XX專(zhuān)用高考物理三輪沖刺第一篇回歸教材九磁場(chǎng)板塊

XX專(zhuān)用高考物理三輪沖刺第一篇回歸教材九磁場(chǎng)板塊XX專(zhuān)用高考物理三輪沖刺第一篇回歸教材九磁場(chǎng)板塊PAGEXX專(zhuān)用高考物理三輪沖刺第一篇回歸教材九磁場(chǎng)板塊九、磁場(chǎng)板塊基礎(chǔ)回扣1.磁場(chǎng)、磁感覺(jué)強(qiáng)度、磁通量(1)基本特色:磁場(chǎng)對(duì)處于此中的磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷有磁場(chǎng)力的作用。(2)方向:小磁針的N極所受磁場(chǎng)力的方向。2.磁感覺(jué)強(qiáng)度:B=(通電導(dǎo)線(xiàn)垂直于磁場(chǎng))。3.勻強(qiáng)磁場(chǎng)特色:勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的磁感線(xiàn)是疏密程度同樣的、方向同樣的平行直線(xiàn)。4.磁通量:Φ=BS。單位為Wb,1Wb=1T·m2。合用于勻強(qiáng)磁場(chǎng),線(xiàn)圈平面與磁感線(xiàn)垂直,與線(xiàn)圈匝數(shù)沒(méi)關(guān)。

5.安培力、安培力的方向(1)安培力的方向用左手定章判斷。(2)安培力的方向特色:F⊥B,F⊥I,即F垂直于B和I決定的平面。(3)安培力的大小:磁場(chǎng)和電流垂直時(shí):F=BIL;磁場(chǎng)和電流平行時(shí):F=0。安培力公式寫(xiě)為F=ILB,合用條件為磁場(chǎng)與電流方向垂直。式中L是有效長(zhǎng)度。曲折導(dǎo)線(xiàn)的有效長(zhǎng)度L等于兩頭點(diǎn)所連線(xiàn)段的長(zhǎng)度(以以下圖);相應(yīng)的電流方向,沿L由始端流向尾端,由于隨意形狀的閉合線(xiàn)圈,其有效長(zhǎng)度L=0,所以通電后在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,遇到的安培力的矢量和必定為零。6.洛倫茲力的方向(1)判斷方法:左手定章。方向特色:F⊥B,F⊥v,即F垂直于B和v決定的平面(注意:洛倫茲力不做功)。(2)洛倫茲力的大小:F=qvBsinθ。v∥B時(shí),洛倫茲力F=0(θ=0°或180°);v⊥B時(shí),洛倫茲力F=qvB(θ=90°);v=0時(shí),洛倫茲力F=0。7.不計(jì)重力的帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(1)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng):若帶電粒子的速度方向與勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向平行,則粒子做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。(2)勻速圓周運(yùn)動(dòng):若帶電粒子的速度方向與勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直,則粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子以初速度v垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其角速度為ω,軌跡半徑為R,運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén),則有:qvB=m=mRω2=mvω=mR()2=mR(2πf)2。R=,T=(與v、R沒(méi)關(guān)),f==。(3)關(guān)于帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題,應(yīng)注意掌握以下幾點(diǎn)。①粒子運(yùn)動(dòng)軌跡圓的圓心確實(shí)定a.若已知粒子在圓周運(yùn)動(dòng)中的兩個(gè)詳細(xì)地點(diǎn)及經(jīng)過(guò)某一地點(diǎn)時(shí)的速度方向,可在已知的速度方向的地點(diǎn)作速度的垂線(xiàn),同時(shí)作兩地點(diǎn)連線(xiàn)的中垂線(xiàn),兩垂線(xiàn)的交點(diǎn)為軌跡圓的圓心,如圖甲所示。b.若已知做圓周運(yùn)動(dòng)的粒子經(jīng)過(guò)某兩個(gè)詳細(xì)地點(diǎn)的速度方向,可在兩地點(diǎn)上分別作兩速度的垂線(xiàn),兩垂線(xiàn)的交點(diǎn)為軌跡圓的圓心,如圖乙所示。c.若已知做圓周運(yùn)動(dòng)的粒子經(jīng)過(guò)某一詳細(xì)地點(diǎn)的速度方向及軌跡圓的半徑R,可在該地點(diǎn)上作速度的垂線(xiàn),垂線(xiàn)上距該地點(diǎn)R處的點(diǎn)為軌跡圓的圓心(利用左手定章判斷圓心在已知地點(diǎn)的哪一側(cè)),如圖丙所示。②粒子軌跡圓的半徑確實(shí)定a.可直接運(yùn)用公式R=來(lái)確立。b.畫(huà)出幾何圖形,利用半徑R與題中已知長(zhǎng)度的幾何關(guān)系來(lái)確立。在利用幾何關(guān)系時(shí),要注意一個(gè)重要的幾何特色,即:粒子速度的傾向角φ等于對(duì)應(yīng)軌跡圓弧的圓心角α,并等于弦切角θ的2倍,以以下圖。③粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期確實(shí)定a.可直接運(yùn)用公式T=來(lái)確立。b.利用周期T與題中已知時(shí)間t的關(guān)系來(lái)確立。若粒子在時(shí)間t內(nèi)經(jīng)過(guò)的圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角為α,則有t=·T(或t=T)。④圓周運(yùn)動(dòng)中相關(guān)對(duì)稱(chēng)的規(guī)律圓周運(yùn)動(dòng)中相關(guān)對(duì)稱(chēng)的規(guī)律a.從磁場(chǎng)的直界限射入的粒子,若再此后界限射出,則速度方向與界限的夾角相等,如圖甲所示。b.在圓形磁場(chǎng)所區(qū)內(nèi),沿徑向射入的粒子必沿徑向射出,如圖乙所示。甲乙⑤帶電粒子在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的規(guī)律a.直線(xiàn)界限(出入磁場(chǎng)擁有對(duì)稱(chēng)性),以以下圖。b.平行界限(存在臨界條件,即軌跡與界限相切時(shí)),以以下圖。c.圓形界限(沿徑向射入必沿徑向射出),以以下圖。(2)在如圖甲所示的質(zhì)譜儀中,粒子由靜止被電場(chǎng)加快有qU=mv2,粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)有:qvB=,解得粒子軌道半徑r=,粒子質(zhì)量m=,比荷=。甲在如圖乙所示的盤(pán)旋加快器中,溝通電的周期和粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期相等,粒子獲取的最大動(dòng)能Ekm=,可見(jiàn)粒子獲取的最大動(dòng)能由磁感覺(jué)強(qiáng)度和D形盒半徑?jīng)Q定,與加快電壓沒(méi)關(guān)。乙回歸小練1.(多項(xiàng)選擇)(源于人教版3-1第86頁(yè)“問(wèn)題與練習(xí)”)在磁場(chǎng)中的同一地點(diǎn),先后引入長(zhǎng)度相等的直導(dǎo)線(xiàn)a和b,a、b導(dǎo)線(xiàn)的方向均與磁場(chǎng)方向垂直,但兩導(dǎo)線(xiàn)中的電流不同樣,所以所受的力也不同樣樣。以下幾幅圖像表現(xiàn)的是導(dǎo)線(xiàn)所受的安培力F與經(jīng)過(guò)導(dǎo)線(xiàn)的電流I的關(guān)系。a、b各自有一組F、I的數(shù)據(jù),在圖像中各描出一個(gè)點(diǎn)。在以以下圖中,請(qǐng)判斷描述正確的選項(xiàng)是()2.(源于人教版3-1第97頁(yè)“思慮與討論”)(2018江蘇南京、鹽城一模)以以下圖,電視顯像管中有一個(gè)電子槍,工作時(shí)它能發(fā)射電子,熒光屏被電子束撞擊就能發(fā)光。在偏轉(zhuǎn)區(qū)有垂直于紙面的磁場(chǎng)B1和平行于紙面上下的磁場(chǎng)B2,就是靠這樣的磁場(chǎng)來(lái)使電子束偏轉(zhuǎn),使整個(gè)熒光屏發(fā)光。經(jīng)檢測(cè)現(xiàn)有一處故障:磁場(chǎng)B1不存在。則熒光屏上()A.不亮B.僅有一此中心亮點(diǎn)C.僅有一條水平亮線(xiàn)D.僅有一條豎直亮線(xiàn)3.(源于人教版3-1第99頁(yè)“插圖”)以以下圖為洛倫茲力演示儀的構(gòu)造圖,勵(lì)磁線(xiàn)圈產(chǎn)生的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,電子束由電子槍產(chǎn)生,其速度方向與磁場(chǎng)方向垂直。電子速度的大小和磁場(chǎng)強(qiáng)弱可以分別經(jīng)過(guò)電子槍的加快電壓和勵(lì)磁線(xiàn)圈的電流來(lái)調(diào)理,以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.僅增大勵(lì)磁線(xiàn)圈中的電流,電子束徑跡的半徑變大B.僅提升電子槍的加快電壓,電子束徑跡的半徑變大C.僅增大勵(lì)磁線(xiàn)圈中的電流,電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期將變大D.僅提升電子槍的加快電壓,電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期將變大4.(源于人教版3-1第98頁(yè)“問(wèn)題與練習(xí)”)(2018江蘇南通三模)磁流體發(fā)電機(jī)原理以以下圖,等離子體高速發(fā)射到加有強(qiáng)磁場(chǎng)的管道內(nèi),正、負(fù)離子在洛倫茲力作用下分別向A、B兩金屬板偏轉(zhuǎn),形成直流電源對(duì)外供電。則()A.僅減小兩板間的距離,發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)將增大B.僅加強(qiáng)磁感覺(jué)強(qiáng)度,發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)將減小C.僅增添負(fù)載的阻值,發(fā)電機(jī)的輸出功率將增大D.