解密10 磁场-备战2019年高考物理之高频考点解密 Word版含解析.pdf

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1、考纲要求核心考点磁场、磁感应强度、磁感线Ⅰ通电直导线和通电线圈周围磁场的方向Ⅰ安培力、安培力的方向Ⅰ匀强磁场中的安培力Ⅱ洛伦兹力、洛伦兹力的方向Ⅰ洛伦兹力公式Ⅱ带电粒子在匀强磁场中的运动Ⅱ质谱仪和回旋加速器Ⅰ考点1带电粒子在磁场中的运动1．带电粒子垂直磁场方向射入磁场时，粒子只受洛伦兹力时，做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律可mv知，粒子运动的半径为R；粒子运动的周期为。粒子所受洛伦兹力的方向用左手定qB则来判断（若是负电荷，则四指指运动的反方向）。v22．“三步法”分析qvBm带电粒子在磁场中的运动问题R（1）画轨迹：也就是确定圆心，用几何方法求半径并画出轨迹。作带电粒子运动轨迹时需注意

2、的问题：①四个点：分别是入射点、出射点、轨迹圆心和入射速度直线与出射速度直线的交点。②六条线：圆弧两端点所在的轨迹半径，入射速度直线和出射速度直线，入射点与出射点的连线，圆心与两条速度直线交点的连线。前面四条边构成一个四边形，后面两条为对角线。③三个角：速度偏转角、圆心角、弦切角，其中偏转角等于圆心角，也等于弦切角的两倍。（2）找联系：①轨道半径与磁感应强度、运动速度相联系，分析粒子的运动半径常用的方法有物理方法和几何方法mv两种。物理方法也就是应用公式R确定；几何方法一般根据数学知识（直角三角形知识、三角函数等）qB通过计算确定。②速度偏转角φ与回旋角（转过的圆心角）α、运动时间t相联系

3、。如图所示，粒子的速度偏向角φ等于回旋角2πssRα，等于弦切角θ的2倍，且有φ=α=2θ=ωt=t或，t（其中s为运动的圆弧长度）。TRvv（3）用规律：应用牛顿运动定律和圆周运动的规律关系式，特别是周期公式和半径公式，列方程求解。（2018·云南省玉溪市高三联合调研）如图所示是某粒子速度选择器截面的示意图，在一半径为R=10cm的圆柱形桶内有B=10–4T的匀强磁场，方向平行于轴线，在圆柱桶某一截面直径的两端开有小孔，作为入射孔和出射孔。粒子束以不同角度入射，最后有不同速度的粒子束射出。现有一粒子源发射比荷为的正粒子，粒子束中速度分布连续。当角θ=45°时，出射粒子速度v的大小

4、是A．B．C．D．【参考答案】B【试题解析】离子从小孔a射入磁场，与ab方向的夹角为α=45°，则离子从小孔b离开磁场时速度与ab的夹角也为α=45°，过入射速度和出射速度方向作垂线，得到轨迹的圆心O′，画出轨迹如图，由几何知mv识得到轨迹所对应的圆心角为：θ=2α=90°，由几何关系知r2R，又r，解得：qB，故选B。1．（2018·江西浮梁一中高三冲刺训练）据有关资料介绍，受控核聚变装置中有极高的温度，因而带电粒子将没有通常意义上的“容器”可装，而是由磁场约束带电粒子运动，使之束缚在某个区域内。如图所示，环状磁场的内半径为R，外半径为R，被束缚的带电粒子的比荷为k，中空区域内带电粒子

5、具有各个方12向的速度，速度大小为v。中空区域中的带电粒子都不会穿出磁场的外边缘而被约束在半径为R的区域2内，则环状区域内磁场的磁感应强度大小可能是2Rv4RvA．2B．2kRRkR2R221213vvC．D．kRRkRR2121【答案】BCRR由图可知，r21，即，解得：，故AD不可能，C可能；第二种2情况：其在环形磁场内的运动轨迹圆中最大者与磁场外边界圆相切，如图所示：R2R2设轨迹圆的半径为r，由几何关系得：，解得：r21，即，2R2，故B可能。2．如图所示，在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场，MN是一竖直放置的感光板。从圆形磁场最高点P

6、垂直磁场射入大量的带正电、电荷量为q、质量为m、速度为v的粒子，不考虑粒子间的相互作用力，关于这些粒子的运动以下说法正确的是qBRA．只要速度满足v=，沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上mB．对着圆心入射的粒子，其出射方向的反向延长线不一定过圆心C．对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中通过的弧长越长，时间也越长D．只要对着圆心入射，出射后均可垂直打在MN上【答案】A3．（2018·内蒙古集宁一中高二期末）如图所示，一个有界的匀强磁场，磁感应强度B=0.50T，磁场方向垂直于纸面向里，MN是磁场的左边界．在距磁场左边界MN的1.0m处有一个放射源A，内装放射物质226Ra（镭），22

7、6Ra发生α衰变生成新核Rn（氡）。放在MN左侧的粒子接收器接收到垂直于边界。8888MN方向射出的质量较小的粒子，此时接收器位置距直线OA的距离为1.0m。（1）试写出Ra的衰变方程；（2）求衰变后α粒子的速率；（3）求一个静止镭核衰变释放的能量。（设核能全部转化为动能，取1u=1.6×10–27kg，电子电量e=1.6×10–19C）【答案】（1）（2）（3）E=2.04×10–12J考点2带电粒子在磁场