全国二卷高三磁场二轮专题复习学案

磁场学案 磁场 叠加 对称性：两个等大的力的合力。 两个同向电流相互 。 运动 原则 通过 求 ，通过 求 。 圆心角 = 角 = 角。 方法：找圆心、定半径（ ）、求时间（ ） 单边界 规律：入射速度与边界的夹角 出射速度与磁场边界的夹角。 公式：侧移距离 d = 。 双（多）边界 已知角度：利用 求解。 未知角度：利用 求解， R = 。 圆形磁场 描述：沿半径方向射入一定 射出。 辅助线：连接两圆心利用三角函数求解磁场圆与轨迹园半径关系。 注意：磁场圆和轨迹园半径用不同的字母表示。 临界问题 速度方向确定 相切 描述：求 V 、 B 最值和恰好不射出等 步骤： 延长速度交边界于一点 做 线和速度垂线交点为圆心 过圆心做边界垂线垂足为 。 时间 单边界 速度改变：时间 。 磁感应强度改变：时间 。 双边界：速度改变：速度越大时间 。 速度大小确定： 条件：轨迹园半径小于磁场圆半径 规律：入射点与最大出射点连线为 。 综合 组合场：注意磁场与电场交界处速度的大小方向。 复合场 : 结合运动状态与受力综合分析 电磁仪器： 质谱仪 。 回旋加速器 。 磁流体发电机 。 速度选择器 。 一、单选题 1．图示装置叫质谱仪，最初是由阿斯顿设计的，是一种测量带电粒子的质量和分析同位素的重要 工具。其工作原理如下：一个质量为 m、电荷量为 g 的离子，从容器 A 下方的小孔 1S 飘入电势差 为 U 的加速电场，其初速度几乎为 0，然后经过 3S 沿着与磁场垂直的方向，进入磁感应强度为 B 的匀强磁场中，最后打到照相的底片 D 上。不计离子重力。则（ ） A．离子进入磁场时的速率为 2mUv q  B．离子在磁场中运动的轨道半径为 1 2qUr B m  C．离子在磁场中运动的轨道半径为 1 2mUr B q  D．若 a、b 是两种同位素的原子核，从底片上获知 a、b 在磁场中运动轨迹的直径之比是1.08:1， 则 a、b 的质量之比为1.08:1 2．如图，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P 为磁场边界上的一点．大量相 同的带电粒子以相同的速率经过 P 点，在纸面内沿不同方向射入磁场．若粒子射入速率为 v1，这 些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上；若粒子射入速率为 v2，相应的出射点分布在 三分之一圆周上．不计重力及带电粒子之间的相互作用．则 v2∶v1 为( ) A． 3 ∶2 B． 2 ∶1 C． 3 ∶1 D．3∶ 2 3．如图所示，两块平行金属板中间有正交的匀强电场和匀强磁场， 粒子（氦原子核）以速度 v 从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向从左向右射入，恰好能沿直线匀速通过．下列说法中 正确的是： A．若电子以速度 v 沿相同方向射入，运动的时间变长 B．若质子以速度 v 沿相同方向射入，运动的时间变短 C．若电子以大于 v 的速度沿相同的方向射入，从右端射出时的动能会增 大 D．若质子以小于 v 的速度沿相同方向射入，从右端射出时的动能会增大 4．如图所示，两个平行金属板水平放置，要使一个电荷量为-q、质量为 m 的微粒，以速度 v 沿两 板中心轴线 S1S2 向右运动，可在两板间施加匀强电场或匀强磁场。设电场强度为 E，磁感应强度 为 B，不计空气阻力，已知重力加速度为 g。下列选项可行的是（ ） A．只施加竖直向上的电场，且满足 mg q E  B．只施加竖直向上的磁场，且满足 mgB qv  C．同时施加竖直向下的电场和竖直向上的磁场，且满足 mgE Bvq   D．同时施加竖直向下的电场和垂直纸面向里的磁场，且满足 mgE Bvq   二、多选题 5．如图所示为等离子体发电机的示意图。N、S 为两个磁极，所夹空间可看作匀强磁场。一束含 有正、负离子的等离子体垂直于磁场方向喷入磁场中，另有两块相距为 d 的平行金属板 P、Q。每 块金属板的宽度为 a、长度为 b。P、Q 板外接电阻 R。若磁场的磁感应强度为 B，等离子体的速度 为 v，系统稳定时等离子体导电的电阻率为  。则下列说法正确的是（ ） A．Q 板为发电机的正极 B．Q 板为发电机的负极 C．电路中电流为 Bdvab Rab d D．电路中电流为 2Bvad Rab d 6．如图，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线 L1、L2，L1 中的电流方向向左，L2 中的电流方向 向上；L1 的正上方有 a、b 两点，它们相对于 L2 对称。整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感 应强度大小为 B0，方向垂直于纸面向外。已知 a、b 两点的磁感应强度大小分别为 1 3 B0 和 1 2 B0， 方向也垂直于纸面向外。则（ ） A．流经 L1 的电流在 b 点产生的磁感应强度大小为 7 12 B0 B．流经 L1 的电流在 a 点产生的磁感应强度大小为 1 12 B0 C．流经 L2 的电流在 b 点产生的磁感应强度大小为 1 12 B0 D．流经 L2 的电流在 a 点产生的磁感应强度大小为 7 12 B0 7．如图所示，直径为 d 的圆形区域内有垂直纸面向里、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场，MN 为 圆的直径，一重力不计的带电粒子从 M 点沿 MN 方向以速度ν射入磁场区域，最后从圆周上的 P 点离开磁场，若∠NOP=60°，下列说法正确的是 A．粒子带正电 B．粒子的比荷为 2 3 3 v Bd C．洛伦兹力对粒子的冲量为零 D．粒子在磁场中运动的时间为 3 6 d v  8．如图所示，在长方形 abcd 区域有垂直于纸面向内的匀强磁场，已知 ab=l，ad= 3l ，磁感应强 度大小为 B，a 处有一个粒子源，在某时刻向长方形区域发射大量质量为 m、电荷量为 q 的带负电 粒子（重力不计），速度方向均在纸面内。则下列说法正确的是（ ） A．沿 ab 方向入射、bc 边射出的所有粒子中，入射速度越大的粒子，在磁场中运动的时间越长 B．沿 ab 方向射、bc 边射出的所有粒子中，入射速度越大的粒子，在磁场中运动的时间越短 C．沿 bc 方向恰好从 c 点出射的粒子速度为 3qBl m D．沿 bc 方向恰好从 c 点出射的粒子速度为 2qBl m 9．如图所示，在平面直角坐标系 xOy 内，第 1 象限存在沿 y 轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限存在 垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为 B，一质量为 m、电量为 q 的带正电的粒子从 y 轴上纵坐标 y=h 处的 M 点以速度 v0 垂直于 y 轴射入电场，经 x 轴上横坐标 x=2h 处的 P 点进入磁 场，不计粒子重力，求： (1)电场强度大小 E； (2)粒子在磁场中运动的轨迹半径 r。