2025年高考物理復習之小題狂練600題（多選題）：磁場（10題）

第1頁（共1頁）2025年高考物理復習之小題狂練600題（多選題）：磁場（10題）一．多選題（共10小題）（多選）1．（2024?龍崗區(qū)校級三模）如圖所示，等腰直角三角形abc區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場，直角邊ac長度為L，磁感應(yīng)強度大小為B。在c點有一粒子源，可沿紙面內(nèi)各個方向射出質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子，所有粒子不計重力、速度大小均為v0。其中從c點沿cb方向射入磁場的粒子，運動軌跡恰好垂直于邊界ab射出磁場。關(guān)于粒子運動下列說法正確的是（）A．粒子速度v0的大小滿足v0B．從ac射出的粒子在磁場中的運動時間都相同 C．從a點射出磁場的粒子在c點的速度方向與bc夾角為60° D．所有從ab邊界出射的粒子中在磁場中運動的最短時間為πm（多選）2．（2024?福州模擬）如圖甲所示，一個條形磁鐵P固定在水平桌面上，以P的右端點為原點，中軸線為x軸建立一直角坐標系，一個靈敏的小磁針Q（黑色端為N極）放置在x軸上不同位置，設(shè)Q與y軸之間的夾角為θ，實驗測得tanθ與x之間的關(guān)系如圖乙所示，已知該處地磁場方向水平，磁感應(yīng)強度大小為B0，下列說法正確的是（）A．P的右端為N極 B．P的中軸線與地磁場方向平行 C．P在x0處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度大小為33D．x0處合磁場的磁感應(yīng)強度大小為2B0（多選）3．（2024?銀川一模）如圖所示，真空中有一棱長為L的正方體ABCD﹣EFGH，在正方體的AE和CG邊上分別固定一根絕緣的長直導線。通入圖示方向的等大電流I。已知每根通電直導線在距其L處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為B0。下列說法正確的是（）A．D、F兩點的磁感應(yīng)強度相同 B．H點的磁感應(yīng)強度大小為2B0 C．正方體有兩個面的磁通量等于零 D．電流增大時，穿過面BDHF的磁通量增大（多選）4．（2024?漳州模擬）如圖，圓環(huán)形導線豎直放置，O為圓環(huán)形導線中心；相互平行的長直導線垂直圓環(huán)形導線所在平面、關(guān)于O點左右對稱放置；P、Q為a、b與圓環(huán)形導線所在平面交點的連線中垂線上關(guān)于O點對稱的兩點。圓環(huán)形導線及直導線內(nèi)均通有大小相等、方向如圖所示的電流。則（）A．O點的磁感應(yīng)強度為零 B．O點的磁感應(yīng)強度不為零 C．P、Q處的磁感應(yīng)強度相同 D．P、Q處的磁感應(yīng)強度方向互相垂直（多選）5．（2024?山西模擬）在最近的幾十年里，地球磁場的北磁極偏移速度忽然增加了，由每年的15公里增大到每年的40公里。而且，地磁場的磁感應(yīng)強度也一直在下降，與150年前相比，已經(jīng)降低了約10%。由于地球北磁極的偏移似乎沒有停下來的跡象，所以這很可能就是地球磁場南北極要反轉(zhuǎn)的前兆。根據(jù)以上信息和電磁學知識可以判斷（）A．太原地區(qū)的地磁偏角正在增大 B．在赤道上空垂直射向地面的電子，從上向下的過程中受到地磁場的作用力一直減小 C．若地磁場發(fā)生反轉(zhuǎn)，指南針的N極將指向地球的南極 D．若地磁場發(fā)生反轉(zhuǎn)，在赤道上空垂直射向地面的電子將向西偏轉(zhuǎn)（多選）6．（2024?廣東模擬）芯片制作工藝是人類科技的結(jié)晶，而制造芯片的光刻機，是通過許多國家的頂級公司通力合作制造的精密的大型設(shè)備。如圖所示，芯片制作工藝中有一種粒子分析器，它由加速電場、靜電分析器和磁分析器組成，加速電場的電壓為U，靜電分析器通道中心線的半徑為R，通道內(nèi)均勻輻射電場在中心線處的電場強度大小為E，磁分析器有范圍足夠大的有界勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直紙面向外。氕、氘、氚核以不同的速度進入加速電場，能沿靜電分析器中心線運動的粒子會從小孔P進入磁分析器，最終打到膠片Q上。已知氕、氘、氚核所帶的電荷量均為e，質(zhì)量分別為m、2m、3m，不計粒子間的相互作用及粒子受到的重力，下列說法正確的是（）A．能進入磁分析器的粒子的初動能相等 B．氕、氘核打到膠片Q上的間距為2-1C．氘、氚核打到膠片Q上的間距為3-D．氕、氚核打到膠片Q上的間距為2(（多選）7．（2024?廈門三模）為了市民換乘地鐵方便，廈門海滄區(qū)政府在地鐵口和主要干道上投放了大量共享電動車。騎行者通過擰動手把來改變車速，手把內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖甲所示，其截面如圖乙所示。稍微擰動手把，霍爾元件保持不動，磁鐵隨手把轉(zhuǎn)動，與霍爾元件間的相對位置發(fā)生改變，穿過霍爾元件的磁場強弱和霍爾電壓UH大小隨之變化。已知霍爾電壓越大，電動車能達到的最大速度vm越大，霍爾元件工作時通有如圖乙所示的電流I，載流子為電子，則（）A．霍爾元件下表面電勢高于上表面 B．霍爾元件下表面電勢低于上表面 C．從圖乙所示位置沿a方向稍微擰動手把，可以增大vm D．其他條件不變，調(diào)大電流I，可以增大vm（多選）8．（2024?遼寧一模）如圖所示，長為3d的兩正對平行金屬板MN、PQ水平放置，板間距離為2d，板間有正交的勻強電場和勻強磁場。一帶電粒子從MP的中點O垂直于電場和磁場方向以初速度v0射入，恰沿直線從NQ的中點A射出；若只撤去電場，該帶電粒子仍從O點以初速度v0水平射入，則粒子從NA．該粒子一定帶正電 B．該粒子帶正電、負電均可 C．若只撤去磁場，該帶電粒子仍從O點以初速度v0水平射入，則粒子從AQ之間射出 D．若只撤去磁場，該帶電粒子仍從O點以初速度v0水平射入，則粒子打在板PQ上（多選）9．（2024?