专题09磁场对电流的作用带电粒子在磁场中的运动（讲义）--【高频考点解密】2024年高考物理二轮复习高频考点追踪与预测（江苏专用）含答案.pdf

《专题09磁场对电流的作用带电粒子在磁场中的运动（讲义）--【高频考点解密】2024年高考物理二轮复习高频考点追踪与预测（江苏专用）含答案.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《专题09磁场对电流的作用带电粒子在磁场中的运动（讲义）--【高频考点解密】2024年高考物理二轮复习高频考点追踪与预测（江苏专用）含答案.pdf（62页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、专题 09 磁场对电流的作用 磁场对运动电荷的作用专题 09 磁场对电流的作用 磁场对运动电荷的作用01 _题网_题网思脑思脑.102 考情V析考情V析解密高考解密高考.203 高频考点高频考点以考法以考法.2.2一1磁场的性质及磁场对通电体的作用一1磁场的性质及磁场对通电体的作用.2二1带电粒子在匀磁场中的动二1带电粒子在匀磁场中的动.4.6.8考向考向 1力的相关V析P计算力的相关V析P计算.9考向考向 2带电粒子在磁场中的动带电粒子在磁场中的动.10考向考向 3带电粒子在磁场中的多解题带电粒子在磁场中的多解题.1104 心素养心素养难点突破难点突破.1205 新好题新好题轻练轻练.17新

2、情境新情境 1P生产生活相关类P生产生活相关类.17新情境新情境 2前沿科技类前沿科技类.18专题09 磁场对电流的作用 带电粒子在磁场中的运动（讲义）-【高频考点解密】2024年高考物理二轮复习高频考点追踪与预测（江苏专用）考点内容 要求 学习目标 磁场的性质及磁场对通电体的作用 III 1.掌握力=的理解和大小计算方法 2.掌握带电粒子在匀电场中做圆周动题的处理方法 3.掌握磁聚焦和磁发散模型的处理方法 带电粒子在电场中的动 III 一、一、磁场的性质磁场的性质及及磁场对通电导体磁场对通电导体的的作用作用 1磁场的产生P叠 2地磁场的要特点 1地磁场的 N 极在地球南极附，S 极在地球X极

3、附，磁感线V_如所示2 2地磁场 B 的水V量 Bx总是地球南极指向X极，而竖直V量 By南X相反，在南半球垂直地面向P，在X半球垂直地面向Q2 3在赤道面P，距离地球表面高相等的各点，磁感相等方向水向X2 3力的V析P计算 方向 左手 大小 直线 FIlB sin，当0 时，F0当 90时，FIlB 线曲线时 等效 ac 直线电流 4.两个二结论 1同向行电流相互吸引，反向行电流相互排斥2 2两个电流O行时，p转动到相互行电流方向相同的势2 5判别物体在力作用Q的动方向的常用五种方法 1电流元力V析法即把整段电流等效很多段直线电流元，Y用左手判断出每小段电流元力的方向，而判断出整段电流所合力

4、方向，最后确动方向2 2特殊值V析法把电流或磁体转到一个便于V析的特殊位置如转过 90后再判断所力方向，而确动方向2 3等效V析法形电流可以等效r条形磁体1条形磁体也可等效r形电流1通电螺线管可等效r很多的形电流来V析2 4论V析法两电流相互行时无转动势，方向相同相互吸引，方向相反相互排斥两电流O行时p转动到相互行方向相同的势2 5转换研究对象法因电流之间1电流P磁体之间的相互作用满足牛顿第O律2这，性V析磁体在电流磁场作用Q如何动的题，可YV析电流在磁体磁场中所的力，然后u牛顿第O律，再确磁体所电流的作用力，而确磁体所合力及动方向2 6求解力作用Q的动力学题的一般思路 二、二、带电粒子在带电

