高考物理常考題型歸納：磁場

#課題：磁場題型歸納教學(xué)目標(biāo)：1.掌握安培力下導(dǎo)體運(yùn)動分析洛倫茲力下帶電粒子在磁場中（復(fù)合場、組合場）的運(yùn)功帶電粒子在磁場中運(yùn)動實例1?如圖所示，粗細(xì)均勻的正方形通電導(dǎo)體線框abed置于勻強(qiáng)磁場中,cd邊受到的安培力大小為F,則線框受到的安培力大小為（）A.4FBA.4FB.3FC.2FD.02?如圖所示，下端封閉、上端開口、內(nèi)壁光滑的細(xì)玻璃管豎直放置，管子底部有一帶電小球。整個裝置以水平向右的速度勻速運(yùn)動,垂直于磁場方向進(jìn)入方向水平的勻強(qiáng)磁場，由于外力的作用，玻璃管在磁場中的速度保持不變，最終小球從上端口飛出,小球的電荷量始終保持不變,則小球從玻璃管進(jìn)入磁場至飛出上端口的過程中（）KBKXKXXXXX、向里小球運(yùn)動軌跡是一段圓弧小球運(yùn)動軌跡是拋物線洛侖茲力對小球做正功管壁的彈力對小球做負(fù)功3.（多選）如圖所示,在范圍足夠大、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的垂直紙面的水平勻強(qiáng)磁場內(nèi)，固定著傾角隹30。的足夠長絕緣斜面，一個質(zhì)量為〃、電荷量為+q的帶電小物塊置于斜面的頂端處靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)增加一水平向左的場強(qiáng)E=^mg的勻強(qiáng)電場。設(shè)滑動q時小物塊的電荷量不變,從加入電場開始計時，小物塊的摩擦力f大小與時間r、加速度大小a與時間t的關(guān)系圖像可能正確的是（）D.4?如圖，豎直平面內(nèi)存在互相垂直的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為5方向垂直紙面向里，電場強(qiáng)度方向水平向右。一質(zhì)量為加、帶電量為q的帶電小球（視為質(zhì)點(diǎn)）以某一速度,從M點(diǎn)沿著與水平方向成30°方向直線運(yùn)動到N點(diǎn),MN的長度為厶重力加速度為g,下列說法中正確的是（）小球帶負(fù)電小球克服電場力做的功為小球在N點(diǎn)的速度大小為2愛/D?僅將電場方向逆時針旋轉(zhuǎn)90°，其余條件不變，小球可在空間做勻速圓周運(yùn)動5?如圖甲所示，直角坐標(biāo)系中,x軸上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂南紙面向外Q處有一粒子源，能以相同的速率v沿紙面不斷地放出比荷為k的同種粒子，粒子射入磁場*的速度方向與x軸正方向的夾角范圍是30°~150°，粒子重力及粒子間的作用力均不計。圖乙*中的陰影部分表示粒子能經(jīng)過的區(qū)域，其內(nèi)邊界*與x軸的交點(diǎn)為C,外邊界與y軸的交點(diǎn)為D,與x軸的交點(diǎn)為人。下列說法正確的是（）A.D點(diǎn)的坐標(biāo)是（0,kBOD=OC若僅改變粒子電性,則粒子運(yùn)動所經(jīng)過區(qū)域的面積變大4兀帶電粒子在磁場中運(yùn)動最長時間與最短時間之差為右￡3kBACO圖乙6..如圖，圓形區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面的勻強(qiáng)磁場f為磁場邊界上的一點(diǎn).有無數(shù)個帶有相同電荷量和相同質(zhì)量的粒子在紙面內(nèi)沿各個方向以同樣的速率通過P點(diǎn)進(jìn)入磁場.這些粒子射出邊界的位置均處于邊界的某一段弧上,這段圓弧的弧長是圓周長的3?將磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小1R從原來的B］變?yōu)榻Y(jié)果相應(yīng)的弧長變?yōu)閳A周長的4,則穿等于（）A.C-3D"37?如圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,在磁場區(qū)域的上方有一水平放置的與磁場方向平行的感光板加從磁場區(qū)域最左端0點(diǎn)垂直磁場方向射入大量的帶電荷量為g、質(zhì)量為加、速度為v的粒子，且速度滿足卩=書，最后都打在了感光板上.不考慮粒子間的相互作用和粒子的重力,關(guān)于這些粒子，以下說法TOC\o"1-5"\h\z正確的是（）衆(zhòng)這些粒子都帶負(fù)電……/XXXx\沿著圓心方向入射的粒子，其出射方向的反向延長線不一定過圓心.\B/只有沿著圓心方向入射的粒子，出射后才垂直打在感光板MN上.<沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在感光板MN上高中階段常見的帶電粒子在正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動的幾種模型.□□①①的共同特征是粒子在其中只受電場力和洛倫茲力作用，并且最終電場力和洛倫茲力平衡，即qE=EqvB^v=B，①睦展選擇甜②回哋加速番③質(zhì)誥儀④磁流休發(fā)電挑⑤霍爾元件⑥電磕流就汁①睦展選擇甜②回哋加速番③質(zhì)誥儀④磁流休發(fā)電挑⑤霍爾元件⑥電磕流就汁8?如圖所示,圖甲為磁流體發(fā)電機(jī)原理示意圖,圖乙為質(zhì)譜儀原理圖，圖丙和圖丁分別為速度選擇器和回旋加速器的原理示意圖，忽略粒子在圖丁的D形盒狹縫中的加速時間,下列說法錯誤的是（）