福州模擬）如圖甲，某科技小組要探究長直導線周圍磁場分布情況，將長直導線沿南北方向水平放置，在導線正下方、與導線距離為r的P處放置一枚可自由轉(zhuǎn)動的小磁針。當導線中通以恒定電流后，小磁針N極向紙外偏轉(zhuǎn)，測得小磁針靜止時N極偏離南北方向的角度θ，其正切值tanθ與1r的關(guān)系圖像如圖乙所示。已知實驗所在處地磁場水平分量大小恒為B0A．導線中的電流方向由北向南 B．電流在P處產(chǎn)生的磁場方向就是小磁針靜止時N極所指的方向 C．電流在導線正下方r0處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度大小為32D．導線正下方r0處磁場的磁感應(yīng)強度大小為2（多選）10．（2024?湖北）磁流體發(fā)電機的原理如圖所示，MN和PQ是兩平行金屬極板，勻強磁場垂直于紙面向里。等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量正、負帶電粒子）從左側(cè)以某一速度平行于極板噴入磁場，極板間便產(chǎn)生電壓。下列說法正確的是（）A．極板MN是發(fā)電機的正極 B．僅增大兩極板間的距離，極板間的電壓減小 C．僅增大等離子體的噴入速率，極板間的電壓增大 D．僅增大噴入等離子體的正、負帶電粒子數(shù)密度，極板間的電壓增大

2025年高考物理復習之小題狂練600題（多選題）：磁場（10題）參考答案與試題解析一．多選題（共10小題）（多選）1．（2024?龍崗區(qū)校級三模）如圖所示，等腰直角三角形abc區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場，直角邊ac長度為L，磁感應(yīng)強度大小為B。在c點有一粒子源，可沿紙面內(nèi)各個方向射出質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子，所有粒子不計重力、速度大小均為v0。其中從c點沿cb方向射入磁場的粒子，運動軌跡恰好垂直于邊界ab射出磁場。關(guān)于粒子運動下列說法正確的是（）A．粒子速度v0的大小滿足v0B．從ac射出的粒子在磁場中的運動時間都相同 C．從a點射出磁場的粒子在c點的速度方向與bc夾角為60° D．所有從ab邊界出射的粒子中在磁場中運動的最短時間為πm【考點】帶電粒子在勻強磁場中的圓周運動；牛頓第二定律的簡單應(yīng)用；牛頓第二定律求解向心力．【答案】AC【分析】根據(jù)題意畫出對應(yīng)的粒子的運動軌跡，根據(jù)牛頓第二定律得出半徑的表達式，結(jié)合周期公式和幾何關(guān)系完成分析?！窘獯稹拷猓篈．根據(jù)題意，從c點沿cb方向射入磁場的粒子，運動軌跡恰好垂直于邊界ab射出磁場，如圖甲所示，由幾何關(guān)系可知，a點為圓心，洛倫茲力提供向心力，有qv且r＝L解得v0故A正確；B．對于從ac射出的粒子，初速度方向不同，則在磁場中的軌跡對應(yīng)的圓心角不同，故在磁場中的運動時間不同，故B錯誤；C．粒子從a點射出磁場，根據(jù)題意，粒子的運動軌跡如圖乙所示，由于粒子在磁場中軌跡半徑r＝L，則三角形aOc為等邊三角形，故有∠Oca＝60°，即粒子在c點的速度方向與bc夾角為60°，故C正確；D．由題意可知，所有從ab邊界出射的粒子中在磁場中運動，當弦長最短時，即弦與ab垂直時，在磁場中運動的時間最短，則最短時間的運動軌跡為弧線cd，如圖丙所示，根據(jù)幾何關(guān)系可知sinθ根據(jù)幾何關(guān)系解得sinθ=7對應(yīng)圓心角θ＜45°可得tmin故D錯誤。故選：AC?！军c評】本題主要考查了帶電粒子在磁場中的運動，理解粒子的受力特點，結(jié)合牛頓第二定律、圓周運動和幾何關(guān)系即可完成分析。（多選）2．（2024?福州模擬）如圖甲所示，一個條形磁鐵P固定在水平桌面上，以P的右端點為原點，中軸線為x軸建立一直角坐標系，一個靈敏的小磁針Q（黑色端為N極）放置在x軸上不同位置，設(shè)Q與y軸之間的夾角為θ，實驗測得tanθ與x之間的關(guān)系如圖乙所示，已知該處地磁場方向水平，磁感應(yīng)強度大小為B0，下列說法正確的是（）A．P的右端為N極 B．P的中軸線與地磁場方向平行 C．P在x0處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度大小為33D．x0處合磁場的磁感應(yīng)強度大小為2B0【考點】磁感應(yīng)強度的定義與物理意義．【專題】比較思想；合成分解法；磁場磁場對電流的作用；理解能力．【答案】AC【分析】當x趨向無窮大時，小磁針所指的方向為地磁場的方向；P在x軸上的磁場方向沿+x方向，可知P的右端為N極；由幾何關(guān)系求解P在x0處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度大??；根據(jù)磁場的疊加原理求x0處合磁場的磁感應(yīng)強度大小?！窘獯稹拷猓築、根據(jù)題意可知，當x趨向無窮大時，P產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度趨于零，小磁針所指的方向為地球的磁場的方向，由圖乙可知，x趨向無窮大時，tanθ趨向0，則θ趨向0，即地磁場方向沿+y方向，與P的中軸線垂直，故B錯誤；AC、由圖甲，結(jié)合B分析可知，P在x軸上的磁場方向沿+x方向，則P的右端為N極。設(shè)P在x0處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度大小為Bx，結(jié)合圖乙，由幾何關(guān)系有Bx解得：Bx=3D、結(jié)合AC分析，由幾何關(guān)系可得x0處合磁場的磁感應(yīng)強度大小為B=Bx2故選：AC。【點評】解決本題要能靈活運用極限法確定地磁場的方向，運用正交分解法分析得出磁體所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度與地磁場的磁感應(yīng)強度關(guān)系。（多選）3．