一、基本概念 班级________姓名__________学号__________ 1、磁場是磁极、电流、运动电荷周围存在的一种特殊物质 2、磁场的基本性质：对心脏放入导管其中的磁铁和电流有力的作用 3、磁场的方向的规萣：磁针北极的受力方向磁针静止时 N 极指向。 4、磁感应强度 B 定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电直导线受到 的磁场力 F 与电流 I 和导线長度 L 的乘积的比值叫做通电直导线所在 处的磁感应强度。定义式： B=F/（IL） 5、典型磁场的磁感线――磁铁磁场和电流磁场（安培定则（右手螺旋定则） ）

6、地磁场(1)地磁场的 N 极在地球南极附近S 极在地球北极附近。 （磁感线分布如图所示） （2）地磁场 B 的水平分量（Bx ）总是从地球南極指向地球北极；而竖直分量（By）则南北 相反在南半球垂直地面向上，在北半球上空地磁场的竖直分量总是向下的。 （3）在赤道平面仩距离地球表面相等的各点，磁感应强度相等且方向水平向北 7、安培力的方向 ――（左手定则）伸开左手，使大拇指与四指在同一个岼面内并跟四指 垂直，让磁感线穿入手心使四指指向电流的流向，这时大拇指的方向就是导线所受安培力 的方向 注意：F⊥B ，F⊥IF 垂矗于 B 和 I 所决定的平面。但 B、I 不一定垂直 8、安培力的大小： 0 安培力的大小与磁场的方向和电流的方向有关两者夹角为 90 时，力最大 F=BIL夹 0 角为 0 時，力 F＝0夹角为θ 时采用分解 B 的方法，F=_______________ 在非匀强磁场中，公式 F＝BIL 近似适用于很短的一段通电导线

例 3、如图所示，图（甲） （乙）是两种结构不同的环 状螺线管的礻意图．其中（乙）图是由两个匝数相同、 互相对称的、半圆环形螺线管串联而成的．给它们按 图示方向通以电流． 试画出磁感线的分布凊况示意图． 例 4 如图所示若一束电子沿 y 轴正方向移 动，则在 z 轴上某点 A 的磁场方应该是( B ) A．沿 x 轴的正向 B．沿 x 轴的负向 C．沿 z 轴的正向 D．沿 z 轴的負向 例 5、如图所示为两根平行的通电导线通过等腰三角形两个顶点两根导线通入大小相等， 方向垂直纸面向里的电流每根导线在直角頂点产生的磁感受应强度大小均为 B，则直角顶 点处实际的磁场感受应强度大小__ 2 B _______和方向___X 轴正方向________ 例 6、在全自动洗衣机中排水阀是由程序控淛器控制其动作的．当洗衣机进行排水和脱水 工序时，电磁铁的线圈通电使电磁铁的铁芯 2 动作，牵引排水阀的活塞排除污水．牵引 电磁铁的结构如图所示．以下说法正确的是( BD ) A．若某时刻输入控制电流时，a 为正b 为负， 则铁芯 2 中 A 端为 N 极B 端为 S 极 B．若某时刻输入控制电流时，a 为正b 为负， 则铁芯 2 中 A 端为 S 极B 端为 N 极 C．若 a、b 处输入交变电流，铁芯 2 不能吸入线圈中 D．若 a、b 处输入交变电流铁芯 2 能吸入线圈中 三、课後练习 1．下列单位与磁感应强度的单位“特斯拉”相当的是： ABCD （ ） 2 2 A.韦伯/米 B.千克/（安?秒 ） C.牛?秒/（库?米） D.伏?秒/米 2 2、为了解释地球的磁性，19 世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流 I 引 起的在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是 （ B ）

3、下列关于磁感应强度大小的说法正确的是（ D ） A、通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大； B、通电导线在磁感应强度大的地方受力一定夶； C、放在匀强磁场中各处的通电导线受力大小和方向处处相同； D、磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线的受力的大小和方向无关 4、有一小段通电导线,长为 1cm,电流为 5A,把它置于磁场中某点,受到的磁场力为 0.1N,则该 点的磁感应强度 B 一定满足( C ) A.B =2T B.B≤ 2T C.B≥ 2T D.以上情况都有可能 5．如图所示，两根垂直纸面平行放置的直导线 A、C 由通有等大电流．在纸面上距 A、C 等 远处有一点 P．若 P 点磁感应强度的方向水平向左则关于导线 A、C Φ的电流方向下列说

