專題24 磁場的基本性質(zhì)（學生版）-2025版高考物理熱點題型講義

專題24磁場的基本性質(zhì)目錄TOC\o"1-3"\h\u題型一磁場的疊加和安培定則的應用 1類型1磁場的疊加 2類型2安培定則的應用 5題型二安培力的分析和計算 6類型1通電導線有效長度問題 7類型2判斷安培力作用下導體的運動情況 9題型三安培力作用下的平衡和加速問題 10類型1安培力作用下的平衡問題 10類型2安培力作用下的加速問題 12類型1電磁炮模型 12題型四對洛倫茲力的理解和應用 17題型五洛倫茲力作用下帶電體的運動 19題型六帶電粒子在勻強磁場中的運動 22題型一磁場的疊加和安培定則的應用1．磁場疊加問題的分析思路(1)確定磁場場源，如通電導線。(2)定位空間中需求解磁場的點，利用安培定則判定各個場源在這一點上產(chǎn)生的磁場的大小和方向。如圖2所示為M、N在c點產(chǎn)生的磁場BM、BN。(3)應用平行四邊形定則進行合成，如圖中的合磁場B。2．安培定則的應用在運用安培定則判定直線電流和環(huán)形電流及通電螺線管的磁場時應分清“因”和“果”。因果磁場原因(電流方向)結(jié)果(磁場方向)直線電流的磁場大拇指四指環(huán)形電流及通電螺線管的磁場四指大拇指類型1磁場的疊加【例1】如圖所示，三根長直導線通有大小相同的電流，分別放在正方形ABCD的三個頂點，其中A、B處導線電流方向垂直紙面向外，C處導線電流方向垂直紙面向里，此時正方形中心O點的磁感應強度大小為。若將C處的導線撤去，則O點處的磁感應強度大小為（）A． B． C． D．【例2】．如圖所示，四根相互平行的通電長直導線a、b、c、d，放在正方形的四個頂點上。每根通電直導線單獨存在時，在正方形中心O點的磁感應強度大小都是B。則四根通電導線同時存在時，O點的磁感應強度的大小和方向為（）A．B，方向向右 B．B，方向向左C．，方向向右 D．，方向向左【例3】．如圖，兩長直導線P和Q垂直于紙面固定放置，兩者之間的距離為l，紙面內(nèi)的a點與兩導線距離均為l。已知導線P通電流I、導線Q不通電流時a點的磁感應強度大小為B?，F(xiàn)在兩導線中均通有方向垂直于紙面向里的電流I，則下列關于a點處磁感應強度的說法正確的是（）A．a(chǎn)點的磁感應強度為0 B．a(chǎn)點的磁感應強度的大小為BC．a(chǎn)點的磁感應強度垂直PQ的連線向上 D．a(chǎn)點的磁感應強度平行PQ的連線向右【例4】．如圖所示，無限長直導線A、B和以點p為圓心的圓形導線C、D固定在xy平面內(nèi)。導線C、D有強度相同的恒定電流，導線B中有強度為I0、方向為+x的電流。導線C在p點產(chǎn)生的磁感應強度B0。當導線A中的電流改變時，導線A~D的電流在p點產(chǎn)生的磁感應強度大小如下表，下列敘述正確的是（）導線A的電流導線A~D的電流在p點產(chǎn)生的磁感應強度大小強度方向0無0I0+y？I0-yB0A．表格中的“?”應填入2B0B．導線B中電流在p點產(chǎn)生的磁感應強度大小為B0C．導線D中電流在p點產(chǎn)生的磁感應強度比導線B產(chǎn)生的要小D．導線C中電流在p點產(chǎn)生的磁感應強度方向是垂直xy平面向內(nèi)【例5】．18．如圖所示，兩根通電導線、沿垂直紙面的方向放置，其中導線、中通有電流、，電流的方向圖中未畫出。點為兩導線連線的中點，、d兩點關于點對稱，、兩點關于點對稱，已知點的磁感應強度為零，d點的磁感應強度方向垂直向下。則下列說法正確的是（）A．中的電流方向垂直紙面向外、中的電流方向垂直紙面向里B．