圖甲醫(yī)丁圖甲醫(yī)丁圖甲中，將一束等離子體噴入磁場,A、B板間產(chǎn)生電勢差,B板電勢高圖乙中,iH、2H、3H三種粒子經(jīng)加速電場射111圖丙中，若質(zhì)子可以自上而下平行極板勻速通過則速率相同的電子可以自下而上平行極板勻速通過圖丁中，隨著粒子速度的增大,交變電流的頻率不變9.如圖，距離為d的兩平行金屬板P、Q之間有一勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為Bi，一束速度大小為v的等離子體垂直于磁場噴入板間,相距為L的兩光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2,導(dǎo)軌平面與水平面夾角為0,兩導(dǎo)軌分別與P、Q相連,質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，恰好靜止,重力加速度為g,不計導(dǎo)軌電阻、板間電阻和等離子體中的粒子重力，下列說法正確的是()A.B.C.A.B.C.D.mgRsin0導(dǎo)軌處磁場的方向垂直導(dǎo)軌平面向上,v=BBLd12mgRsin0導(dǎo)軌處磁場的方向垂直導(dǎo)軌平面向下,v=BBLd12mgRtan0導(dǎo)軌處磁場的方向垂直導(dǎo)軌平面向上,v=BBLd12mgRtan0導(dǎo)軌處磁場的方向垂直導(dǎo)軌平面向下,v=BBLd12(組合場)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動問題10如圖，長度均為l的兩塊擋板豎直相對放置，間距也為/,兩擋板上邊緣P和M處于同一水平線上，在該水平線的上方區(qū)域有方向豎直向下的勻強(qiáng)電場電場強(qiáng)度大小為E；兩擋板間有垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可調(diào)節(jié)的勻強(qiáng)磁場。一質(zhì)量為m,電荷量為q(q>0)的粒子自電場中某處以大小為的速度水平向右發(fā)射，恰好從P點(diǎn)處射入磁場，從兩擋板下邊緣Q和N之間射出磁場，運(yùn)動過程中粒子未與擋板碰撞。已知粒子射入磁場時的速度方向與PQ的夾角為60°,不計重力。求粒子發(fā)射位置到P點(diǎn)的距離;求磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的取值范圍;

（3）若粒子正好從QN的中點(diǎn)射出磁場，求粒子在磁場中的軌跡與擋板MN的最近距離。11?如圖所示，平面直角坐標(biāo)系的第一象限有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場磁場左邊界到y(tǒng)軸的距離為s（s未知），磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2（B2未知）；第二象限有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E（E未知）；第四象限有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場磁場上邊界到x軸距離為C磁2mv感應(yīng)強(qiáng)度為B0。有一個帶正電的粒子（質(zhì)量為〃、電荷量為q、不計重力）從電12qd場中的A（-2L,L）點(diǎn)以水平向右的速度嶺射出，恰好經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)0進(jìn)入第四象限，經(jīng)過磁場后，從x軸上某點(diǎn)進(jìn)入第一象限的磁場中，經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后水平射出，恰好經(jīng)過y軸上的P（0,2d）點(diǎn)。求：⑴電場強(qiáng)度E；⑵磁感應(yīng)強(qiáng)度b2；⑶第一象限磁場左邊界到y(tǒng)軸的距離s。iiXX\￡:冥XA畀"*￡?VyvV!XX-OXXXXXXXX12.圖是一種花瓣形電子加速器簡化示意圖，空間有三個同心圓a、b、c圍成的區(qū)域，圓a內(nèi)為無場區(qū)，圓a與圓b之間存在輻射狀電場，圓b與圓c之間有三個圓心角均略小于90°的扇環(huán)形勻強(qiáng)磁場區(qū)囹、囹和囹。各區(qū)感應(yīng)強(qiáng)度恒定，大小不同,方向均垂直紙面向外。電子以初動能E°從圓b上P點(diǎn)沿徑向進(jìn)入電場電場可以反向，保證電子每次進(jìn)入電場即被全程加速已知圓a與圓b之間電勢差為U,圓b半徑為尺圓c半徑為\：3r,電子質(zhì)量為□電荷量為e,忽略相對論效應(yīng)，取tan22.5o=0.4。(1)當(dāng)E°=0時