内容正文:
1、 考法分析和解题技法
热门考法
◎考法1 对磁场的理解
◎考法2 安培力作用下导体的平衡与加速
◎考法3 对洛伦兹力的理解
◎考法4 带电粒子在匀强磁场中的运动
◎考法5 带电粒子在组合场中的运动
◎考法6 带电粒子(带电体)在叠加场中的运动
解题技法
þ技法1 掌握磁场基本性质、磁感应强度的定义式、方向和矢量合成与分解;
þ技法2 掌握安培力的计算和方向判断,并对物体作静力学或动力学分析;
þ技法3 掌握洛伦兹力的计算和方向判断;
þ技法4 理解并掌握带电粒子在匀强磁场中的运动规律,处理该类问题一般方法①找圆心;②作轨迹;③根据题意,结合运动规律求解。
二、真题再现
考例1 (2018全国II卷,T20)(多选)如图,纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2,L1中的电流方向向左,L2中的电流方向向上;L1的正上方有a、b两点,它们相对于L2对称。整个系统处于匀强外磁场中,外磁场的磁感应强度大小为B0,方向垂直于纸面向外。已知a、b两点的磁感应强度大小分别为
和
,方向也垂直于纸面向外。则( )
A. 流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为
B. 流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为
C. 流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为
D. 流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为
考例2 (2017课标卷Ⅰ,T19)(多选)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
∶
考例3 (2017课标卷Ⅱ,T18)如图,虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场,P为磁场边界上的一点.大量相同的带电粒子以相同的速率经过P点,在纸面内沿不同方向射入磁场.若粒子射入速率为v1,这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上;若粒子射入速率为v2,相应的出射点分布在三分之一圆周上.不计重力及带电粒子之间的相互作用.则v2∶v1为( )
A.∶1
∶2
B.
C.∶1
D.3∶
考例4 (2016课标卷Ⅰ,T15)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.11
B.12
C.121
D.144
考例5 (2017课标卷Ⅰ,T16)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>mc
C.mc>ma>mb
D.mc>mb>ma
三、试题预测
预测1 在地球赤道上进行实验时,用磁传感器测得赤道上P点地磁场磁感应强度大小为B0.将一条形磁铁固定在P点附近的水平面上,让N极指向正北方向,如图所示,此时用磁传感器测得P点的磁感应强度大小为B1;现将条形磁铁以P点为轴心在水平面内旋转90°,使其N极指向正东方向,此时用磁传感器测得P点的磁感应强度的大小应为(可认为地磁南北极与地理北、南极重合)( )
A.B1-B0
B.B1+B0
C.
D.
预测2 如图所示,两平行放置、长度均为L的直导线a和b,放置在与导线所在平面垂直的匀强磁场中,当a导线通有电流强度为I,b导线中通过电流方向相反且电流强度为2I的电流时,a导线受到的安培力为F1,b导线受到的安培力为F2,则a导线的电流在b导线处产生的磁感应强度大小为( )
A.
B.
C.
D.
预测3 如图所示,在竖直绝缘的平台上,一个带正电的小球以水平速度v0抛出,落在地面上的A点,若加一垂直纸面向里的匀强磁场,则小球的落点( )
A.仍在A点
B.在A点左侧
C.在A点右侧
D.无法确定
预测4 如图所示,在直角三角形abc区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,∠a=60°,∠b=90°,边长ab=L.粒子源在b点将带负电的粒子以大小、方向均不同的速度射入磁场,已知粒子质量均为m,电荷量均为q.则在