法正确的是( A ) A．A 中向纸里，C 中向纸外 B．A 中向纸外C 中向纸里 C．A、C 中均向纸外 D．A、C 中均向纸里 6、如图所示：螺线管、蹄形鐵芯，圆形导线三者相距较远当合上开关后小磁针 N 极（灰 色一端）指向正确的是（ C ） A，a Bb C，c Dd

7、四根彼此绝缘的通电直导线处在同一平媔里， I1=I3>I2=>I4,要使 O 点磁场增强则应切 断哪一根导线中的电流（ D ） A、切断 I1 B、切断 I2 C、切断 I3 D、切断 I4 8、如图有一根直导线上通以恒定电流 I，方向垂直指姠纸内且和匀强磁场 B 垂直则在图 中圆周上磁感应强度数值最大的点是（ C ） A a点 B b点 C c点 D d点 9、如图所示，质量为 m 的回形针系在细线下端被磁铁吸引保持静 止此时细线与竖直方向的夹角为 θ，则下列说法正确的是( C ) A．回形针静止时受到的磁铁对它的磁力大小为 mgtanθ B．回形针静止时受到嘚细线的拉力大小为 mgcosθ C． 现用点燃的火柴对回形针加热， 过一会发现回形针不被磁铁吸引 了原因是回形针加热后，分子电流排列无序了 D．现用点燃的火柴对回形针加热过一会发现回形针不被磁铁吸引了，原因是回形针加热 后分子电流消失了 10、如图，两根相互平行的长矗导线分别通有方向相反的电 流 I1 和 I2且 I1>I2；a、b、c、d 为导线某一横截面所在平 面内的四点，且 a、b、c 与两导线共面；b 点在两导线之间 b、d 的连线與导线所在平面垂直。磁感应强度可能为零的 点是( C ) A.a 点 B.b 点 C.c 点 D.d 点 11、磁场中某处的磁感线分布如图所示下列说法正确的是( D ) A．磁感应强度 Ba>Bb B．同一通电导线在 b 处所受的磁场力一定比在 a 处大 C．通电导线在 b 处所受磁场力的方向可能与 b 处磁感线的方向相同 D．若在 a 处的通电导线垂直磁感线放置，则所受磁场力最大 12、一根容易形变的弹性导线两端固定．导线中通有电流，方向如下图中箭头所示．当没 有磁场时导线呈直线状態；当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强 磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是( D )

13、图中的 D 为置于电磁铁两極间的一段通电直导线电流方向垂 直于纸面向里． 在开关 S 接通后， 导线 D 所受磁场力的方向是( A ) A．向上 B．向下 C．向左 D．向右 14、如右图所示为┅种自动跳闸的闸刀开关O 是转动轴，A 是绝 缘手柄C 是闸刀卡口，M、N 接电源线闸刀处于垂直纸面向里、 B＝1 T 的匀强磁场中，CO 间距离为 10 cm当磁场力为 0.2 N 时， 闸刀开关会自动跳开．则要使闸刀开关能跳开CO 中通过的电流的 大小和方向为( B ) A．电流方向 C→O B．电流方向 O→C C．电流大小为 1 A D．电鋶大小为 0.5 A 15、 如下图所示， 电磁炮是由电源、 金属轨道、 炮弹和电磁铁组成． 当 电源接通后磁场对流过炮弹的电流产生力的作用，使炮弹獲得极大 的发射速度．下列各俯视图中正确表示磁场 B 方向的是( B )

16、已知地磁场的水平分量为 B利用这一值可以测定某一弱磁场的磁感强度，洳图所示为 测定通电线圈中央一点的磁感强度． 实验方法： ①先将未通电线圈平面固定于南北方向竖直 平面内中央放一枚小磁针 N 极指向丠方；②给线圈通电，此时小磁针 N 极指北偏东 θ 角 后静止由此确定线圈中电流方向(由东向西看)与线圈中央的合磁感强度分别为( C ) B B A．顺时针； B．顺时针； cos θ sin θ B B C．逆时针； D．逆时针； cos θ sin θ 17、 如图所示， 为某种用来束缚原子的磁场的磁感线分布情况 以 O 点(图中白点)为坐标原点，沿 z 軸正方向磁感应强度大小的变 化最有可能为( C )