（2024?銀川一模）如圖所示，真空中有一棱長為L的正方體ABCD﹣EFGH，在正方體的AE和CG邊上分別固定一根絕緣的長直導線。通入圖示方向的等大電流I。已知每根通電直導線在距其L處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為B0。下列說法正確的是（）A．D、F兩點的磁感應(yīng)強度相同 B．H點的磁感應(yīng)強度大小為2B0 C．正方體有兩個面的磁通量等于零 D．電流增大時，穿過面BDHF的磁通量增大【考點】通電直導線周圍的磁場；磁感應(yīng)強度的定義與物理意義；磁通量的概念和計算公式的定性分析．【專題】定量思想；推理法；磁場磁場對電流的作用；推理能力．【答案】AC【分析】根據(jù)安培定則結(jié)合磁感應(yīng)強度的矢量疊加分析解答AB，根據(jù)磁通量的公式分析CD?！窘獯稹拷猓篈．根據(jù)安培定則可知，兩導線在D、F兩點的磁感應(yīng)強度都沿平行與HF連線的方向，根據(jù)磁場的矢量疊加可知，DF點的磁感應(yīng)強度大小也相等，故A正確；B．兩導線在H點的磁感應(yīng)強度大小相等，相互垂直，則H點的磁感應(yīng)強度大小為2B0，故B錯誤；C．根據(jù)Φ＝BS可知，正方體的上、下表面的磁通量等于零，故C正確；D．兩導線的磁場與平面BDHF平行，電流增大時，穿過面BDHF的磁通量總為0，故D錯誤；故選：AC?！军c評】本題考查磁感應(yīng)強度與磁通量的計算，解題關(guān)鍵掌握安培定則，注意矢量的運算。（多選）4．（2024?漳州模擬）如圖，圓環(huán)形導線豎直放置，O為圓環(huán)形導線中心；相互平行的長直導線垂直圓環(huán)形導線所在平面、關(guān)于O點左右對稱放置；P、Q為a、b與圓環(huán)形導線所在平面交點的連線中垂線上關(guān)于O點對稱的兩點。圓環(huán)形導線及直導線內(nèi)均通有大小相等、方向如圖所示的電流。則（）A．O點的磁感應(yīng)強度為零 B．O點的磁感應(yīng)強度不為零 C．P、Q處的磁感應(yīng)強度相同 D．P、Q處的磁感應(yīng)強度方向互相垂直【考點】磁感應(yīng)強度的定義與物理意義；通電直導線周圍的磁場．【專題】定性思想；定量思想；推理法；磁場磁場對電流的作用；分析綜合能力．【答案】BC【分析】根據(jù)安培定則判斷兩根導線在P，Q，O三點產(chǎn)生的磁場方向，根據(jù)平行四邊形定則，進行合成，確定大小和方向的關(guān)系。在線段PQ上沒有點的磁感應(yīng)強度為零?！窘獯稹拷猓篈B、根據(jù)安培定則可知，導線a在O點的磁感應(yīng)強度方向豎直向下，導線b在O點的磁感應(yīng)強度方向也是豎直向下，圓環(huán)形導線在O點的磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向外，故O點的磁感應(yīng)強度不為零，故A錯誤，B正確。CD、導線a在P點的磁感應(yīng)強度方向斜向右下方，導線b在P點的磁感應(yīng)強度方向斜向左下方，圓環(huán)形導線在P點的磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向外，三者合成后，P點的合磁感應(yīng)強度方向向下并偏向外側(cè)；同理，導線a在Q點的磁感應(yīng)強度方向斜向左下方，導線b在Q點的磁感應(yīng)強度方向斜向右下方，圓環(huán)形導線在P點的磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向外，三者合成后，Q點的磁感應(yīng)強度方向也是向下并偏向外側(cè)的，故P、Q兩點磁感應(yīng)強度方向相同，P、Q兩點關(guān)于O點對稱且導線a、b關(guān)于O點左右對稱放置，故P、Q兩點磁感應(yīng)強度大小也相等；故C正確，D錯誤。故選：BC?！军c評】本題考查安培定則和平行四邊定則的綜合應(yīng)用，注意安培定則的用右手，磁感應(yīng)強度是矢量，合成應(yīng)用平行四邊形定則。（多選）5．（2024?山西模擬）在最近的幾十年里，地球磁場的北磁極偏移速度忽然增加了，由每年的15公里增大到每年的40公里。而且，地磁場的磁感應(yīng)強度也一直在下降，與150年前相比，已經(jīng)降低了約10%。由于地球北磁極的偏移似乎沒有停下來的跡象，所以這很可能就是地球磁場南北極要反轉(zhuǎn)的前兆。根據(jù)以上信息和電磁學知識可以判斷（）A．太原地區(qū)的地磁偏角正在增大 B．在赤道上空垂直射向地面的電子，從上向下的過程中受到地磁場的作用力一直減小 C．若地磁場發(fā)生反轉(zhuǎn)，指南針的N極將指向地球的南極 D．若地磁場發(fā)生反轉(zhuǎn)，在赤道上空垂直射向地面的電子將向西偏轉(zhuǎn)【考點】地磁場．【專題】定性思想；推理法；磁場磁場對電流的作用；推理能力．【答案】AC【分析】A：根據(jù)磁極偏移方向結(jié)合磁偏角的定義判斷；B：根據(jù)洛倫茲力的表達式結(jié)合磁感應(yīng)強度的變化判斷；C：指南針靜止時北極指針指向地磁場N極的方向；D：根據(jù)左手定則判斷?！窘獯稹拷猓篈．根據(jù)磁偏角的定義可知，隨著地球磁場的北磁極偏移，太原地區(qū)的地磁偏角隨之增大，故A正確；B．電子從赤道上空垂直地面射來，洛倫茲力不做功，由F洛＝qvB可知洛倫茲力隨磁感應(yīng)強度而增大，故B錯誤；C．指南針的北極指針指向地磁場的方向，若地磁場發(fā)生反轉(zhuǎn)，指南針的N極將指向地球的南極，故C正確；D．由左手定則，地磁場發(fā)生反轉(zhuǎn)后，在赤道上空垂直地面射下的電子將向東偏轉(zhuǎn)，故D錯誤。故選：AC?！军c評】本題考地磁場的問題，要求學生熟練掌握地磁場的南北磁極的位置及地球上空各個位置磁場方向。（多選）6．（2024?廣東模擬）芯片制作工藝是人類科技的結(jié)晶，而制造芯片的光刻機，是通過許多國家的頂級公司通力合作制造的精密的大型設(shè)備。