高三物理一轮复习磁场

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1、..章末整合提升磁场1.(多选)(2017·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中的相同,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∶∶1命题意图:本题考查安培定则、左手定则、磁场叠加、安培力及其相关的知识点.解析: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

2、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

3、小之比为1∶1∶,选项C正确,选项D错误........图1     图2 图3答案:BC2.(2017·全国卷Ⅰ)如图,空间某区域存在匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向上(与纸面平行),磁场方向垂直于纸面向里.三个带正电的微粒a、b、c电荷量相等,质量分别为ma、mb、mc.已知在该区域内,a在纸面内做匀速圆周运动,b在纸面内向右做匀速直线运动,c在纸面内向左做匀速直线运动.下列选项正确的是(  )A.ma>mb>mc  B.mb>ma>mcC.mc>ma>mbD.mc>mb>ma命题意图:本题考查带电微粒在复合场(重力场、电场和磁场)中的运动及其相关的知识点.解析:该空间区域为匀强电

4、场、匀强磁场和重力场的叠加场,a在纸面内做匀速圆周运动,可知其重力与所受到的电场力平衡,洛伦兹力提供其做匀速圆周运动的向心力,有mag=qE,解得ma=.b在纸面内向右做匀速直线运动,由左手定则可判断出其所受洛伦兹力方向竖直向上,可知mbg=qE+qvbB,解得mb=+.c在纸面内向左做匀速直线运动,.......由左手定则可判断出其所受洛伦兹力方向竖直向下,可知mcg+qvcB=qE,解得mc=-.综上所述,可知mb>ma>mc,选项B正确.答案:B3.(2016·全国卷Ⅰ)现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子,其示意图如图所示,其中加速电压恒定.质子在入口处从静止开始被加速电场加

5、速,经匀强磁场偏转后从出口离开磁场.若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速,为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场,需将磁感应强度增加到原来的12倍.此离子和质子的质量比约为(  )A.11B.12C.121D.144命题意图:本题考查动能定理、洛伦兹力、匀速圆周运动及相关的知识点,意在考查考生运用相关知识分析、解决粒子在电场中加速和在匀强磁场中做匀速圆周运动问题的能力.解析:设加速电压为U,质子做匀速圆周运动的半径为r,原来磁场的磁感应强度为B,质子质量为m,一价正离子质量为M.质子在入口处从静止开始加速,由动能定理得,eU=mv,质子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦

6、兹力提供向心力,ev1B=m;一价正离子在入口处从静止开始加速,由动能定理得,eU=Mv,该正离子在磁感应强度为12B的匀强磁场中做匀速圆周运动,轨迹半径仍为r,洛伦兹力提供向心力,ev2·12B=M;联立解得M∶m=144∶1,.......选项D正确.答案:D4.(2015·全国卷Ⅰ)两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行.一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力),从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后,粒子的(  )A.轨道半径减小,角速度增大B.轨道半径减小,角速度减小C.轨道半径增大,角速度增大D.轨道半径增大,角速度减小命题意图:本题考查洛伦兹力、带电粒子在

7、匀强磁场中的匀速圆周运动及其相关的知识点,意在考查考生综合运用相关知识分析解决问题的能力.难度中等偏易.解析:带电粒子以某一速度垂直磁场方向进入匀强磁场,在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,得qvB=m,解得轨道半径r=.带电粒子由较强磁场区域进入到较弱磁场区域,磁感应强度B减小,由r=可知,轨道半径r增大.由于洛伦兹力不做功,带电粒子速度不变,由角速度公式ω=,可知角速度减小,选项D正确,选项A、B、C错误.答案

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