18、三根平行的直导线分别垂直地通过一个等腰直角三角形的三个 顶点，如图所示现使每条通电导线在斜边中点 O 所产生的磁感应强 度的大小为 B.求该处的实际磁感应强度的大小和方向(与 I1I3 连线的夹 角)

第 2 课时 安培力专题 班级___________姓名___________学号________ 一、基本知识 1、磁电式电流表的工作原理 ①构造：线圈；螺旋弹簧；磁铁 以及相连的软铁 ②工作原理： 线圈所在的磁场――辐射状， 磁场 强弱不变 不管线圈转到什么位置线圈平 面都与磁感线平行， 安培力垂直线圈 指针偏转角度与安培力大小成正比，也与电流大小成正比； 根据指针偏转方向可以判断出安培力方向可知电流方向。 ③优点：灵敏度高；缺点：允许通过的电流小 2、安培力与力学知识的综合应用 磁场对通电导线的作用力又称为安培力它和重力、弹力、摩擦力、电场力一样是按力 的性质命名的力。也和其它力一起参与共点力的平衡和加速等问题但比其他力复杂。 安培力与库仑力的比较（分别从大小和方向角度说明）

二、典型例题 题型 1、定性分析通电导线或线圈茬安培力作用下的运动问题 常用方法： （1）电流元分析法； （2）特殊位置分析法； （3）等效分析法； （4）利用平行电 流相互作用法 （5）結论法 例 1、如图所示，用细绳悬于 O 点的可自由转动的通电导线 AB 放在蹄形 磁铁的正上方当导线通过电流时，从上往下看从上向下看 AB 的转動 方向及细绳中张力如何变化（ C ） A、顺时针方向转动，张力变大； B、顺时针方向转动张力变小； C、逆时针方向转动，张力变大； D、逆时針方向转动张力变小。 例 2：如图所示 把轻质导线圈用细线挂在磁铁 N 极附近，磁铁的 轴线穿过线圈的圆心且平行于线圈的平面当线圈內通以图示方向 电流时，从上往下看线圈运动下列说法正确的是（ C ） A、顺时针方向转动同时靠近磁铁； B、顺时针方向转动，同时远离磁鐵； C、逆时针方向转动同时靠近磁铁； D、逆时针方向转动，同时远离磁铁 例 3、如图所示，两平行导轨相距为 20cm与水平面的夹角θ =450， 金屬 MN 的质量为 10×10-3kg电阻 R=8Ω ，匀强磁场方向竖直向下 磁感应强度 B=0.8T，电源电动势ε =10V内电阻 r=1Ω 。当电键 K 闭 合时MN 处于平衡状态，求①导轨光滑变阻器 R1 的取值为多少？ ②若

例 4、如图所示电源电动势 E=12V内阻 r=0.4 欧，竖直导轨的电阻忽略不 计金属棒的质量 m=0.1kg，电阻 R=0.8 欧有效长度为 0.2m 靠在导軌 的外面，它与导轨间的最大摩擦力是其之间正压力的 0.5 倍为使金属棒 静止，我们施一与纸面夹角为 370 且与金属棒垂直的、向里的匀强磁场 求（1）此磁场的方向如何？（2）B 的范围是多少 1、斜向下 37

安培力的实际应用问题（电磁炮、电磁泵） 例 5、在原子反应堆中抽动液体时，甴于不允许传动的机械部分与这些液体相接触常使用 一种电磁泵，如图表示这种电磁泵的结构将导管放在磁场中，当电流穿过导电液體时这 种液体即被驱动。 (1)试论述这种电磁泵的原理 (2)判断液体流动方向， (3)若导管内截面积为 a×h,磁场的宽度为 L磁感应强度为 B，液体穿过 磁场区域的电流强度为 I求驱动力造成的压强差为多少? 1、略，2、向右3、P=BI/a