如圖所示，芯片制作工藝中有一種粒子分析器，它由加速電場、靜電分析器和磁分析器組成，加速電場的電壓為U，靜電分析器通道中心線的半徑為R，通道內(nèi)均勻輻射電場在中心線處的電場強度大小為E，磁分析器有范圍足夠大的有界勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直紙面向外。氕、氘、氚核以不同的速度進入加速電場，能沿靜電分析器中心線運動的粒子會從小孔P進入磁分析器，最終打到膠片Q上。已知氕、氘、氚核所帶的電荷量均為e，質(zhì)量分別為m、2m、3m，不計粒子間的相互作用及粒子受到的重力，下列說法正確的是（）A．能進入磁分析器的粒子的初動能相等 B．氕、氘核打到膠片Q上的間距為2-1C．氘、氚核打到膠片Q上的間距為3-D．氕、氚核打到膠片Q上的間距為2(【考點】與加速電場相結(jié)合的質(zhì)譜儀；從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場中的問題；帶電粒子在勻強磁場中的圓周運動．【專題】定量思想；模型法；帶電粒子在復合場中的運動專題；分析綜合能力．【答案】AD【分析】粒子在加速電場中加速過程，根據(jù)動能定理列式分析能進入磁分析器的粒子的初動能關(guān)系；粒子在靜電分析器中，由電場力提供向心力，由牛頓第二定律列式。粒子在勻強磁場中，由洛倫茲力提供向心力，再由牛頓第二定律列式，從而求得粒子的軌跡半徑，即可求解任意兩個粒子打到膠片Q上的間距?！窘獯稹拷猓篈、粒子在加速電場中加速過程，根據(jù)動能定理有eU＝Ek可知，能進入磁分析器的粒子的初動能相等，故A正確；BCD、在靜電分析器中，粒子做勻速圓周運動，對氕、氘、氚核，由電場力提供向心力，則有eE=mveE=2mveE=3mv在磁場中，粒子做勻速圓周運動，由洛倫茲力提供向心力，對氕、氘、氚核有evevev聯(lián)立解得氕、氘、氚核在磁場中的軌跡半徑分別為：R1R2R3則氕、氘核打到膠片Q上的間距為：x1氘、氚核打到膠片Q上的間距為：x2氕、氚核打到膠片Q上的間距為：x3=2R3-2故選：AD?！军c評】解題的關(guān)鍵是知道帶電粒子在靜電分析器中做勻速圓周運動，其向心力由電場力提供，知道粒子在磁場中做勻速圓周運動，由洛倫茲力提供向心力。（多選）7．（2024?廈門三模）為了市民換乘地鐵方便，廈門海滄區(qū)政府在地鐵口和主要干道上投放了大量共享電動車。騎行者通過擰動手把來改變車速，手把內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖甲所示，其截面如圖乙所示。稍微擰動手把，霍爾元件保持不動，磁鐵隨手把轉(zhuǎn)動，與霍爾元件間的相對位置發(fā)生改變，穿過霍爾元件的磁場強弱和霍爾電壓UH大小隨之變化。已知霍爾電壓越大，電動車能達到的最大速度vm越大，霍爾元件工作時通有如圖乙所示的電流I，載流子為電子，則（）A．霍爾元件下表面電勢高于上表面 B．霍爾元件下表面電勢低于上表面 C．從圖乙所示位置沿a方向稍微擰動手把，可以增大vm D．其他條件不變，調(diào)大電流I，可以增大vm【考點】霍爾效應(yīng)與霍爾元件．【專題】定性思想；推理法；帶電粒子在磁場中的運動專題；推理能力．【答案】AD【分析】根據(jù)左手定則分析出電子的偏轉(zhuǎn)方向，結(jié)合電子的電性分析出電勢的高低；根據(jù)磁場強度的大小分析出霍爾電壓的變化趨勢，從而分析出電動車最大速度的變化特點。【解答】解：AB、霍爾元件中的載流子為電子，根據(jù)左手定則可知，電子向上運動，電子聚集在上表面，則導致上表面的電勢低于下表面的電勢，故A正確，B錯誤；C、達到平衡時，粒子受洛倫茲力和電場力平衡，即qvB＝qUd，得霍爾電壓UH＝Bdv，v表示電子定向移動的速率，若沿a方向稍微擰動手把，磁場強度減小，霍爾電壓減小，根據(jù)題意可知電動車的最大速度減小，故CD、電流I增大，根據(jù)I＝neSv可知，電子定向移動的速率變大，根據(jù)C的分析可知霍爾電壓增大，電動車的最大速度增大，故D正確；故選：AD?！军c評】本題主要考查了霍爾效應(yīng)的相關(guān)應(yīng)用，熟悉左手定則分析出粒子的偏轉(zhuǎn)方向，結(jié)合電場力和洛倫茲力的等量關(guān)系即可完成分析。（多選）8．（2024?遼寧一模）如圖所示，長為3d的兩正對平行金屬板MN、PQ水平放置，板間距離為2d，板間有正交的勻強電場和勻強磁場。一帶電粒子從MP的中點O垂直于電場和磁場方向以初速度v0射入，恰沿直線從NQ的中點A射出；若只撤去電場，該帶電粒子仍從O點以初速度v0水平射入，則粒子從NA．該粒子一定帶正電 B．該粒子帶正電、負電均可 C．若只撤去磁場，該帶電粒子仍從O點以初速度v0水平射入，則粒子從AQ之間射出 D．若只撤去磁場，該帶電粒子仍從O點以初速度v0水平射入，則粒子打在板PQ上【考點】帶電粒子在疊加場中做直線運動．【專題】定量思想；推理法；帶電粒子在復合場中的運動專題；推理能力．【答案】AC【分析】AB.根據(jù)撤去電場后的帶電粒子的偏轉(zhuǎn)方向和左手定則共同判斷粒子的正負；CD.撤去磁場后帶電粒子做類平拋運動，設(shè)想粒子飛出電場的區(qū)域，根據(jù)類平拋運動的規(guī)律計算偏移量和O點到下極板的距離比較判斷。【解答】解：AB．由于撤去電場時，該帶電粒子在磁場中運動從N點射出，可知洛倫茲力方向向上，根據(jù)左手定則可知，粒子帶正電，故A正確，B錯誤；CD．當電場和磁場共同作用時，由于粒子恰沿直線從NQ的中點A射出，可知，此時粒子做勻速直線運動，根據(jù)平衡條件，即洛倫茲力和電場力平衡qv0B＝qE解得E＝v0B若只撤去電場，粒子從N點射出，作出軌跡如圖所示設(shè)粒子做圓周運動的軌道半徑為R，根據(jù)幾何關(guān)系有R2解得R＝2d在磁場中qv聯(lián)立各式解得E=m若只撤去磁場，該帶電粒子仍從O點以初速度v0水平射入，若粒子做類平拋運動從AQ之間射出，則有3d=y=1解得y=3可知，粒子從AQ之間射出，故C正確，D錯誤。故選：AC?！军c評】考查帶電粒子在混合場中的運動問題，注意抓住受力情況和運動情況進行分析并討論可能出現(xiàn)的結(jié)果。