人教版高三物理磁场综合复习

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1、高三物理磁场综合复习一.本周教学内容：磁场综合复习磁场知识结构：【典型例题】（一）磁现象的电本质：1.如图1所示，真空中两点电荷+q、-q以共同角速度ω绕轴OO′匀速转动，r1I2在P处产生的B2（向下），P处合场强方向沿O′O，向上。（2）假如地磁场是由地球表面带电而产生的，且地球表面带正电荷，则地磁场方向应如何？解答：地球自西向东转，形成环形电流

2、，由安培定则，地理的北极应为地磁的北极，地球表面磁场水平分量应从北向南。这与实际情况不符合！2.磁场中的平衡问题：（1）如图3所示，电源电动势ε=2V，r=0.5Ω，竖直导轨电阻可略，金属棒的质量m=0.1kg，R=0.5Ω，它与导轨的动摩擦因数μ=0.4，有效长度为0.2m，靠在导轨的外面，为使金属棒静止，我们施一与纸面夹角30°与导线垂直且向里的磁场。（g=10m/s2）求：①此磁场是斜向上还是斜向下？②B的范围是多少？分析解答：平衡，满足∑F=0。①如果B与纸面成30°，垂直导线向里，且斜向上，则

3、安培力垂直于B，L斜向外，不能保持∑F=0。所以B应垂直L，与纸面成30°，斜向下，如图4所示当B较小，FA小FA·cos30°mg，物体有向上运动趋势，f向下，有②如图5所示，半径为R的铝环，有N根辐条，处于方向垂直环面向里、大小为B的匀强磁场中，转轴和环通过电刷与电源相接，当安培表的示数为I时，环匀速转动，求皮闸（P）对环的摩擦力。分析：N根总作用：P处，摩擦产生阻力矩，Mf=f·R平衡时，∑M=0，有：本题

4、可用整体法，N根总磁力作用为F=BIR，处理问题更简单，若铝环成为铝盘，结果如何？（二）速度选择器，带电粒子在电磁场中的平衡问题：如图6为一种可用于测量电子电量e与质量m比值e/m的阴极射线管，管内处于真空状态，图中L是灯丝，当接上电源时可发出电子。A是中央有小圆孔的金属板，当L和A间加上电压时（其电压值比灯丝电压大很多），电子将被加速并沿图中虚直线所示的路径到达荧光屏S上的O点，发出荧光。P1、P2为两块平行于虚直线的金属板，已知两板间距为d，在虚线所示的圆形区域内可施加一匀强磁场，已知其磁感强度为B

5、，方向垂直纸面向外，a、b1、b2、c1、c2都是固定在管壳上的金属引线，E1、E2、E3是三个电压可调并可读出其电压值的直流电源。（1）试在图中画出三个电源与阴极射管的有关引线的连线。（2）导出计算e/m的表达式，要求用应测物理量及题给已知量表示。图6分析解答：认清物理过程，电子从L蒸发出，经b、a之间加速场，得到动能，速度v0，在P1、P2中电磁场中只有匀速运动，才可能沿直线达到O，必有Eq=qvB。则a.E1接b1、b2（与正负极无关），加热灯丝b.E2作加速场电源，必须“Aa”接正极，b2接负极

6、c.E3作P1、P2之间偏转场电源所以P2必须接正极。电子经U2加速：联立（1）、（2）有：用此方法，可测荷质比e/m（三）磁场中的变速直线运动问题：如图7所示，足够长的绝缘斜面与水平面间的夹角为α（sinα=0.6），放在水平方向的匀强电场和匀强磁场中，电场强度为E=50V/m，方向水平向左，磁场方向垂直于纸面向外。一个带电量q=+4.0×10-2C，质量m=0.40kg的光滑小球，以初速v0=20m/s从斜面底端A冲上斜面，经过3s离开斜面，求磁场的磁感应强度。（取g=10m/s2）分析解答：受力分

7、析如图8所示上：运动过程∑F恒定不变，匀减速直线运动已知状态→力→B上：mgsinα+Eqcosα=ma得：a=10m/s2（与v0反向）v0=20m/sv0=at，得t=2s，vt=0沿斜面反向运动，受力分析如图：a′=a，方向不变f方向改变，v↑，f↑，N↓关注在变力作用下，可能做匀变速运动由于f不做功，Eq做功，机械能不守恒。若只有磁场，情况如何？机械能守恒吗？（四）带电粒子在磁场中的偏转问题：1.质谱仪质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图10所示，离子源S产生一个

8、质量为m，电量为q的正离子，离子产生出来时速度很小，可以看作是静止的。离子产生出来后经过电压U加速，进入磁感强度为B的匀强磁场，沿着半圆周运动而达到记录它的照相底片P上，测得它在P上的位置到入口处S1的距离为x，则下列说法正确的是（）A.若某离子经上述装置后，测得它在P上的位置到入口处S1的距离大于x，则说明离子的质量一定变大B.若某离子经上述装置后，测得它在P上的位置到入口处S1的距离大于x，则说明加速电压U一定变大C.若某离子经上述装置