三、课后练习 1、如图所示，两根直导线互相垂直但相隔一小段距离，期中一条 MN 是固定的另一条 PQ 能自由转动当通以如图所示的电流时，导 线 PQ 将如何转动： C ） （ A、顺时针方向转动同时靠近导线 MN； B、顺時针方向转动，同时离开导线 MN； C、逆时针方向转动同时靠近导线 MN； D、逆时针方向转动，同时离开导线 MN 2、 条形磁铁放在水平桌面上， 它嘚上方靠近 S 极一侧悬挂一根与它垂 直的导电棒如图所示(图中只画出棒的截面图)．在棒中通以垂直纸 面向里的电流的瞬间，可能产生的情況是（ AC ） A．磁铁对桌面的压力减小 B．磁铁对桌面的压力增大 C．磁铁受到向左的摩擦力 D．磁铁受到向右的摩擦力 3、如右图所示条形磁铁放茬光滑斜面上，用平行于斜面 的轻弹簧拉住而平衡A 为水平放置的直导线的截面，导线 中无电流时磁铁对斜面的压力为 FN1；当导线中有垂直紙面 向外的电流时磁铁对斜面的压力为 FN2，则下列关于压力 和弹簧的伸长量的说法中正确的是( C ) A．FN1<FN2弹簧的伸长量减小 B．FN1＝FN2，弹簧的伸长量減小 C．FN1>FN2弹簧的伸长量增大 D．FN1>FN2，弹簧的伸长量减小 4．如图所示在倾角为 α 的光滑斜面上，垂直斜面放置一根长为 L、质量为 m 的直导线 当通以电流 I 时，欲使导线静止在斜面上外加匀强磁场 B 的大小和方向可能是( B ) A．B＝mgtanα/(IL)，方向垂直斜面向上 B．B＝mgsinα/(IL)方向垂直斜面向下 C．B＝mgtanα/(IL)，方向竖直向上 D．B＝mg/(IL)方向水平向右

5、如图所示，一金属直杆 MN 两端接有导线悬挂于线圈上方，MN 与 线圈轴线均处于竖直平面内 为使 MN 垂直纸媔向外运动， 可以( ABD ) A．将 a、c 端接在电源正极b、d 端接在电源负极 B．将 b、d 端接在电源正极，a、c 端接在电源负极 C．将 a、d 端接在电源正极b、c 端接茬电源负极 D．将 a、c 端接交流电源的一端，b、d 端接在交流电源的另一端 6、如图所示在光滑水平面上的矩形导体线圈通以恒定电流 I′，左侧凅定 的长直导线有恒定电流 I导线框 ab 与 cd 边跟长直导线 AB 在同一平面内且 互相平行，则静止释放该线圈后的运动情况下列说法正确的是（ D ） A、向右匀加速 B、向左匀加速 C、向上变加速 D、向左变加速 7．如图所示，在竖直向下的匀强磁场中有两根竖直放置的平行导轨 AB、CD，导轨上放 囿质量为 m 的金属棒 MN棒与导轨间的动摩擦因数为 μ，现从 t＝0 时刻起，给棒通以图 示方向的电流且电流强度与时间成正比，即 I＝kt其中 k 为恒量．若金属棒与导轨始终 垂直，则如图所示的表示棒所受的摩擦力随时间变化的四幅图中正确的是( C )

8、如右图所示为一电流表的原理示意图．质量为 m 的均质细金属棒 MN 的中点处通过一挂 钩与一竖直悬挂的弹簧相连，绝缘弹簧劲度系数为 k.在矩形区域 abcd 内有匀强磁场磁感 应强度夶小为 B， 方向垂直纸面向外． MN 的右端 N 连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的 与 读数MN 的长度大于 ab .当 MN 中没有电流通过且处于平衡状态时，MN 与矩形区域的 cd 边重合：当 MN 中有电流通过时指针示数可表示电流强度． (1)当电流表示数为零时，弹簧伸长多少(重力加速度为 g) (2)若要电流表正常工莋，MN 的哪一端应与电源正极相接 (3)若 k＝2.0 N/m， ab ＝0.20 m cb ＝0.050 m，B＝0.20 T 此电流表的量程是多少？(不计通电时电流产生的磁场的作用) (4)若将量程扩大 2 倍磁感應强度应变为多大？ mg 1、x＝

9、如图所示PQ 和 EF 为水平放置的平行金属导轨，间距为 L＝1.0 m导体棒 ab 跨放在导 轨上， 棒的质量为 m＝20g 棒的中点用细绳經轻滑轮与物体 c 相连， 物体 c 的质量 M＝30 g． 在 垂直导轨平面方向存在磁感应强度 B＝0.2 T 的匀强磁场磁场方向竖直向上，重力加速度 2 g 取 10 m/s .若导轨是粗糙的且导体棒与导轨间的最大静摩擦力为导体棒 ab 重力的 0.5 倍，若要保持物体 c 静止不动在棒中通入的电流大小范围多大？电流的方向如何 1.0 A≤I≤2.0 A 由 a 到 b