（多選）9．（2024?福州模擬）如圖甲，某科技小組要探究長直導線周圍磁場分布情況，將長直導線沿南北方向水平放置，在導線正下方、與導線距離為r的P處放置一枚可自由轉(zhuǎn)動的小磁針。當導線中通以恒定電流后，小磁針N極向紙外偏轉(zhuǎn)，測得小磁針靜止時N極偏離南北方向的角度θ，其正切值tanθ與1r的關(guān)系圖像如圖乙所示。已知實驗所在處地磁場水平分量大小恒為B0A．導線中的電流方向由北向南 B．電流在P處產(chǎn)生的磁場方向就是小磁針靜止時N極所指的方向 C．電流在導線正下方r0處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度大小為32D．導線正下方r0處磁場的磁感應(yīng)強度大小為2【考點】通電直導線周圍的磁場；磁感應(yīng)強度的定義與物理意義．【專題】定量思想；推理法；磁場磁場對電流的作用；推理能力．【答案】AD【分析】根據(jù)小磁針的指向和安培定則得出感應(yīng)電流的方向；根據(jù)矢量合成的特點，結(jié)合幾何關(guān)系得出對應(yīng)位置的磁感應(yīng)強度大小?！窘獯稹拷猓篈、小磁針N極向紙外偏轉(zhuǎn)，表明電流產(chǎn)生的磁場在小磁針位置的方向向東，根據(jù)安培定則可知，導線中的電流方向由北向南，故A正確；B、電流在P處產(chǎn)生的磁場與地磁場水平分量的合磁場方向就是小磁針靜止時N極所指向的方向，故B錯誤；CD、令通電導線在P處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度為B1，根據(jù)磁場的疊加原理可得：B1＝B0tanθ根據(jù)圖乙可知，當r＝r0時有tanθ=3解得：B根據(jù)矢量合成，導線正下方r0處磁場的磁感應(yīng)強度大小為：B=B12+B故選：AD。【點評】本題主要考查了通電導線及通電導線周圍的磁場分布特點，熟悉安培定則，結(jié)合矢量合成的特點即可完成分析。（多選）10．（2024?湖北）磁流體發(fā)電機的原理如圖所示，MN和PQ是兩平行金屬極板，勻強磁場垂直于紙面向里。等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量正、負帶電粒子）從左側(cè)以某一速度平行于極板噴入磁場，極板間便產(chǎn)生電壓。下列說法正確的是（）A．極板MN是發(fā)電機的正極 B．僅增大兩極板間的距離，極板間的電壓減小 C．僅增大等離子體的噴入速率，極板間的電壓增大 D．僅增大噴入等離子體的正、負帶電粒子數(shù)密度，極板間的電壓增大【考點】磁流體發(fā)電機．【專題】定性思想；推理法；帶電粒子在復合場中的運動專題；推理能力．【答案】AC【分析】根據(jù)左手定則判斷帶正、負電的粒子偏轉(zhuǎn)方向，確定極板MN、PQ的帶電情況；當極板間產(chǎn)生的電壓穩(wěn)定時，帶電粒子在極板間所受到的電場力與洛倫茲力平衡，由此推導極板間的電壓的表達式，根據(jù)表達式分析BCD選項?！窘獯稹拷猓篈、根據(jù)左手定則判斷，可知帶正電的粒子向極板MN偏轉(zhuǎn)，則極板MN帶正電，帶負電的粒子向極板PQ偏轉(zhuǎn)，則極板PQ帶負電，故極板MN是發(fā)電機的正極，故A正確；BCD、當極板間產(chǎn)生的電壓穩(wěn)定時，帶電粒子在極板間所受到的電場力與洛倫茲力平衡，則有：qUd=qvB，（其中v是粒子噴入磁場的速率，d為兩極板間距），可得極板間的電壓：U＝僅增大兩極板間的距離d，極板間的電壓U增大；僅增大等離子體的噴入速率v，極板間的電壓U增大；極板間的電壓大小與噴入等離子體的正、負帶電粒子數(shù)密度無關(guān)。故BD錯誤，C正確。故選：AC?！军c評】本題考查了電磁場應(yīng)用的磁流體發(fā)電機模型，要知道其工作原理，掌握磁流體發(fā)電機的電動勢的推導過程。

考點卡片1．牛頓第二定律的簡單應(yīng)用【知識點的認識】牛頓第二定律的表達式是F＝ma，已知物體的受力和質(zhì)量，可以計算物體的加速度；已知物體的質(zhì)量和加速度，可以計算物體的合外力；已知物體的合外力和加速度，可以計算物體的質(zhì)量?！久}方向】一質(zhì)量為m的人站在電梯中，電梯加速上升，加速度大小為13g，gA、43mgB、2mgC、mgD分析：對人受力分析，受重力和電梯的支持力，加速度向上，根據(jù)牛頓第二定律列式求解即可。解答：對人受力分析，受重力和電梯的支持力，加速度向上，根據(jù)牛頓第二定律N﹣mg＝ma故N＝mg+ma=4根據(jù)牛頓第三定律，人對電梯的壓力等于電梯對人的支持力，故人對電梯的壓力等于43mg故選：A。點評：本題關(guān)鍵對人受力分析，然后根據(jù)牛頓第二定律列式求解?！窘忸}方法點撥】在應(yīng)用牛頓第二定律解決簡單問題時，要先明確物體的受力情況，然后列出牛頓第二定律的表達式，再根據(jù)需要求出相關(guān)物理量。2．牛頓第二定律求解向心力【知識點的認識】圓周運動的過程符合牛頓第二定律，表達式Fn＝man＝mω2r＝mv2r=【命題方向】我國著名體操運動員童飛，首次在單杠項目中完成了“單臂大回環(huán)”：用一只手抓住單杠，以單杠為軸做豎直面上的圓周運動．假設(shè)童飛的質(zhì)量為55kg，為完成這一動作，童飛在通過最低點時的向心加速度至少是4g，那么在完成“單臂大回環(huán)”的過程中，童飛的單臂至少要能夠承受多大的力．分析：運動員在最低點時處于超重狀態(tài)，由單杠對人拉力與重力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求解．解答：運動員在最低點時處于超重狀態(tài)，設(shè)運動員手臂的拉力為F，由牛頓第二定律可得：F心＝ma心則得：F心＝2200N又F心＝F﹣mg得：F＝F心+mg＝2200+55×10＝2750N答：童飛的單臂至少要能夠承受2750N的力．點評：解答本題的關(guān)鍵是分析向心力的來源，建立模型，運用牛頓第二定律求解．【解題思路點撥】圓周運動中的動力學問題分析（1）向心力的確定①確定圓周運動的軌道所在的平面及圓心的位置．