2019届高考物理二轮复习 专题三 电场与磁场 第2讲 磁场性质及带电粒子在磁场中的运动学案

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1、第2讲　磁场性质及带电粒子在磁场中的运动真题再现考情分析(多选)(2018·高考全国卷Ⅱ)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B0和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B0B.流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0C.流经L2的电流在b点产生的磁感应强

2、度大小为B0D.流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0解析：选AC.由对称性可知，流经L1的电流在a、b两点产生的磁感应强度大小相等，设为B1，流经L2的电流在a、b两点产生的磁感应强度大小相等但方向相反，设其大小为B2，由磁场叠加原理有B0－B1－B2＝B0，B0－B1＋B2＝B0，联立解得B1＝B0，B2＝B0，所以A、C正确.[命题点分析]磁感应强度的叠加原理、右手螺旋定则[思路方法]由右手螺旋定则判断通电导线L1、L2在各个区域形成的磁感应强度的方向，再根据每个区域是由3个磁场叠加而成联立求解问题(多选)

3、(2017·高考全国卷Ⅰ)如图，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距，均通有电流I，L1中电流方向与L2的相同，与L3中的相反．下列说法正确的是(　　)A.L1所受磁场作用力的方向与L2、L3所在平面垂直B.L3所受磁场作用力的方向与L1、L2所在平面垂直C.L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为1∶1∶D.L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为　∶[命题点分析]右手螺旋定则、安培定则、左手定则[思路方法]由右手螺旋定则判断各电流产生磁场的方向，再根据叠加原理明确各个区域的磁场方向，

4、由左手定则计算其大小关系∶1解析：选BC.由安培定则可判断出L2在L1处产生的磁场(B21)方向垂直L1和L2的连线竖直向上，L3在L1处产生的磁场(B31)方向垂直L1和L3的连线指向右下方，根据磁场叠加原理，L3和L2在L1处产生的合磁场(B合1)方向如图1所示，根据左手定则可判断出L1所受磁场作用力的方向与L2和L3的连线平行，选项A错误；同理，如图2所示，可判断出L3所受磁场(B合3)作用力的方向(竖直向上)与L1、L2所在的平面垂直，选项B正确；同理，如图3所示，设一根长直导线在另一根导线处产生的磁场的磁感应强

5、度大小为B，根据几何知识可知，B合1＝B，B合2＝B，B合3＝B，由安培力公式可知，L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小与该处的磁感应强度大小成正比，所以L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为1∶1∶，选项C正确，D错误.(2016·高考全国卷Ⅲ)平面OM和平面ON之间的夹角为30°，其横截面(纸面)如图所示，平面OM上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外．一带电粒子的质量为m，电荷量为q(q>0)．粒子沿纸面以大小为v的速度从OM的某点向左上方射入磁场，速度与OM成30°角．已知该

6、粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场．不计重力．粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为(　　)A.　　　　　　　B.　　　　　　　C.　　　　　　　D.解析：选D.如图所示为粒子[命题点分析]带电粒子在有界磁场中的运动[思路方法]带电粒子在匀强磁场中运动时，洛伦兹力充当向心力，从而得出半径R＝，周期T＝，运动时间t＝T，知道粒子在磁场中运动半径和速度有关，运动周期和速度无关，画轨迹，定圆心，找半径，结合几何知识分析解题在匀强磁场中的运动轨迹示意图，设出射点为P，粒子运动轨迹与ON的交点为

7、Q，粒子入射方向与OM成30°角，则射出磁场时速度方向与OM成30°角，由几何关系可知，PQ⊥ON，故出射点到O点的距离为轨迹圆直径的2倍，即4R，又粒子在匀强磁场中运动的轨迹半径R＝，所以D正确.命题规律研究及预测分析近几年高考试题可以看出，对磁场性质的考查和带电粒子在匀强磁场中的运动是热点题型，由于此类问题考查学生的空间想象能力，运用数学知识解决物理问题的能力，综合性较强.在2019年的备考中，一是要重视磁场的基本规律，如右手螺旋定则、安培定则、左手定则、洛伦兹力公式等，二是要强化训练学生画带电粒子在磁场中运动轨迹草

8、图，准确找到圆心、半径、圆心角等　磁场对带电体的作用掌握“两个磁场力”(1)安培力：F＝BIL(I⊥B)．(2)洛伦兹力：F＝qvB(v⊥B)．用准“两个定则”(1)对电流的磁场用安培定则．(2)对通电导线在磁场中所受的安培力和带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力用左手定则．解决磁场中导体运动问题的一般思路(1)正确地对导