内容正文:
第2讲 磁场
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二轮· 物理
知识必备 基础落实
核心素养 能力提升
创新应用 思维拓展
限时训练 巩固提高
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1.(2022·山东济南模拟)如图所示,abc是以O点为圆心的三分之一圆弧,b为圆弧中点,a、b、c处各有一垂直纸面的通电直导线,电流大小相等,方向均垂直纸面向里,整个空间还存在一个磁感应强度大小为B的匀强磁场,O点处的磁感应强度恰好为零。若将c处电流反向,其他条件不变,则O点处的磁感应强度大小为( )
A.B B.2B
C.3B D.0
A
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解析:三条导线的磁场如图所示
由矢量的叠加可知,三条导线产生的磁场合磁感应强度为
B合=2B0
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结合题意可得
2B0=B,若将c处电流反向,三条导线产生的磁场如图所示
根据磁感强度的叠加可知,O点处的磁感应强度大小为B,故A正确,B、C、D错误。
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2.(多选)(2022·山东烟台模拟)质谱仪的工作原理如图所示,大量粒子飘入加速电场,其初速度几乎为0,经过加速后,通过宽为L的狭缝MN沿着与磁场垂直的方向进入匀强磁场中,最后打到照相底片上。在一次测试中,大量的某种粒子经加速电场加速后刚进入匀强磁场时的速度大小均为v,打在底片上的位置到M点的最小距离为a,匀强磁场的磁感应强度为B,不考虑粒子的重力及它们之间的相互作用。则
( )
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答案:ACD
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[真题示例] (多选)(2022·辽宁卷)粒子物理研究中使用的一种球状探测装置横截面的简化模型如图所示。内圆区域有垂直纸面向里的匀强磁场,外圆是探测器。两个粒子先后从P点沿径向射入磁场,粒子1沿直线通过磁场区域后打在探测器上的M点。粒子2经磁场偏转后打在探测器上的N点。装置内部为真空状态,忽略粒子重力及粒子间相互作用力。下列说法正确的是( )
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A.粒子1可能为中子
B.粒子2可能为电子
C.若增大磁感应强度,粒子1可能打在探测器上的Q点
D.若增大粒子入射速度,粒子2可能打在探测器上的Q点
答案:AD
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磁场及其对电流的作用
1.磁场的叠加和安培定则应用的注意点
(1)根据安培定则确定通电导线周围磁场的方向。
(2)磁场中每一点磁感应强度的方向为该点处磁感线的切线方向。
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(3)磁感应强度是矢量,多个通电导体产生的磁场叠加时,合磁场的磁感应强度等于各场源单独存在时在该点的磁感应强度的矢量和,遵从平行四边形定则。
2.安培力公式:F=BILsin α(α为B、I间的夹角)
(1)公式只适用于匀强磁场中的通电直导线或非匀强磁场中很短的通电导线。
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(2)当I、B夹角为0°时F=0;当电流与磁场方向垂直时,安培力最大,为F=BIL。
(3)L是有效长度。闭合的通电导线框在匀强磁场中受到的安培力F=0。
(4)安培力的方向利用左手定则判断。
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3.安培力作用下的平