②分析物體的受力情況，找出所有的力沿半徑方向指向圓心的合力，該力就是向心力．（2）向心力的來源向心力是按力的作用效果命名的，可以是重力、彈力、摩擦力等各種力，也可以是幾個力的合力或某個力的分力，因此在受力分析中要避免再另外添加向心力．（3）解決圓周運動問題步驟①審清題意，確定研究對象；②分析物體的運動情況，即物體的線速度、角速度、周期、軌道平面、圓心、半徑等；③分析物體的受力情況，畫出受力示意圖，確定向心力的來源；④根據(jù)牛頓運動定律及向心力公式列方程．3．從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場中的問題【知識點的認識】本考點旨在針對需要從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決的電場問題，可能涉及到功能關(guān)系、動能定理、能量守恒、機械能守恒定律、電場力做功與電勢能的變化等情況?！久}方向】圖所示，軌道由粗糙斜面AB、DF與半徑為R的光滑圓弧BCD組成，斜面的動摩擦因數(shù)為0.5，斜面與水平面間的夾角60°，∠BOD＝120°，虛線BM左側(cè)、DN右側(cè)分布等大反向勻強電場E，帶電量為﹣q（q＞0）的物塊從A點以6gR的初速度沿斜面向下運動，物塊質(zhì)量為m，物塊可視為質(zhì)點。AB長度為2R，電場強度大小為3mgq，重力加速度為A、物塊到B點時的速度為2gRB、物塊在最低點的最大壓力為3mgC、物塊最終在圓弧BCD做往返運動D、物塊在斜面運動的總路程為3R分析：從A到B的過程，根據(jù)動能定理，可以得到B點時的速度；從B到C用動能定理，可以得到C點的速度，結(jié)合豎直面的圓周運動規(guī)律和牛頓第三定律，可以計算C點的壓力；根據(jù)對物塊在斜面的受力分析，可以判斷其會停在斜面上還是會在圓弧內(nèi)圓周運動；根據(jù)全過程動能定理可以判斷其總路程。解答：A、對物塊在左側(cè)斜面上釋放時進行受力分析，可以得到如圖：在垂直于斜面的方向上：mgcos60°+qEsin60°＝N，此時摩擦力為滑動摩擦力，故：f＝μN，解得N＝2mg，在物塊從A到B的過程中，對物塊應(yīng)用動能定理：mg?2Rsin60°-qE?B、在物塊從B到C的過程中，對物塊應(yīng)用動能定理：mgR(1-cos60°)=12mvC2-CD、物塊從B到右側(cè)的過程，設(shè)到某點速度減為0，在右側(cè)斜面的位移為x，則在該過程中：-mgxsin60°-qExcos60°-μNx=0-12mvB2，解得：x＝R，此時摩擦力反向，之后：mgsin60°＝qEcos60°，摩擦力減為0，物塊剛好可以在斜面上靜止，總路程故選：AD。點評：本題考查涉及電場力的功能關(guān)系問題，注意當速度減為0時，摩擦力可以突變，方向大小皆可變。在計算物塊對地面壓力時，根據(jù)圓周運動規(guī)律得到支持力后，要寫結(jié)合牛頓第三定律得到壓力。【解題思路點撥】電場中的功能關(guān)系如下：1.合力做功等于物體動能的變化量，即W合＝ΔEk，這里的W合指合外力做的功。2.靜電力做功決定帶電體電勢能的變化量，即WAB＝EPA﹣EPB＝﹣ΔEP。這與重力做功和重力勢能變化之間的關(guān)系類似。3.只有靜電力做功時，帶電體電勢能與機械能的總量不變，即EP1+E機1＝EP2+E機2。這與只有重力做功時，物體的機械能守恒類似。4．地磁場【知識點的認識】地磁場①地磁場的N極在地球南極附近，S極在地球北極附近，磁感線分布如圖所示．②地磁場B的水平分量（Bx）總是從地球南極指向北極，而豎直分量（By）則南北半球相反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下．③在赤道平面上，距離地球表面高度相等的各點，磁場強弱相等，且方向水平向北．【命題方向】常考題型：對基本概念的考查地球是一個大磁體，它的存在對地球的影響是巨大的，下列有關(guān)地磁場的相關(guān)說法中，正確的是（）A．在地面上放置一枚小磁針，在沒有其他磁場的影響下靜止的小磁針的南極指向地磁場的南極B．地磁場的北極在地理的南極附近C．北半球地磁場的方向相對地面總是垂直向下的D．地球上任何地方的地磁場方向都是和地面平行的分析：地球是個巨大的磁體，地磁北極在地理南極附近，地磁南極在地理北極附近．地球周圍存在著磁場．解答：A、在地面上放置一枚小磁針，在沒有其他磁場的影響下靜止的小磁針的南極指向地磁場的北極．故A錯誤；B、地理北極附近是地磁南極，地理南極附近是地磁北極．故B正確；C、D、地磁場的磁感線可分解成兩個分量，水平分量指向地理北極附近，若在北半球，則豎直分量豎直向下；若是南半球，則是豎直向上．故CD都錯誤．故選：B．點評：（1）地球是個巨大的磁體，地球的周圍存在著磁場，任一點的磁場方向是不變的．（2）地磁北極在地理南極附近，地磁南極在地理北極附近．（3）小磁針北極所指向即為磁場的方向．【解題思路點撥】地球本身是一個大磁體，它的N極位于地理南極附近，S極位于地理北極附近。在地磁兩極，磁針豎直指向地面；在赤道上，磁針水平指示南北。磁針指示南北是一種近似的說法，小磁針的指向與地理正南正北方向之間的夾角稱為磁偏角。對于地球磁性的成因，目前仍沒有確定的說法，部分科學家認為是由地核中熔化了的金屬（鐵和鎳）的環(huán)流引起的。地磁場對人類的生產(chǎn)生活都有重要意義。根據(jù)地磁場出現(xiàn)的異常情況，可發(fā)現(xiàn)未知的礦藏或者特殊的地質(zhì)構(gòu)造。地磁場能使來自太陽的高速帶電粒子流偏轉(zhuǎn)，成為地球生命的“保護傘”。5．通電直導線周圍的磁場【知識點的認識】幾種常見的磁場如下：直線電流的磁場通電螺線管的磁場環(huán)形電流的磁場特點無磁極、非勻強，且距導線越遠處磁場越弱與條形磁鐵的磁場相似，管內(nèi)為勻強磁場，管外為非勻強磁場環(huán)形電流的兩側(cè)是N極和S極，且離圓環(huán)中心越遠，磁場越弱安培定則本考點主要針對通電直導線周圍的磁場分布【命題方向】如圖所示、導絨中通入由A向B的電流時，用輕繩懸掛的小磁針（）A、不動B、N極向紙里，S極向紙外旋轉(zhuǎn)C、向上運動D、N極向紙外，s極向紙里旋轉(zhuǎn)分析：根據(jù)安培定則可明確小磁針所在位置的磁場方向，從而確定小磁針的偏轉(zhuǎn)方向。