C．點的磁感應強度方向垂直cd向下D．、兩點的磁感應強度不相同【例6】．如圖所示，邊長為L的正方體的四條邊上固定著四根足夠長的通電直導線，電流的大?。ǚ较蛉鐖D所示），電流在正方體中心處產(chǎn)生的磁感應強度大小為。查閱資料知，電流為I的通電長直導線在某點產(chǎn)生的磁感應強度B與該點到導線的距離r有關，關系式為。下列說法正確的是（）A．通電導線和通電導線相互吸引B．通電導線和通電導線相互吸引C．正方體中心處和上表面中心處磁感應強度的比值為D．正方體中心處和上表面中心處磁感應強度的比值為類型2安培定則的應用【例1】如圖所示，兩根平行固定放置的長直導線a和b載有大小、方向均相同的電流，a受到的磁場力大小為F，當加入一與導線所在平面垂直紙面向外的勻強磁場后，a受到的磁場力大小變?yōu)?F，則此時b受到的磁場力大小為()A．F B．2FC．3F D．4F【例2】一正方形的中心O和四個頂點均固定著平行長直導線，若所有平行直導線均通入大小相等的恒定電流，電流方向如圖中所示，下列截面圖中中心長直導線所受安培力最大的是（）A． B．C． D．【例3】A、B、C三根通電長直導線均水平固定，導線通入的恒定電流大小相等，方向如圖所示，其中A、B垂直紙面且關于C對稱，則導線C所受磁場力的情況是()A．大小為零 B．方向豎直向上C．方向豎直向下 D．方向水平向左題型二安培力的分析和計算1．大小計算(1)有效長度：公式F＝IlB中的l是有效長度，彎曲導線的有效長度等于連接兩端點線段的長度。相應的電流沿l由始端流向末端，如圖所示。(2)電流元法：將導線分割成無限個小電流元，每一小段看成直導線，再按直線電流判斷和計算。2．安培力作用下導體運動的分析思路判定通電導體在安培力作用下的運動方向或運動趨勢，首先必須弄清楚導體所在位置磁感線的分布情況，及導體中電流的方向，然后利用左手定則準確判定導體的受力情況，進而確定導體的運動方向或運動趨勢。3．安培力作用下導體運動的判定方法電流元法分割為電流元eq\o(→,\s\up7(左手定則))安培力方向→整段導體所受合力方向→運動方向特殊位置法在特殊位置→安培力方向→運動方向等效法環(huán)形電流?小磁針條形磁體?通電螺線管?多個環(huán)形電流結(jié)論法同向電流互相吸引，異向電流互相排斥；兩不平行的直線電流相互作用時，有轉(zhuǎn)到平行且電流方向相同的趨勢轉(zhuǎn)換研究對象法先分析電流在磁體磁場中所受的安培力，然后由牛頓第三定律，確定磁體所受電流磁場的作用力類型1通電導線有效長度問題【例1】將粗細均勻、邊長為L的正三角形銅線框用兩根不可伸長的絕緣線a、b懸掛于天花板上，置于垂直線框平面向外的大小為B的磁場中，現(xiàn)用細導線給三角形線框通有大小為I的電流，則（）A．通電后兩繩拉力變大B．通電后兩繩拉力變小C．三角形線框安培力大小為BILD．三角形線框安培力大小為2BIL【例2】．如圖所示，將一質(zhì)量分布均勻，電阻率不變的導線圍成正方形abcd，在a、d兩點用導線與恒壓電源相連接，空間中存在垂直正方形所在平面向外的勻強磁場（圖中未畫出），接通電源后ab邊所受的安培力大小為F。若重新在a、c兩點用導線與該恒壓電源連接，則接通后整個正方形所受安培力大小為（）A．2F B． C．3F D．【例3】．如圖所示，邊長為L的正方形金屬線框abed放置在絕緣水平面上，空間存在豎直向下的勻強磁場，將大小為I的恒定電流從線框a端流入、b端流出，此時線框整體受安培力大小為，將線框繞ab邊轉(zhuǎn)過60°靜止不動，此時線框整體受安培力大小為，則（）A． B． C． D．