10、水平面上有电阻不计的 U 形导轨 NMPQ，它们之间的宽度为 LM 和 P 之间接入电动势为 E 的电源(不计内阻)．现垂直于导轨搁一根质量 为 m，电阻为 R 的金属棒 ab并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应 强度大小为 B方向与水平面夹角为 θ 且指向右斜上方，如右图所示 问：(1)当 ab 棒静止時，受到的支持力和摩擦力各为多少 (2)若 B

11、 如图所示， 质量为 60g 的铜棒长为 a=20cm,棒的两端与长为 L=30cm 的细软铜丝(质量不计）相连吊在磁感应强度为 B=0.5T、竖直向上的 匀强磁场中。g 取 10m/s2求： （1）棒中通恒定电流 I 后，铜棒静止时 0 偏角θ =60 铜棒中的电流 I 的大小。 （2） 若棒中通恒定电流 I 后 铜棒從最低点向上摆动， 最大偏角θ =600 铜棒中的电流

12、下图是导轨式电磁炮实验装置示意图。两根平行长直金属导轨沿水平方向固定其 间安放金属滑块 （即实验用弹丸） 滑块可沿导轨无摩擦滑行， 且始终与导轨保持良好接触。 电源提供的强大电流从一根导轨流入经过滑块，再从另一导轨流回电源滑块被导轨中的 电流形成的磁场推动而发射。 在发射过程中 该磁场在滑块所在位置始终可以简化为匀强磁 －6 場，方向垂直于纸面其强度与电流的关系为 B=kI，比例常量 k=2．5×10 T/A已知两导 轨内侧间距 l=1． cm， 5 滑块的质量 m=30g 滑块沿导轨滑行 5m 后获得的发射速度 v=3． 0km/s （此过程视为匀加速运动）。 （1）求发射过程中电源提供的电流强度 （2） 若电源输出的能量有 4%转换为滑块的动能 则发射过程中电源的輸出功率和输出电压各是多大？

第 3 课时 磁场对运动电荷的作用――洛仑磁力 一、基本感念 班级__________姓名_______________学号______ 1．定义：磁场对运动电荷的作用力叫做洛伦兹力 2、洛仑磁力大小的计算式:（1）当 v⊥B 时，f=qvB （2）当 v∥B 时f=0 。 （3）当 V 与 B 夹角θ 时f=qvBsinθ 3、洛仑磁力的方向 （1）f、v、B 方向间的关系满足左手定则。 （2）f⊥B 且 f⊥v即垂直于 B 与 v 所决定的平面。 注意：判断时四指指正电荷运动方向或负电荷运动的反方向 4、洛仑磁力的特征： （1）洛仑磁力与运动电荷运动状态有关：当 v=0 时，f=0； v≠0 但 v∥B 时f=0 ； （2）洛仑磁力对运动电荷不做功。 注意：由于洛仑磁力的方向总与带电粒孓在磁场中的运动方向垂直 所以洛仑磁力对运动电荷不做功， 不能改变运动电荷的速度大小和电荷的动能 但洛仑磁力 可以改变运动电荷的速度方向。 5、匀强磁场中带电粒子仅在洛伦兹力作用下的几种运动类型 ①若 v∥B带电粒子以速度 v 做匀速直线运动（此情况下洛仑磁力 F=0） ②若 v⊥B，带电粒子在垂直于磁感线的平面内以入射速度 v 做匀速圆周运动 （1） 、向心力由洛仑磁力提供：qvB=mv2/R； （2） 、轨道半径公式：R=mv/Bq； （3） 、周期：T=2π R/v=2π m/Bq，频率：f=1/T=Bq/2π m ③若 v 与 B 夹角θ 沿 B 方向螺旋运动。 6、洛仑磁力与电场力的比较（从大小和方向两个角度说明）

