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全国通用2022版高考物理考前三个月第2部分专题1应考策略方法技巧六磁场
全国通用2022版高考物理考前三个月第2部分专题1应考策略方法技巧六磁场
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六、磁场考点37 磁场、磁感应强度、磁感线(Ⅰ)考点38 通电直导线和通电线圈周围磁场的方向(Ⅰ)(1)磁场:磁场是磁极(电流)周围存在的一种客观实际存在的特殊物质.(2)磁感应强度:磁感应强度是描述磁场力性质的物理量,定义式为B=(比值法:B与IL无关),条件是F⊥I(L).(3)磁感线:用来形象描述磁场各点强弱和方向的假想曲线;磁感线某点切线方向、该点磁场方向和放入该点小磁针静止时N极指向相同;磁感线疏密与磁场强弱相对应,磁感线是封闭曲线,两条磁感线不会相交.(4)电流周围磁场的分布(如图1所示)图1考点39 安培力、安培力的方向(Ⅰ)考点40 匀强磁场中的安培力(Ⅱ)安培力:磁场对电流的作用,F=BILsinα,式中α是电流方向与磁场方向的夹角,L为导线的有效长度.闭合通电线圈在匀强磁场中所受的安培力的矢量和为零.①左手定则判断安培力的方向:(如图2所示)图2②安培力的特点:F⊥B,F⊥I,即F垂直于B和I6\n所决定的平面.安培力做正功,电能转化为机械能(电动机原理);安培力做负功(或克服安培力做功),机械能或其他形式的能量转化为电能(发电机原理).考点41 洛伦兹力、洛伦兹力的方向(Ⅰ)考点42 洛伦兹力的公式(Ⅱ)(1)洛伦兹力是磁场对运动电荷的作用力,当v//B时,F=0;当v⊥B时,F=qvB.洛伦兹力垂直于B与v所决定的平面,方向判定利用左手定则.(2)由于F垂直于v,故洛伦兹力只改变速度的方向,不改变速度的大小,洛伦兹力对带电粒子不做功.考点43 带电粒子在匀强磁场中的运动(Ⅱ)考点44 质谱仪和回旋加速器(Ⅰ)(1)带电粒子的运动规律若v∥B,带电粒子不受洛伦兹力,则带电粒子做匀速直线运动.若带电粒子垂直进入匀强磁场,则做匀速圆周运动.向心力由洛伦兹力提供:qvB=m;轨道半径r=,周期T=.(2)带电粒子做圆周运动问题①圆心确定:因洛伦兹力指向圆心且与运动速度方向垂直,画出粒子运动轨迹中任意两点洛伦兹力的方向,其延长线的交点即为圆心.②半径确定:一般是利用几何知识、解三角形方法求解.③时间确定:利用圆心角与弦切角的关系计算圆心角大小,由t=T可求得带电粒子在磁场中的运动时间.(3)质谱仪是测量同位素质量及含量百分比的仪器.一束带电离子通过质谱仪电场和磁场后,比荷不同的便被分开,如图3所示.由动能定理得:v=,r==,进入同一磁场时,r∝,且U、B、r能直接测量,因此可用此装置来测量比荷.6\n图3图4(4)回旋加速器中交变电压的周期等于粒子在磁场中运动的周期,粒子获得的最大动能由磁感应强度和D形盒的半径确定,如图4所示.T电=T圆=vm=(R:D形盒半径)Ek=mv=(与U无关)考点热身精练1.(多选)(2022·广东六校第三次联考)下列有关电荷所受电场力和磁场力的说法中,正确的是( )A.电荷在磁场中一定受磁场力的作用B.电荷在电场中一定受电场力的作用C.电荷受电场力的方向与该处的电场方向一致D.电荷若受磁场力,则受力方向与该处的磁场方向垂直2.(2022·宁波鄞州高级中学高三第一次考试)如图5所示,三根通电长直导线P、Q、R互相平行,垂直纸面放置,其间距均为a,电流均为I,方向垂直纸面向里(已知电流为I的长直导线产生的磁场中,距导线r处的磁感应强度B=,其中k为常数).某时刻有一电子(质量为m、电荷量为e)正好经过原点O,速度大小为v,方向沿y轴正方向,则电子此时所受磁场力为( )6\n图5A.方向垂直纸面向里,大小为B.方向指向x轴正方向,大小为C.方向垂直纸面向里,大小为D.方向指向x轴正方向,大小为3.(2022·绵阳模拟)如图6所示,均匀绕制的螺线管水平放置,在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A,A与螺线管垂直,A导线中的电流方向垂直纸面向里,开关S闭合,A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是( )图6A.水平向左B.水平向右C.竖直向下D.竖直向上4.(2022·泰兴模拟)如图7是医用回旋加速器示意图,其核心部分是两个D形金属盒,两金属盒置于匀强磁场中,并分别与高频电源相连.现分别加速氘核(H)和氦核(He).下列说法中正确的是( )图7A.它们的最大速度相同6\nB.它们的最大动能相同C.两次所接高频电源的频率不相同D.仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能6\n答案精析六、磁场1.BD [当电荷在磁场中静止或者速度方向与磁场方向平行时,电荷在磁场中将不受磁场力的作用,选项A错误;而电荷在电场中一定受电场力的作用,选项B正确;负电荷受电场力的方向与该处的电场方向相反,选项C错误;电荷若受磁场力,则由左手定则可知受力方向与该处的磁场方向垂直,选项D正确;故选B、D.]2.A [由图知导线P、Q在O点的磁感应强度等大反向,恰好抵消,故O点的磁感应强度为导线R产生的,由几何关系知RO的距离r=a,根据B=,得B=,方向由右手定则可判断为:沿x轴负方向,电子受洛伦兹力,f=Bev=,方向由左手定则可判断为:垂直纸面向里,所以A正确;B、C、D错误.]3.D [首先根据安培定则判断通电螺线管在A处产生的磁场方向:水平向左.根据左手定则判断可知:A受到通电螺线管磁场的作用力的方向:竖直向上.故选D.]4.A [根据qvB=m,得v=.两粒子的比荷相等,所以最大速度相等.故A正确.最大动能Ek=mv2=,两粒子的比荷相等,但质量不等,所以最大动能不等.故B错误.带电粒子在磁场中运动的周期T=,两粒子的比荷相等,所以周期相等.做圆周运动的频率相等,因为所接高频电源的频率等于粒子做圆周运动的频率,故两次所接高频电源的频率相同,故C错误.由Ek=可知,粒子的最大动能与加速电压的频率无关,故仅增大高频电源的频率不能增大粒子的最大动能.故D错误.故选A.]6
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高考 - 二轮专题
发布时间:2022-08-25 23:54:49
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文章作者:U-336598
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