【例4】如圖所示，將一根同種材料、粗細均勻的導線圍成邊長為l的閉合正方形導線框abcd，固定在垂直于線框平面、磁感應強度為B的勻強磁場中。a、b兩端點接在輸出電壓恒定的電源上，線框受到的安培力大小為F。現(xiàn)將電源改接在a、c兩點，線框所受安培力（）A．F B． C． D．【例5】．如圖所示，將一質(zhì)量分布均勻，電阻率不變的導線圍成正五邊形abcde，在a、e兩點用導線與恒壓電源相連接，空間中存在垂直正五邊形所在平面向外的勻強磁場（圖中未畫出），接通電源后ab邊所受的安培力大小為F。已知。若在a、d兩點用導線與該恒壓電源連接，則接通后正五邊形所受安培力大小為（

）A． B． C． D．類型2判斷安培力作用下導體的運動情況【例1】一個可以沿過圓心的水平軸自由轉(zhuǎn)動的線圈L1和一個固定的線圈L2互相絕緣垂直放置，且兩個線圈的圓心重合，如圖所示．當兩線圈中通以圖示方向的電流時，從左向右看，線圈L1將()A．不動B．順時針轉(zhuǎn)動C．逆時針轉(zhuǎn)動D．在紙面內(nèi)平動【例2】水平桌面上一條形磁體的上方，有一根通電直導線由S極的上端平行于桌面移到N極上端的過程中，磁體始終保持靜止，導線始終保持與磁體垂直，電流方向如圖所示．則在這個過程中，磁體受到的摩擦力的方向和桌面對磁體的彈力()A．摩擦力始終為零，彈力大于磁體重力B．摩擦力始終不為零，彈力大于磁體重力C．摩擦力方向由向左變?yōu)橄蛴遥瑥椓Υ笥诖朋w重力D．摩擦力方向由向右變?yōu)橄蜃?，彈力小于磁體重力題型三安培力作用下的平衡和加速問題解題思路：(1)選定研究對象．(2)受力分析時，變立體圖為平面圖，如側(cè)視圖、剖面圖或俯視圖等，并畫出平面受力分析圖，安培力的方向F安⊥B、F安⊥I.如圖所示：類型1安培力作用下的平衡問題【例1】如圖所示，兩根間距為d的光滑金屬導軌平行放置，導軌所在平面與水平面間的夾角為，整個裝置處于垂直導軌所構(gòu)成的平面方向的勻強磁場中。質(zhì)量為m，長度也為d的金屬桿ab垂直導軌放置，當金屬桿ab中通有從a到b的恒定電流I時，金屬桿ab剛好靜止，重力加速度為g。則（）A．磁場方向垂直導軌平面向下 B．磁場方向垂直導軌平面向上C．磁感應強度為 D．磁感應強度為【例2】．如圖所示，平行金屬導軌傾角為，下端與電源相連，勻強磁場垂直于導軌平面向上，一導體棒垂直于導軌放置，并處于靜止狀態(tài)。下列做法可能使導體棒運動的是（）A．僅增大電源電動勢 B．僅將電源正負極對調(diào)C．僅增大勻強磁場的磁感應強度 D．僅將勻強磁場的方向反向【例3】．在同一光滑傾斜導軌上放同一導體棒A，下圖所示是兩種情況的剖面圖。它們所在空間有磁感應強度大小相等的勻強磁場，但方向不同，一次垂直斜面向上，另一次豎直向上，兩次導體通有同向電流分別為和，都處于靜止平衡。已知斜面的傾角為（已知，）則（）A．B．C．導體棒A所受安培力大小之比D．斜面對導體棒A的彈力大小之比【例4】如圖所示，兩光滑平行金屬導軌間的距離，金屬導軌所在的平面與水平面夾角，在導軌所在平面內(nèi)，分布著垂直于導軌所在平面向上的勻強磁場。金屬導軌的一端接有電動勢、內(nèi)阻的直流電源?，F(xiàn)把一個質(zhì)量的導體棒放在金屬導軌上，導體棒恰好靜止。導體棒與金屬導軌垂直且接觸良好，導體棒與金屬導軌接觸的兩點間的電阻，金屬導軌電阻不計，g取。求：（1）勻強磁場的磁感應強度B的大??；（2）若勻強磁場保持與導體棒始終垂直，但磁感應強度的大小和方向可以改變，為了使導體棒靜止在導軌上且對導軌無壓力，磁感應強度的大小和方向。