内容正文:
2023届二轮复习——磁场知识点汇总
选择专题练习
一、磁场
1.基本性质:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁力的作用.
2.磁感线:在磁场中画出一些曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致。方向:小磁针的极所受磁场力的方向.
3. 磁感线的特点:
(1)磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向.
(2)磁感线的疏密定性地表示磁场的强弱,在磁感线较密的地方磁场较强;磁感线较疏的地方磁场较弱
(3)磁感线是闭合曲线,没有起点和终点,在磁体外部,从极指向极;在磁体内部,由极指向极
(4)同一磁场的磁感线不中断、不相交、不相切.
(5)磁感线是假想的曲线,客观上不存在.
二、安培力
1.定义:通电导线在磁场中受的力称为安培力
2. 安培力的方向 :用左手定则判定:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向
3. 安培力的大小:
(1)磁场和电流垂直时:
(2)磁场和电流平行时:
(3)磁感应强度的方向与电流方向成角:
三、洛伦兹力
1.洛伦兹力定义:运动电荷在磁场中受到的力
2. 方向:左手定则:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心垂直进入,并使四指指向正电荷运动的方向,这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向。
3. 洛伦兹力的大小
(1)时,
(2)时,
(3)与夹角为θ时,
四、带电粒子在匀强磁场中的运动
1. 基本公式
(1)向心力公式:
(2)轨道半径公式:
(3)周期公式: , ,
2. 圆心的确定
(1)已知入射点、出射点、入射方向和出射方向时,可通过入射点和出射点分别作垂直于入射方向和出射方向的直线,两条直线的交点就是圆弧轨迹的圆心(如图甲所示,图中P为入射点,M为出射点).
(2)已知入射方向、入射点和出射点的位置时,可以通过入射点作入射方向的垂线,连接入射点和出射点,作其中垂线,这两条垂线的交点就是圆弧轨迹的圆心(如图乙所示,P为入射点,M为出射点)
3. 半径的确定:可利用物理学公式或几何知识(勾股定理、三角函数等)求出半径大小.
4. 运动时间的确定:粒子在磁场中运动一周的时间为 T,当粒子运动的圆弧所对应的圆心角为θ时,其运动时间表示为:
5. 求解粒子在匀强磁场中运动问题的步骤:
(1)画轨迹:即确定圆心,画出运动轨迹.
(2)找联系:轨迹半径与磁感应强度、运动速度的联系,偏转角度与圆心角、运动时间的联系,在磁场中的运动时间与周期的联系.
(3)用规律:即牛顿运动定律和圆周运动的规律,特别是周 期公式、半径公式.
6. 半径的确定:可利用物理学公式或几何知识(勾股定理、三角函数等)求出半径大小.
7. 运动时间的确定:粒子在磁场中运动一周的时间为 T,当粒子运动的圆弧所对应的圆心角为θ时,其运动时间表示为:
8. 求解粒子在匀强磁场中运动问题的步骤:
(1)画轨迹:即确定圆心,画出运动轨迹.
(2)找联系:轨迹半径与磁感应强度、运动速度的联系,偏转角度与圆心角、运动时间的联系,在磁场中的运动时间与周期的联系.
(3)用规律:即牛顿运动定律和圆周运动的规律,特别是周 期公式、半径公式.
1、 单项选择题
1.(2022届广东高考真题) 如图所示,一个立方体空间被对角平面划分成两个区域,两区域分布有磁感应强度大小相等、方向相反且与z轴平行的匀强磁场。一质子以某一速度从立方体左侧垂直平面进入磁场,并穿过两个磁场区域。下列关于质子运动轨迹在不同坐标平面的投影中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
2.(2022届广东省一模) 如图,虚线内有垂直纸面的匀强磁场,是半圆,圆心是O,半径为r,,现有一质量为m、电荷量为的离子,以速度v沿半径射入磁场,从边垂直边界离开磁场,则( )
A.
离子做圆周运动的半径为
B. 离子离开磁场时距b点为
C. 虚线内的磁感应强度大小为
D. 离子在磁场中的运动时间为
3.(2022届广州二模) 阿尔法磁谱仪是目前在太空运行的一种粒子探测器,其关键的永磁体系统是由中国研制的。探测器内边长为L的正方形abcd区域内有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,当宇宙中带电量为+q的粒子从ab中点O沿纸面垂直ab边射入磁场区域时,磁谱仪记录到粒子从ad边射出,则这些粒子进入磁场时的动量p满足( )
A.
B.
C.
D. 或
4.(2022届江门二模) 如图所示,边长为L的正方形线框ABCD,ADC边的电阻与ABC边的电阻不相等,将线框放在与线框平面垂直、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。电流I从A