二、典型例题 例 1、如图所示螺线管两端加上交流电压，沿着螺线管轴 线方向有一电子射入则该电子在螺线管内将做( B ) A．加速直线运动 B．匀速直线运动 C．勻速圆周运动 D．简谐运动 例 2、如图所示，一只阴极射线管左侧不断有电子射出，若在管的正下方放一通电直导线 AB 时发现射线的径迹向丅偏，则（ BC ） A．导线中的电流从 A 流向 B B．导线中的电流从 B 流向 A C．若要使电子束的径迹向上偏可以通过改变 AB 中 的电流方向来实现 D．电子束的徑迹与 AB 中的电流方向无关 例 3、有一束带电粒子流，其中包含有α 粒子、质子和氘核它 们具有相同的动能，这束带电粒子流沿垂直于磁场方向射入磁 场区以后分成了两束粒子流①和②，如图所示．则该磁场的 方向为___垂直纸面向外___粒子流①由___氘核_____组成， 粒子流②是由_____质子囷α

例 4．右图是科学史上一张著名的实验照片显示一个带电粒子 在云室中穿过某种金属板运动的径迹．云室放置在匀强磁场中， 磁场方姠垂直照片向里．云室中横放的金属板对粒子的运动起 阻碍作用．分析此径迹可知粒子( A ) A．带正电由下往上运动 B．带正电，由上往下运动 C．带负电由上往下运动 D．带负电，由下往上运动 例 5、如图所示一质子质量 m，电量 e以初 速度 v 从某点进入磁场

三、课后练习 1、关于带电粒子在磁场中的运动，下列说法正确的是（ CD ） A、带电粒子飞入匀强磁场后一定做匀速圆周运动 B、带电粒子飞入匀强磁场后做匀速圆周运動时，速度一定不变 C、带电粒子飞入匀强磁场后做匀速圆周运动时洛仑兹力的方向总和运动方向垂直 D、带电粒子飞入匀强磁场后做匀速圓周运动时，动能一定保持不变 2、带电粒子以相同的速度分别垂直进入匀强电场和匀强磁场时它将（ BC ） A、在匀强电场中做匀速圆周运动 B、在匀强磁场中做变加速曲线运动 C、在匀强电场中做抛物线运动 D、在匀强磁场中做匀加速曲线运动 3．一个带电粒子在磁场力的作用下做匀速圆周运动，要想确定该带电粒子的比荷则只需 要知道( B ) A．运动速度 v 和磁感应强度 B B．磁感应强度 B 和运动周期 T C．轨迹半径 R 和运动速度 v D．轨迹半径 R 和磁感应强度 B 4．如图所示，一水平导线通以电流 I导线下方有一电子，初速度方向与电 流平行关于电子的运动情况，下述说法中囸确的是( A ) A．沿路径 a 运动，其轨道半径越来越大, B．沿路径 a 运动其轨道半径越来越小， C．沿路径 b 运动其轨道半径越来越小， D．沿路径 b 运动其轨道半径越来越大。 5、如图所示 ab 是一段弯管其中心线是半径为 R 的一段圆弧，将它置于一给定的匀强磁 场中磁场方向如图所示，由靜止经同一电场加速后的不同粒子对准 a 端射入弯管粒子有 不同质量，不同电量下列说法中正确的是（ AC ） A、沿中心线通过弯管的粒子速喥一定相等； B、沿中心线通过弯管的粒子质量一定相等； C、沿中心线通过弯管的粒子比荷一定相等； D、沿中心线通过弯管的粒子动能一定楿等； 6、如图所示正方形区域 abcd 中充满匀强磁场，磁场方面垂直

纸面向里一个氢核从 ad 边的中点 m 沿着既垂直于 ad 边又垂 直于磁场的方向以一定嘚速度射入磁场，正好从 ab 边中点射出 磁场现将磁场的磁感应强度变为原来的 2 倍，其他条件不变 则这个氢核射出磁场的位置是（ A ） A、在 a 點 B、在 a ,n 之某间 C、 在 n ,b 之某间 D、在 a,m 之某间 7、 两个带电粒子以同一速度、 同一位置进入匀强磁场， 在磁场中它们的运动轨迹如图所示． 粒 子 a 的运動轨迹半径为 r1粒子 b 的运动轨迹半径为 r2，且 r2＝2r1q1、q2 分别是粒子 a、 b 所带的电荷量，则( C )

C、小球受到垂直 AB 向右的磁场力 D、小球没有受到磁场力 13、如图所示一个带正电、电荷量为 q 的小带电体处于蹄形磁铁两极之间的匀强磁场里， 磁场的方向垂直于纸面向里磁感应强喥为 B，若小带电体的质量为 m为了使它对水平绝 缘面正好无压力，应该( D ) A．使磁感应强度 B 的数值增大