【例5】（2023·北京豐臺·統(tǒng)考二模）如圖所示，兩根間距為的平行金屬導軌在同一水平面內(nèi)，質(zhì)量為的金屬桿b垂直放在導軌上。整個裝置處于磁感應強度為的勻強磁場中，磁場方向與金屬桿垂直且與導軌平面成角斜向上。閉合開關S，當電路電流為時，金屬桿ab處于靜止狀態(tài)，重力加速度為。求：（1）金屬桿ab受到的安培力大??；（2）導軌對金屬桿ab的支持力大?。唬?）滑動變阻器的滑片P向右移動，金屬桿ab受到的支持力減小，金屬桿ab仍保持靜止。某同學認為：由于金屬桿ab受到的支持力減小，所以它受到的摩擦力減小。你是否同意該同學的說法，請分析說明。類型2安培力作用下的加速問題類型1電磁炮模型【例1】如圖甲，電磁炮是當今世界強國爭相研發(fā)的一種先進武器，我國電磁炮研究處于世界第一梯隊。如圖乙為某同學模擬電磁炮的原理圖，間距為L=0.5m的兩根傾斜導軌平行放置，導軌平面與水平地面的夾角為θ=37°，導軌下端接電動勢為E=18V、內(nèi)阻為r=1Ω的電源。整個裝置處于磁感應強度大小為B=0.2T、方向垂直于導軌平面向下的勻強磁場中。為了研究方便，將待發(fā)射的炮彈視為一個比導軌間距略長的導體棒，導體棒的質(zhì)量為m=0.1kg﹑電阻為R=1Ω，導體棒與導軌接觸面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.25，重力加速度大小取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8?，F(xiàn)將導體棒無初速度地放在導軌上且與導軌垂直，最終導體棒從導軌上端發(fā)射出去，不計其他電阻。求：（1）導體棒剛放在導軌上時所受安培力的大小和方向；（2）導體棒剛放在導軌上時的加速度大小?！纠?】．我國電磁炮發(fā)射技術世界領先，圖為一款小型電磁炮的原理圖，已知水平軌道寬，長，通以恒定電流，軌道間勻強磁場的磁感應強度大小，炮彈的質(zhì)量，不計電磁感應帶來的影響。（1）若不計軌道摩擦和空氣阻力，求電磁炮彈離開軌道時的速度大?。唬?）實際上炮彈在軌道上運動時會受到空氣阻力和摩擦阻力，若其受到的阻力與速度的關系為，其中k為阻力系數(shù)，炮彈離開軌道前做勻速運動，炮彈離開軌道時的速度大小為，求阻力系數(shù)k的大小。【例3】．“電磁炮”是現(xiàn)代軍事研究中的一項尖端科技研究課題。其工作原理是將炮架放入強磁場中，并給炮架通入高強度電流，炮架相當于放入磁場的通電直導線，在安培力的作用下加速運動，在較短的軌道上短時間內(nèi)獲得一個非常大的速度射出。如圖所示，已知加速軌道長度為L，軌道間距為d，炮架及炮彈的質(zhì)量為m，足夠大勻強磁場垂直于軌道所在平面，磁感應強度大小為B．炮架與水平軌道垂直。當給炮架通以大小恒為I的電流后，炮架與炮彈一起向右加速運動，不計一切阻力。求：（1）通電時，炮架受到的安培力F的大?。唬?）離開軌道時，炮彈的速度v的大??；（3）采取哪些措施能提高炮彈的發(fā)射速度。（至少提三條）【例4】．電磁炮的模型如圖所示，彈體（含水平桿ab）總質(zhì)量，水平導軌M、N間距，處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度，可控電源提供恒定電流，以保證彈體做勻加速直線運動，不計一切阻力。求：（1）彈體所受安培力大??；（2）彈體從靜止加速到所用的時間t；（3）彈體從靜止加速到過程中安培力所做的功W。