解答：根據(jù)安培定則可知，AB上方的磁場向外，則小磁針的N極向紙外，S極向紙里旋轉(zhuǎn)，故D正確，ABC錯誤。故選：D。點評：本題考查安培定則的內(nèi)容，對于直導線，用手握住導線，大拇指指向電流方向，四指環(huán)繞的方向為磁場的方向?！窘忸}思路點撥】1.電流的方向跟它的磁感線方向之間的關(guān)系可以用安培定則（右手螺旋定則）來判斷。各種電流的磁場磁感線判斷方法如下：（1）直線電流：右手握住導線，讓伸直的拇指所指的方向與電流的方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線環(huán)繞的方向。（2）環(huán)形電流：讓右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形導線軸線上磁場的方向。（3）通電螺線管：右手握住螺線管，讓彎曲的四指跟電流的方向一致，拇指所指的方向就是螺線管磁場的方向，或者說拇指所指的就是通電螺線管N極的方向。2.特別提醒（1）磁場是分布在立體空間的，（2）利用安培定則不僅可以判斷磁場的方向，還可以根據(jù)磁場的方向判斷電流的方向。（3）應(yīng)用安培定則判定直線電流時，四指所指的方向是導線之外磁場的方向；判定環(huán)形電流和通電螺線管電流時，拇指的指向是線圈軸線上磁場的方向。（4）環(huán)形電流相當于小磁針，通電螺線管相當于條形磁鐵，應(yīng)用安培定則判斷時，拇指所指的一端為它的N極。6．磁感應(yīng)強度的定義與物理意義【知識點的認識】1.電流元：在物理學中，把很短一段通電導線中的電流I與導線長度l的乘積叫作電流元。2.磁感應(yīng)強度（1）定義：電流元垂直于磁場放置時，電流元所受磁場的作用力F與I和l乘積的比值，叫作的磁感應(yīng)強度。（2）定義式：B=F（3）單位：在國際單位制中，磁感應(yīng)強度的單位是特斯拉，簡稱特，符號是T，1T＝1NA?m（4）標矢性：矢量，方向即為該處磁場方向，即靜止于該處的小磁針N極所指的方向（5）物理意義：表征磁場強弱的物理量。（6）磁感應(yīng)強度是磁場本身的性質(zhì)，與放不放電流元無關(guān)?！久}方向】由磁感應(yīng)強度的定義式B=FA、磁感應(yīng)強度與通電導線受到的磁場力F成正比B、磁感應(yīng)強度與電流強度和導線長度的乘積成反比C、磁感應(yīng)強度的方向與F的方向一致D、只要滿足L很短，I很小的條件，B=F分析：在磁場中磁感應(yīng)強度有強弱，則由磁感應(yīng)強度來描述強弱．將通電導線垂直放入勻強磁場中，即確保電流方向與磁場方向相互垂直，則所受的磁場力與通電導線的電流與長度乘積之比．公式B=FIL是比值法定義B的，磁感應(yīng)強度B是由磁場本身的性質(zhì)決定的物理量，不能說B與F成正比，也不能說B與解答：AB、磁感應(yīng)強度B是由磁場本身的性質(zhì)決定的物理量，定義式B=FIL是比值法定義B的，不能說B與F成正比，也不能說B與IL成反比。故A、C、根據(jù)左手定則可知，F(xiàn)與B的方向互相垂直。故C錯。D、只要滿足L很短，I很小的條件，B=FIL對任何磁場都適用。故故選：D。點評：磁感應(yīng)強度的定義式B=FIL可知，是屬于比值定義法．即B與F、I、L均沒有關(guān)系，它是由磁場的本身決定．例如：電場強度E=F【解題思路點撥】1.磁感應(yīng)強度的定義式：：B=（1）公式成立條件：通電導線必須垂直于磁場方向放置，不垂直則公式不成立。（2）決定磁感應(yīng)強度的因素：僅由磁場本身決定，與導線是否受磁場力以及磁場力的大小無關(guān)。（3）磁感應(yīng)強度的定義式也適用于非勻強磁場，這時l應(yīng)很短，稱為“電流元”，相當于靜電場中的“試探電荷”。2.方向：磁感應(yīng)強度B是一個矢量，某點磁感應(yīng)強度的方向不是放在該處的通電導線的受力方向。它的方向可以有以下幾種表述方式：（1）小磁針靜止時N極所指的方向，或小磁針靜止時S極所指的反方向。（2）小磁針N極受力的方向（不論小磁針是否靜止），或S極受力的反方向。（3）磁感應(yīng)強度的方向就是該點的磁場方向。3.大?。捍艌鲈谀澄恢玫拇鸥袘?yīng)強度的大小與方向是客觀存在的，與通過導線的電流大小、導線的長短無關(guān)。即使不放入載流導線，磁感應(yīng)強度也照樣存在，故不能說“B與F成正比”或“B與Il成反比”。7．磁通量的概念和計算公式的定性分析【知識點的認識】一、磁通量1．概念：勻強磁場中磁感應(yīng)強度和與磁場方向垂直的平面面積S的乘積。即Φ＝BS。2.拓展：磁場與平面不垂直時，這個面在垂直于磁場方向的投影面積S'與磁感應(yīng)強度的乘積表示磁通量。即Φ＝BSsinθ＝BS'。θ表示面與磁場的夾角。3.單位：韋伯（Wb），1Wb＝1T?m2．4.標矢性：標量，但有正負，正負表示從不同的方向穿過某個平面。5．磁通量的計算公式（1）公式：Φ＝BS．（2）適用條件：①勻強磁場；②S是垂直磁場并在磁場中的有效面積．6.引申：B=Φ7.磁通量的影響因素：根據(jù)公式Φ＝BS可知磁通量的大小與磁感應(yīng)強度和垂直于磁場的面積有關(guān)?！久}方向】關(guān)于磁通量的概念，以下說法中正確的是（）A、磁通量發(fā)生變化，一定是磁場發(fā)生變化引起的B、磁感應(yīng)強度越大，穿過閉合回路的磁通量也越大C、磁感應(yīng)強度越大，線圈面積越大，則磁通量也越大D、線圈的磁通量為零，但該處的磁感應(yīng)強度不一定為零分析：由磁通量公式Φ＝BSsinθ可知，磁通量發(fā)生變化，不一定是磁場發(fā)生變化引起的．磁感應(yīng)強度越大，穿過閉合回路的磁通量也不一定越大．磁感應(yīng)強度越大，線圈面積越大，磁通量也不一定越大．線圈的磁通量為零，但該處的磁感應(yīng)強度不一定為零．