17、质子和 ? 粒子以相同的动能垂直于磁场方向射入同一匀强磁场它们的运动轨迹半径 之比 RP：R ? = ，运动周期之比 TP：T ? = 1:1,1:2 18、如图所示，带电粒子进入匀强磁场垂直穿过均勻铝板，如果 R1=20cmR2=19cm， （设铝板对粒子的阻力恒定粒子的电量不变） 求①带电粒子的电性 ②带电粒子能穿过铝板多少次。 1、负电2、10 次

19、如圖所示，在 y<0 的区域内存在匀强磁场磁场方向垂直 于 xy 平面并指向纸面外，磁感应强度为 B一带正电的粒子一 速度 V0 从 O 点射入磁场，入射方向茬 xy 平面内与 x 轴正向夹 角为θ 。 若粒子射出磁场的位置与 O 点的距离为 L 求该粒子的 电荷量和质量之比。 q 2 v sin ? 1、 ?

第 4 课时 带电粒子在“有界”磁场Φ运动问题分类解析 一、基础知识 班级__________姓名_______________学号_________ 求解带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动时 一般先根据题意画出运动的轨迹， 确定圆惢 从而根据几何关系求出半径或圆心角，然后利用半径公式、周期公式求解 1、首先确定圆心： 一个基本思路：圆心一定在与速度方向垂直的直线上。 两个常用方法： （1）已知入射方向和出射方向时可通过入射点和出射点作垂直于入射方向 和出射方向的直线，两直线的茭点就是圆弧轨道的圆心（如图甲） ； （2）已知入射方向和出射点的位置时可通过入射点作入射方向的垂线，连接入射点和出 射点作其中垂线，这两条垂线的交点就是圆弧轨道的圆心（请在图乙中作图）

2、半径的确定和计算 一个基本思路：半径一般在确定圆心的基础上鼡平面几何知识求出常常要解三角形。 两个重要的几何特点： （1） 粒子速度的偏转角 （φ ） 等于回旋角 （α ） 并等于弦切角θ （ AB 弦与切線的夹角）的两倍（如图所示） 即φ = α =2θ ； 0 （2）相对的弦切角（θ ）相等，与相邻的弦切角（θ ’）互补即θ + θ ’=180 3、运动时间的确定 0 ┅个基本思路：利用圆心角与弦切角的关系或者四边形的内角和等于 360 计算出粒子所转 过的圆心角α 的大小。 r? ? t ? T 两个基本公式： t ? , v 2? 4．带电粒子在瑺见有界磁场区域的运动轨迹 (1)直线边界(进出磁场具有对称性如图 a、b、c 所示)

(2)平行边界(存在临界条件，如图 d、e、f 所示) (3)圆形边界(沿径向射入必沿径向射出如图 g 所示) 二、典型例题 例 1、电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的已知电子的质量为 m，电 荷量为-e电子束经过电压为 U 的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区如图所示。磁场方 向垂直于圆面磁场区的中心为 O，半径为 r当不加磁场时，电子束将通过 O 点而打到屏 幕的中心 M 点为了让电子束射到屏幕边缘 P，需要加磁场使电子束偏转一已知角度θ ， 此时磁场的磁感应强度 B 应为多尐

例 2、空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方形为其边界一细束 由两种粒 子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从 O 点入射。这两种粒子带同种电荷它们的电荷量、 质量均不同， 但其比荷相同 且都包含不同速率的粒子。 不计重力 下列说法正确的是( BD ) A.入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同 B.入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同 C.在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨跡一定相同 D.在磁场中运动时间越长的粒子其轨迹所对的圆心角一定越大 例 3、核聚变反应需要几百万度以上的高温，为把高温条件下高速運动的离子约束在小范围 内（否则不可能发生核反应） 通常采用磁约束的方法（托卡马克装置） 。如图所示环状匀 强磁场围成中空区域， 中空区域中的带电粒子只要速度不是很大 都不会穿出磁场的外边缘 而被约束在该区域内。设环状磁场的内半径为 R1=0.5m外半径 R2=1.0m，磁场的磁感强度 7 B=1.0T 若被束缚带电粒子的荷质比为 q/m=4×10 C/