【例5】2022年6月17日，我國新一代戰(zhàn)艦預計將會配備電磁軌道炮，其原理可簡化為如圖所示（俯視圖）裝置。兩條平行的水平軌道被固定在水平面上，炮彈（安裝于導體棒ab上）由靜止向右做勻加速直線運動，到達軌道最右端剛好達到預定發(fā)射速度v，儲能裝置儲存的能量恰好釋放完畢。已知軌道寬度為d，長度為L，磁場方向豎直向下，炮彈和導體桿ab的總質(zhì)量為m，運動過程中所受阻力為重力的k（）倍，儲能裝置輸出的電流為I，重力加速度為g，不計一切電阻、忽略電路的自感。下列說法正確的是（）A．電流方向由b到aB．磁感應強度的大小為C．整個過程通過ab的電荷量為D．儲能裝置剛開始儲存的能量為【例6】中國的電磁炮研究水平處于世界第一梯隊。如圖所示為某種電磁炮的設計原理示意圖，電源電動勢為E，間距為l的兩根傾斜導軌平行放置，軌道平面與水平面成角，且處于垂直于導軌平面向上的勻強磁場中，磁場的磁感應強度大小為B，導軌下端通過開關與電源連接。裝有炮彈的導體棒垂直放置在導軌上，其總質(zhì)量為m，整個回路的總電阻為R，閉合開關后，彈體會在安培力的作用下高速發(fā)射出去。某次實驗中，彈體在離開電磁炮發(fā)射軌道之前已達到勻速，炮彈發(fā)射出去后，剛好水平擊中目標，忽略空氣阻力和各處摩擦的影響，重力加速度為g，求：（1）彈體在導軌上運動的最大加速度；（2）目標距離炮口的水平距離為多大。類型二安培力作用下的曲線運動【例1】如圖所示，長為d、質(zhì)量為m的細金屬桿ab用長為L的兩根細線懸掛后，恰好與水平光滑的平行金屬導軌接觸，平行金屬導軌間距也為d，導軌平面處于豎直向下的磁感應強度大小為B的勻強磁場中。閉合開關S后，細金屬桿ab向右擺起，懸線的最大偏角為θ。重力加速度為g，則閉合開關的短時間內(nèi)通過細金屬桿ab的電荷量為（）A．B．C．D．【例2】如圖甲所示，在豎直平面內(nèi)固定兩光滑平行導體圓環(huán)，兩圓環(huán)正對放置，圓環(huán)半徑均為R＝0.125m，相距1m。圓環(huán)通過導線與電源相連，電源的電動勢E＝3V，內(nèi)阻不計。在兩圓環(huán)上水平放置一導體棒，導體棒質(zhì)量為0.06kg，接入電路的電阻r＝1.5Ω，圓環(huán)電阻不計，勻強磁場方向豎直向上。開關S閉合后，棒可以靜止在圓環(huán)上某位置，如圖乙所示，該位置對應的半徑與水平方向的夾角為θ＝37°，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：(1)導體棒靜止在某位置時所受安培力的大??；(2)勻強磁場的磁感應強度的大?。?3)斷開開關S后，導體棒下滑到軌道最低點時對單個圓環(huán)的壓力。題型四對洛倫茲力的理解和應用1．洛倫茲力的特點(1)利用左手定則判斷洛倫茲力的方向，注意區(qū)分正、負電荷。(2)運動電荷在磁場中不一定受洛倫茲力作用。(3)洛倫茲力方向始終與速度方向垂直，洛倫茲力一定不做功。2．與安培力的聯(lián)系及區(qū)別(1)安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，二者是相同性質(zhì)的力，都是磁場力。(2)安培力可以做功，而洛倫茲力對運動電荷不做功。【例1】關于靜電力、安培力與洛倫茲力，下列說法正確的是（）A．電荷放入靜電場中一定受靜電力，電荷放入磁場中不一定受洛倫茲力B．若通電導線在磁場中受到的安培力為零，該處磁場的磁感應強度不一定為零C．洛倫茲力可能做功也可能不做功D．磁場對通電導線的作用力的方向不一定與磁場方向垂直【例2】．