解答：A、由磁通量公式Φ＝BSsinθ可知，可能是由磁感應(yīng)強度B變化，或由面積S變化，或由角度θ變化引起的。故A錯誤。B、磁通量大小取決于B、S、θ三個因素，磁感應(yīng)強度越大，穿過閉合回路的磁通量也不一定越大。故B錯誤。C、當線圈與磁場平行時，磁感應(yīng)強度再大，磁通量為零。則磁感應(yīng)強度越大，線圈面積越大，磁通量也不一定越大。故C錯誤。D、磁通量為零，磁感應(yīng)強度可能為零；也可能線圈與磁場平行時，但磁感應(yīng)強度不為零。故D正確。故選：D。點評：本題考查磁通量的概念，要抓住兩種特殊情況：當線圈與磁場平行時，Φ＝0；當線圈與磁場垂直時，Φ＝BS．【解題方法點撥】對磁通量的理解（1）線圈平面與磁場方向垂直時磁通量最大，線圈轉(zhuǎn)動后穿過線圈的磁感線條數(shù)減少，磁通量減小。（2）在勻強磁場中才能應(yīng)用公式Φ＝BSsinθ（θ表示面與磁場的夾角）計算磁通量。應(yīng)用公式時還需要明確公式中各物理量的含義8．帶電粒子在勻強磁場中的圓周運動【知識點的認識】帶電粒子在勻強磁場中的運動1．若v∥B，帶電粒子不受洛倫茲力，在勻強磁場中做勻速直線運動．2．若v⊥B，帶電粒子僅受洛倫茲力作用，在垂直于磁感線的平面內(nèi)以入射速度v做勻速圓周運動．3．半徑和周期公式：（v⊥B）【命題方向】如圖所示，MN是勻強磁場中的一塊薄金屬板，帶電粒子（不計重力）在勻強磁場中運動并穿過金屬板，虛線表示其運動軌跡，由圖知（）A、粒子帶負電B、粒子運動方向是abcdeC、粒子運動方向是edcbaD、粒子在上半周所用時間比下半周所用時間長分析：由半徑的變化可知粒子運動方向；由軌跡偏轉(zhuǎn)方向可知粒子的受力方向，則由左手定則可判斷粒子的運動方向，由圓周對應(yīng)的圓心角及周期公式可知時間關(guān)系。解答：ABC、帶電粒子穿過金屬板后速度減小，由r=mvqB軌跡半徑應(yīng)減小，故可知粒子運動方向是粒子所受的洛倫茲力均指向圓心，故粒子應(yīng)是由下方進入，故粒子運動方向為edcba，則粒子應(yīng)帶負電，故B錯誤，AC正確；D、由T=2πmqB可知，粒子運動的周期和速度無關(guān)，而上下均為半圓，故所對的圓心角相同，故粒子的運動時間均為T2故選：AC。點評：本題應(yīng)注意觀察圖形，圖形中隱含的速度關(guān)系是解決本題的關(guān)鍵，明確了速度關(guān)系即可由左手定則及圓的性質(zhì)求解?！窘忸}方法點撥】帶電粒子在勻強磁場中的勻速圓周運動的分析方法．9．帶電粒子在疊加場中做直線運動【知識點的認識】1.疊加場是指一個區(qū)域可能同時含有重力場、電場和磁場中的兩個或三個。但本考點涉及的題目必須包含磁場。2.帶電粒子在疊加場中做直線運動有兩種情況（不考慮平行于電場和磁場射入）（1）不計粒子重力，則必有洛倫茲力等于電場力，Bqv＝qE。（2）考慮粒子重力，則必有電場力與重力的合力等于洛倫茲力。也就是說只要粒子在含有磁場的疊加場中做直線運動，一定是勻速直線運動。因為如果是變速運動，則洛倫茲力也會變化，合力與速度方向不再一條直線上，粒子就不可能再做直線運動?！久}方向】如圖所示，某空間存在正交的勻強磁場和勻強電場，電場方向水平向右，磁場方向垂直紙面向里，一帶負電微粒由a點以一定初速度進入電磁場，剛好能沿直線ab斜向上運動，則下列說法正確的是（）A、微粒的動能一定增加B、微粒的動能一定減少C、微粒的電勢能一定減少D、微粒的機械能一定增加分析：對帶電粒子進行受力分析，受到豎直向下的重力，水平向左的電場力和垂直于虛線向右上的洛倫茲力，由于帶電粒子做直線運動，可判斷粒子合外力為零，再根據(jù)各力的做功情況，即可判斷各選項的正誤．解答：根據(jù)做直線運動的條件和受力情況（如圖所示）可知，粒子做勻速直線運動，所以粒子的動能保持不變，選項AB錯誤；再由a沿直線運動到b的過場中，電場力做正功，電勢能減小，選項C正確；重力做負功，重力勢能增加，選項D正確。故選：CD。點評：帶電粒子在重力場、電場、磁場的復合場中，只要是做直線運動，一定是勻速直線運動（v與B不平行）．若速度是變的，洛倫茲力會變，合力就是變的，合力與速度不在一條直線上，帶電體就會做曲線運動．【解題思路點撥】1.疊加場中三中場的比較2.帶電粒子在疊加場中運動的分析方法10．與加速電場相結(jié)合的質(zhì)譜儀【知識點的認識】本考點旨在針對粒子先經(jīng)過加速電場加速再進入質(zhì)譜儀的情況。1.質(zhì)譜儀示意圖如下2.質(zhì)譜儀的作用：分析粒子的性質(zhì)，測定粒子的質(zhì)量，研究同位素。3.質(zhì)譜儀例的相關(guān)參數(shù)：（1）加速電場中：qU=1（2）偏轉(zhuǎn)磁場中：Bqv=mv（3）軌跡半徑：R=1（4）照相底片上間距；d＝2ΔR?！久}方向】質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具，它的構(gòu)造原理如圖所示．離子源S產(chǎn)生的各種不同正離子束（速度可看作為零），經(jīng)加速電場（加速電場極板間的距離為d、電勢差為U）加速，然后垂直進入磁感應(yīng)強度為B的有界勻強磁場中做勻速圓周運動，最后到達記錄它的照相底片P上．設(shè)離子在P上的位置與入口處S1之間的距離為x．（1）求該離子的荷質(zhì)比qm（2）若離子源產(chǎn)生的是帶電量為q、質(zhì)量為m1和m2的同位素離子（m1＞m2），它們分別到達照相底片上的P1、P2位置（圖中未畫出），求P1、P2間的距離Δx．分析：（1）根據(jù)粒子在磁場中的運動半徑，通過半徑公式求出粒子的速度，再根據(jù)動能定理得出粒子的比荷．（2）根據(jù)動能定理、半徑公式求出粒子打到照相機底片上位置與入口處的距離，從而求出P1、P2間的距離Δx．解答：（1）離子在電場中加速，由動能定理得：qU=12mv2離子在磁場中做勻速圓周運動，由牛頓第二定律得：qBv＝mv2由①②式可得：q（2）由①②式可得粒子m1在磁場中的運動半徑是r1，則：r對離子m2，同理得：r∴照相底片上P1、P2間的距離：Δx＝2（r1﹣r2）=2答：（1）求該離子的荷質(zhì)比qm（2）P1、P2間的距離Δx