僅增大磁流體的發(fā)射速度,發(fā)電機(jī)的總功率將增大5.(多項(xiàng)選擇)(源于人教版3-1第102頁(yè)“問(wèn)題與練習(xí)”)(2018江蘇豐縣中學(xué)月考)盤(pán)旋加快器原理以以下圖。D1和D2是兩此中空的半圓形金屬盒,置于與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,它們接在電壓為U、周期為T(mén)的溝通電源上。位于D1圓心處的質(zhì)子源A能不停產(chǎn)生質(zhì)子(初速度可以忽視),它們?cè)趦珊兄g被電場(chǎng)加快。當(dāng)質(zhì)子被加快到最大動(dòng)能Ek后,再將它們引出。忽視質(zhì)子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,則以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A.若只增大交變電壓U,則質(zhì)子的最大動(dòng)能Ek會(huì)變大B.若只增大交變電壓U,則質(zhì)子在盤(pán)旋加快器中運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間會(huì)變短C.若只將交變電壓的周期變成2T,仍可用此裝置加快質(zhì)子D.質(zhì)子第n次被加快前、后的軌道半徑之比為∶6.(多項(xiàng)選擇)(源于人教版3-1第103頁(yè)“課題研究”)(2018江蘇徐州質(zhì)檢)在一個(gè)很小的矩形半導(dǎo)體薄片上,制作四個(gè)電極E、F、M、N,做成了一個(gè)霍爾元件,在E、F間通入恒定電流I,同時(shí)外加與薄片垂直的磁場(chǎng)B,M、N間的電壓為UH。已知半導(dǎo)體薄片中的載流子為正電荷,電流與磁場(chǎng)的方向以以下圖,以下說(shuō)法正確的有()A.N板電勢(shì)高于M板電勢(shì)B.磁感覺(jué)強(qiáng)度越大,MN間電勢(shì)差越大C.將磁場(chǎng)方向變成與薄片的上、下表面平行,UH不變D.將磁場(chǎng)和電流分別反向,N板電勢(shì)低于M板電勢(shì)答案精解精析回歸小練1.BC因在同一磁場(chǎng)中同一地點(diǎn)且導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度同樣,由F=BIL可知圖線(xiàn)斜率相等;又電流為零時(shí)安培力為零,所以A、D選項(xiàng)錯(cuò)誤。2.C由左手定章可以判斷,電子束在平行紙面上下的磁場(chǎng)B2中所受洛倫茲力方向在水平面內(nèi)垂直紙面指向外或指向內(nèi),故打到熒光屏上會(huì)形成一條水平亮線(xiàn),C正確。3.B由帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式R=和周期公式T=,可知,當(dāng)兩個(gè)勵(lì)磁線(xiàn)圈中的電流增大時(shí)產(chǎn)生的磁場(chǎng)加強(qiáng),B增大,其余條件不變的狀況下,R變小,T變小,A、C錯(cuò)誤;由于eU=mv2,則v=,若僅提升電子槍的加快電壓,電子速度增大,其在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑R增大,T不變,B正確,D錯(cuò)誤。4.D設(shè)發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)為U,即兩板間電壓為U,有q=qvB,得U=vBd,則僅減小兩板間的距離,發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)將減小,A錯(cuò)誤;僅加強(qiáng)磁感覺(jué)強(qiáng)度,發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)將增大,B錯(cuò)誤;僅增添負(fù)載的阻值,依據(jù)歐姆定律,電路中電流減小,電功率減小,C錯(cuò)誤;僅增大磁流體的發(fā)射速度,則電動(dòng)勢(shì)增大,發(fā)電機(jī)的總功率將增大,D正確。5.BD依據(jù)qvB=m,可得v=。則最大動(dòng)能為Ek=mv2=,與加快電壓沒(méi)關(guān),故A項(xiàng)錯(cuò)誤;若只增大交變電壓U,則質(zhì)子在盤(pán)旋加快器中加快次數(shù)會(huì)減小,致使運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間變短,故B項(xiàng)正確;若只將交變電壓的周期變成2T,而質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期不變,則兩周期不同樣,所以不可以素來(lái)處于加快狀態(tài),故C項(xiàng)錯(cuò)誤;依據(jù)洛倫茲力供給向心力做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則半徑R=,且nqU=mv2,所以質(zhì)子第n次被加快前后的軌道半徑之比為∶,故D項(xiàng)正確。6.AB依據(jù)左手定章,電流的方向向里,載流子受力的方向指向N端,向N端偏轉(zhuǎn),則N板電勢(shì)高,故A項(xiàng)正確;設(shè)左右兩個(gè)表面相距為d,電子所受的電場(chǎng)力等于洛倫