如圖所示，兩足夠長的通電直導線P、Q（垂直紙面）關于粗糙程度均勻的水平面對稱分布，P、Q連線與水平面交點為O，P、Q通以大小相等、方向相反的恒定電流。一帶正電的絕緣物塊從A點以某一初速度向右運動，恰好運動到O點。下列說法正確的是（）A．從A到O，磁感應強度逐漸增大B．從A到O，磁感應強度先增大后減小C．從A到O，物塊做勻減速直線運動D．從A到O，物塊做加速度逐漸增大的減速運動【例3】(多選)核聚變具有極高效率、原料豐富以及安全清潔等優(yōu)勢，中科院等離子體物理研究所設計制造了全超導非圓界面托卡馬克實驗裝置(EAST)，這是我國科學家率先建成世界上第一個全超導核聚變“人造太陽”實驗裝置．將原子核在約束磁場中的運動簡化為帶電粒子在勻強磁場中的運動，如圖所示，磁場水平向右分布在空間中，所有粒子的質(zhì)量均為m，電荷量均為q，且粒子的速度在紙面內(nèi)，忽略粒子重力的影響，以下判斷正確的是()A．甲粒子受到的洛倫茲力大小為qvB，且方向水平向右B．乙粒子受到的洛倫茲力大小為0，做勻速直線運動C．丙粒子做勻速圓周運動D．所有粒子運動過程中動能不變【例4】如圖所示，兩根長直導線豎直插入光滑絕緣水平桌面上的M、N兩小孔中，O為M、N連線的中點，連線上a、b兩點關于O點對稱．導線中均通有大小相等、方向向上的電流．已知長直導線在周圍產(chǎn)生的磁場的磁感應強度B＝keq\f(I,r)，式中k是常數(shù)、I是導線中的電流、r為點到導線的距離．一帶正電的小球以初速度v0從a點出發(fā)在桌面上沿連線MN運動到b點．關于上述過程，下列說法正確的是()A．小球做勻速直線運動B．小球先做加速運動后做減速運動C．小球?qū)ψ烂娴膲毫ο葴p小后增大D．小球?qū)ψ烂娴膲毫σ恢痹跍p小題型五洛倫茲力作用下帶電體的運動帶電體做變速直線運動時，隨著速度大小的變化，洛倫茲力的大小也會發(fā)生變化，與接觸面間彈力隨著變化(若接觸面粗糙，摩擦力也跟著變化，從而加速度發(fā)生變化)，最后若彈力減小到0，帶電體離開接觸面．【例1】如圖所示，在垂直于紙面向外的勻強磁場中，一質(zhì)量為m、電荷量為的帶電滑塊從光滑斜面的頂端由靜止釋放，滑至底端時恰好不受彈力，已知磁感應強度的大小為B，斜面的傾角為，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．滑塊滑至底端時的速率為B．滑塊滑至底端時的速率為C．滑塊經(jīng)過斜面中點時的速率為D．滑塊經(jīng)過斜面中點時的速率為【例2】如圖所示，一根固定的足夠長的光滑絕緣細桿與水平面成角。質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電小球套在細桿上。小球始終處于磁感應強度大小為B的勻強磁場中。磁場方向垂直細桿所在的豎直面，不計空氣阻力。小球以初速度沿細桿向上運動至最高點，則該過程（）A．合力沖量大小為mv0cos? B．重力沖量大小為C．洛倫茲力沖量大小為 D．若，彈力沖量為零【例3】．如圖所示，在垂直紙面向外的勻強磁場中，一質(zhì)量為m、電荷量為+q（q>0）的帶電滑塊從光滑絕緣斜面的頂端由靜止釋放，滑至底端時恰好不受彈力，已知磁感應強度的大小為B，斜面的傾角為，重力加速度為g，滑塊可視為質(zhì)點，下列說法正確的是（）A．滑塊滑至底端時的速率為 B．滑塊滑至底端時的速率為C．滑塊經(jīng)過斜面中點時的速率為 D．斜面的高度為【例4】質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小物塊，與傾角為的絕緣斜面間的動摩擦因數(shù)為?，F(xiàn)使物塊從斜面上由靜止下滑，整個斜面置于方向水平向里的勻強磁場中，磁感應強度為B，如圖所示。若帶電小物塊下滑時間t后對斜面的作用力恰好為零，下列說法中正確的是（

