)以同樣大小的速度從寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界上的O點(diǎn)分別以30°和60°（與邊界的交角）射入磁場(chǎng)，又恰好不從另一邊界飛出，則下列說法中正確的是（）A．A、B兩粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比是B．A、B兩粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比是C．A、B兩粒子的之比是D．A、B兩粒子的之比是11.如圖所示，在同時(shí)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的空間中取正交坐標(biāo)系O－xyz，一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電粒子從原點(diǎn)O以速度v沿x軸正方向出發(fā)，下列說法錯(cuò)誤的是()A．若電場(chǎng)、磁場(chǎng)分別沿z軸正方向和x軸正方向，粒子只能做曲線運(yùn)動(dòng)B．若電場(chǎng)、磁場(chǎng)均沿z軸正方向，粒子有可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)C．若電場(chǎng)、磁場(chǎng)分別沿z軸負(fù)方向和y軸負(fù)方向，粒子有可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)D．若電場(chǎng)、磁場(chǎng)分別沿y軸負(fù)方向和z軸正方向，粒子有可能做平拋運(yùn)動(dòng)12．如右圖所示，距水平地面高度為3h處有一豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，從距地面4h高處的A點(diǎn)以初速度v0水平拋出一帶電小球（可視作質(zhì)點(diǎn)），帶電小球電量為q，質(zhì)量為m，若q、m、h、B滿足關(guān)系式，則小球落點(diǎn)與拋出點(diǎn)A的水平位移S是（）A.B．C．D．13．如圖所示為測(cè)定帶電粒子比荷（eq\f(q,m)）的裝置，粒子以一定的初速度進(jìn)入并沿直線通過速度選擇器，速度選擇器內(nèi)有相互正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度和電場(chǎng)強(qiáng)度速度選分別為B和E。然后粒子通過平板S上的狹縫P，進(jìn)入另一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最終打在能記錄粒子位置的膠片AlA2上。下列表述正確的是（） A．速度選擇器中的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里 B．能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于eq\f(E,B) C．粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的比荷越小 D．粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的比荷越大14．如圖11-4-13所示：將一束等離子體噴射入磁場(chǎng)，在場(chǎng)中有兩塊金屬板A、B，這時(shí)金屬板上就會(huì)聚集電荷，產(chǎn)生電壓．如果射入的等離子體速度均為v，兩金屬板的板長(zhǎng)為L(zhǎng)，板間距離為d，板平面的面積為S，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于速度方向，負(fù)載電阻為R，電離氣體充滿兩板間的空間．當(dāng)發(fā)電機(jī)穩(wěn)定發(fā)電時(shí)，電流表示數(shù)為I，那么板間電離氣體的電阻率為()A．B．C．D．15.如圖14所示，一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為＋q的小球，以初速度v0自h高度處水平拋出。不計(jì)空氣阻力。重力加速度為g.（1）若在空間豎直方向加一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)小球水平拋出后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E的大?。蝗粼诳臻g再加一個(gè)垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，小球水平拋出后恰沿圓弧軌跡運(yùn)動(dòng)，落地點(diǎn)P到拋出點(diǎn)的距離為，求該磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小.16.如圖12所示，PR是一塊長(zhǎng)為L(zhǎng)=4m的絕緣平板固定在水平地面上，整個(gè)空間有一個(gè)平行于PR的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，在板的右半部分有一個(gè)垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，一個(gè)質(zhì)量為m=0．1kg，帶電量為q=0．5C的物體，從板的P端由靜止開始在電場(chǎng)力和摩擦力的作用下向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場(chǎng)后恰能做勻速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)物體碰到板R端的擋板后被彈回，若在碰撞瞬間撤去電場(chǎng)，物體返回時(shí)在磁場(chǎng)中仍做勻速運(yùn)動(dòng)，離開磁場(chǎng)后做勻減速運(yùn)動(dòng)停在C點(diǎn)，PC=L/4，物體與平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0．4，取g=10m/s2，求：（1）判斷物體帶電性質(zhì)，正電荷還是負(fù)電荷？（2）物體與擋板碰撞前后的速度v1和v2（3）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小圖12（4）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向圖12課后訓(xùn)練1如圖10所示,空間分布著有理想邊界的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),左側(cè)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E、方向水平向右，其寬度為L(zhǎng)；中間區(qū)域勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外；右側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B、方向垂直紙面向里。一個(gè)帶正電的粒子（質(zhì)量m,電量q,不計(jì)重力）從電場(chǎng)左邊緣a點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，穿過中間磁場(chǎng)區(qū)域進(jìn)入右側(cè)磁場(chǎng)區(qū)域后，又回到了a點(diǎn)，然后重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)過程。（圖中虛線為電場(chǎng)與磁場(chǎng)、相反方向磁場(chǎng)間的分界面，并不表示有什么障礙物）。（1）中間磁場(chǎng)區(qū)域的寬度d為多大；（2）帶電粒子在兩個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比；（3）帶電粒子從a點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)到第一次回到a點(diǎn)時(shí)所用的時(shí)間t.2.空間存在著以x=0平面為分界面的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，左右兩邊磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1和B2，且B1:B2=4:3，方向如圖所示。現(xiàn)在原點(diǎn)O處一靜止的中性原子，突然分裂成兩個(gè)帶電粒子a和b，已知a帶正電荷，分裂時(shí)初速度方向?yàn)檠豿軸正方向，若a粒子在第四次經(jīng)過y軸時(shí)，恰好與b粒子第一次相遇。求：（1）a粒子在磁場(chǎng)B1中作圓周運(yùn)動(dòng)的半徑與b粒子在磁場(chǎng)B2中圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比。（2）a粒子和b粒子的質(zhì)量之比。1.解析:因在地球的內(nèi)部地磁場(chǎng)從地球北極指向地球的南極，根據(jù)右手螺旋定則可判斷出地球表現(xiàn)環(huán)形電流的方向應(yīng)從東到西，而地球是從西向東自轉(zhuǎn)，所以只有地球表面帶負(fù)電荷才能形成上述電流，故選A.2.解析:因通電直導(dǎo)線的磁場(chǎng)分布規(guī)律是B∝1/r，故A,C正確，D錯(cuò)誤．四條側(cè)棱上的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，但不同側(cè)棱上的點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向不同，故B錯(cuò)誤．3.解析:題中的磁場(chǎng)是由直導(dǎo)線電流的磁場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)共同形成的，磁場(chǎng)中任一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)為兩磁場(chǎng)分別產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和．a(chǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度為0，說明直線電流在該處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與勻強(qiáng)磁場(chǎng)B的大小相