第一部分 专题三 第2讲 磁场的性质 带电粒子在磁场中的运动-【创新教程】2024高考物理总复习大二轮专题增分方案教师用书word（新教材）

第2讲　磁场的性质　带电粒子在磁场中的运动 真题引领 1.(2023·江苏卷，2)如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B.L形导线通以恒定电流I，放置在磁场中．已知ab边长为2l，与磁场方向垂直，bc边长为l，与磁场方向平行．该导线受到的安培力为(　　) A．0　　　　　 B．BIl　　　　　　 C．2BIl　　　　　　D.BIl [解析]　因bc段与磁场方向平行，则不受安培力；ab段与磁场方向垂直，则受安培力为Fab＝BI·2l＝2BIl，则该导线受到的安培力为2BIl. [答案]　C. ◆[情境设置] 以L形导线通以恒定电流I放置在磁场中为背景，创设学习探索类问题情景． ◆[素养聚焦] 考查安培力的计算，体现科学推理素养. 2.(2022·全国乙卷，18)(多选)安装适当的软件后，利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度B.如图，在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为xOy面．某同学在某地对地磁场进行了四次测量，每次测量时y轴指向不同方向而z轴正向保持竖直向上．根据表中测量结果可推知(　　) 测量序号 Bx/μT By/μT Bz/μT 1 0 21 －45 2 0 －20 －46 3 21 0 －45 4 －21 0 －45 A.测量地点位于南半球　　　　　　 B．当地的地磁场大小约为50 Μt C.第2次测量时y轴正向指向南方 D.第3次测量时y轴正向指向东方 [解析]　 31 学科网（北京）股份有限公司 A．如图所示，地球可视为一个磁偶极，磁南极大致指向地理北极附近，磁北极大致指向地理南极附近．通 过这两个磁极的假想直线(磁轴)与地球的自转轴大约成11.3度的倾斜．由表中z轴数据可看出z轴的磁场竖直向下，则测量地点应位于北半球，A错误； B.磁感应强度为矢量，故由表格可看出此处的磁感应强度大致为B＝＝ 计算得B≈50μT，B正确； CD.由选项A可知测量地在北半球，而北半球地磁场指向北方斜向下，则第2次测量，测量By＜0，故y轴指向南方，第3次测量Bx＞0，故x轴指向北方而y轴则指向西方，C正确、D错误．故选BC. [答案]　BC ◆[情境设置] 以智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度为背景，创设学习探索类问题情景. ◆[素养聚焦] 考查地磁场分布特点，体现科学推理素养. 真题引领 3.(2023·全国乙卷，18)如图，一磁感应强度大小为B的匀强磁场，方向垂直于纸面(xOy平面)向里，磁场右边界与x轴垂直．一带电粒子由O点沿x正向入射到磁场中，在磁场另一侧的S点射出，粒子离开磁场后，沿直线运动打在垂直于x轴的接收屏上的P点；SP＝l，S与屏的距离为，与x轴的距离为a.如果保持所有条件不变，在磁场区域再加上电场强度大小为E的匀强电场，该粒子入射后则会沿x轴到达接收屏．该粒子的比荷为(　　) 31 学科网（北京）股份有限公司 A.　　　　　 B.　　　　　　 C.　　　　　　 D. [解析]由题知，一带电粒子由O点沿x正向入射到磁场中，在磁场另一侧的S点射出，则根据几何关系可知sin 30°＝，解得粒子做圆周运动的半径r＝2a，则粒子做圆周运动有qvB＝m，则有＝，如果保持所有条件不变，在磁场区域再加上电场强度大小为E的匀强电场，该粒子入射后则会沿x轴到达接收屏，则有Eq＝qvB，联立有＝. [答案]　A ◆[情境设置] 以带电粒子在磁场中做圆周运动为背景，创设学习探索类问题情景． ◆[素养聚焦] 画粒子做圆周运动轨迹，根据几何关系：球半径，从而求比荷，体现科学推理素养. 4．(2022·辽宁卷，8)(多选)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(　　) 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 [解析]AB.由题图可看出粒子1没有偏转，说明粒子1不带电，则粒子1可能为中子；粒子2向上偏转，根据左手定则可知粒子2应该带正电，A正确、B错误；C.由以上分析可知粒子1为中子，则无论如何增大磁感应强度，粒子1都不会偏转，C错误；D.粒子2在磁场中洛伦兹力提供向心力有qvB＝m，解得r＝，可知若增大粒子入射速度，则粒子2的半径增大，粒子2可能打在探测器上的Q点，D正确．故选AD. 31 学科网（北京）股份有限公司 [答案]　AD ◆[情境设置] 本题属于应用性题目，以“带电粒子在圆形有界匀强磁场中的运动”为素材创设学习探