）A．小物塊一定帶正電荷B．小物塊在斜面上運動時做加速度增大，而速度也增大的變加速直線運動C．小物塊對斜面壓力為零時的速率為D．小物塊沿斜面下滑的最大距離為【例5】．如圖所示，空間有一垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應強度大小為B，一質(zhì)量且足夠長的不帶電絕緣木板靜止在光滑水平面上，在木板的左端無初速放置一質(zhì)量為m，電荷量的滑塊，滑塊與絕緣木板之間動摩擦因數(shù)為0.2，滑塊受到的最大靜摩擦力可認為等于滑動摩擦力?，F(xiàn)對木板施加方向水平向左，大小為的恒力，g為重力加速度。則（）A．最終滑塊以的速度勻速運動B．最終木板以的加速度做勻加速運動C．整個過程中，木板加速度由逐漸增大到D．整個過程中，滑塊先與木板一起勻加速運動，然后再做加速度減小的加速運動，最后做勻速運動【例6】如圖所示，套在很長的絕緣直棒上的小球，質(zhì)量為1.0

×10-4kg，帶電量為4.0×10-4C的正電荷，小球在棒上可以滑動，將此棒豎直放置在沿水平方向的勻強電場和勻強磁場中，勻強電場的電場強度E=10N/C，方向水平向右，勻強磁場的磁感應強度B=0.5T，方向為垂直于紙面向里，小球與棒間的動摩擦因數(shù)為0.2，設小球在運動過程中所帶電荷量保持不變，g取10m/s2.（

）A．小球由靜止沿棒豎直下落的最大加速度為2m/s2B．小球由靜止沿棒豎直下落最大速度2m/sC．若磁場的方向反向，其余條件不變，小球由靜止沿棒豎直下落的最大加速度為5m/s2D．若磁場的方向反向，其余條件不變，小球由靜止沿棒豎直下落的最大速度為45m/s【例7】如圖所示，下端封閉、上端開口、高h=4m內(nèi)壁光滑的細玻璃管豎直放置，管底有一質(zhì)量m=0.2kg、電荷量q=2C的小球，整個裝置以的速度沿垂直于磁場方向進入方向水平的勻強磁場，由于外力的作用，玻璃管在磁場中的速度保持不變，最終小球從上端管口飛出。取g=10m/s2。則下列說法正確的是（）A．小球在管中運動的過程中機械能守恒B．小球的運動軌跡為直線C．小球在管中運動的時間為2sD．小球的機械能增加了8J【例8】．如圖所示，光滑水平桌面上有一輕質(zhì)光滑絕緣管道，空間存在豎直向下的勻強磁場，磁感應強度大小為B，絕緣管道在水平外力F（圖中未畫出）的作用下以速度u向右勻速運動。管道內(nèi)有一帶正電小球，初始位于管道M端且相對管道速度為0，一段時間后，小球運動到管道N端，小球質(zhì)量為m，電量為q，管道長度為l，小球直徑略小于管道內(nèi)徑，則小球從M端運動到N端過程有（）A．時間為 B．小球所受洛倫茲力做功為quBlC．外力F的平均功率為 D．外力F的沖量為qBl題型六帶電粒子在勻強磁場中的運動1．在勻強磁場中，當帶電粒子平行于磁場方向運動時，粒子做勻速直線運動．2．帶電粒子以速度v垂直磁場方向射入磁感應強度為B的勻強磁場中，若只受洛倫茲力，則帶電粒子在與磁場垂直的平面內(nèi)做勻速圓周運動．(1)洛倫茲力提供向心力：qvB＝eq\f(mv2,r).(2)軌跡半徑：r＝eq\f(mv,qB).(3)周期：T＝eq\f(2πr,v)＝eq\f(2πm,qB)，可知T與運動速度和軌跡半徑無關，只和