5、粒子在匀匀强磁场中的运动强磁场中的运动 1带电粒子在匀磁场中做圆周动题的处理关键 1圆心的确 d和轨道半径垂直2 e轨迹P两点连线的垂直V线过圆心2 2轨道半径的计算 方法一u物理式求u于 qvBmv2r，所以轨道半径 rmvqB2 方法二u几何关系求一般u数学知识勾股理1O角函数等通过计算来确2 3动时间的确 方法一u对的圆心角 求t2TmqB2 方法二u对的弧长 s 求tsv2 2带电粒子在p界匀磁场中动时轨迹圆的几个本特点 1粒子同一直线边界射入磁场和射出磁场时，出射角等于入射角2 如 1 所示，123 并粒子经过磁场时方向的偏转角等于w轨迹的圆心角2 如 1 所示，12 2在圆形匀磁场

6、区域，若粒子射入磁场时方向P入射点对磁场半径的夹角，粒子射出磁场时方向P出射点对磁场半径的夹角也，如 2 所示2 特例沿半径方向射入圆形磁场的粒子，出射时也沿半径方向，如 3 所示2 3磁聚焦P磁发散 d磁聚焦带电粒子行射入圆形p界匀磁场，如果轨迹半径P磁场半径相等，粒子磁场边界P同一点射出，该点W线P入射方向行2 e磁发散带电粒子圆形p界匀磁场边界P同一点射入，如果轨迹半径P磁场半径相等，粒子出射方向P入射点的W线方向行2 3临界题 1许多临界题，题中常用恰好=最大=至少=O相撞=O脱离=等词语暗示临界状态，审题时，一要抓住这些特的词语，挖掘w藏的规律，找出临界条件2例如粒子射出或O射出磁场

7、的临界状态是粒子动轨迹P磁场边界相W2 2解带电粒子在磁场中动的临界题，关键在于用动态思，找临界状态一般是粒子动轨迹P磁场边界相W或轨迹半径达到最大，常用方法如Q 放缩圆 旋转圆 移圆 用条件 粒子方向一，大小O同 粒子的大小一，轨迹半径一，方向O同 粒子的大小1方向均一，同一直线边界进入匀磁场的入射点位置O同 动V析 以入射点 P 点，将半径放缩作轨迹圆，而探索出临界条件 将一半径 Rmv0qB的圆 以入射点圆心进行旋转，而探索出临界条件2 将半径 Rmv0qB的圆进行移 轨迹圆的所p圆心在一条直线P 例 4.多解题 1产生多解象的四种因素 带电性O确 磁场方向O确 临界状态O唯一 动周期性

8、 往复性 例 原因V析 洛伦兹力作用的带电粒子，可能带l电，也可能带负电，在相同的初条件Q，l1负粒子在磁场中的动轨迹O同，因而形r多解 p些题目只给出了磁感的大小，而未x体指出磁感的方向，m时必考虑u磁感方向O确而形r的多解 如所示，带电粒子在洛伦兹力作用Q飞p界磁场时，u于粒子动轨迹是圆弧状，因m，它可能直接穿过去了，也可能转过 180入射界面反向飞出，于是形r了多解 带电粒子在部V是电场1部V是磁场的空间动时，往往xp往复性，因而形r多解 2解多解题的一般思路 0典例0典例 1 11 1 2 20 02 23 3江江苏苏统考统考高考高考真题真题如所示，匀磁场的磁感 BL形线通以恒电流I，

9、放置在磁场中已知 ab 边长 2l，P磁场方向垂直，bc边长 l，P磁场方向行该线到的力 A0 BBIl C2BIl D5BIl 0典例0典例 2 21 1 2 20 02 23 3yy国国统考高统考高考真题考真题如，一磁感大小 B 的匀磁场，方向垂直于纸面xOy面向，磁场右边界P x轴垂直2一带电粒子u O 点沿 x l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，沿直线动打在垂直于 x轴的接收屏P的 P点SP=l，SP屏的距离2l，P x 轴的距离 a2如果保c所p条件O，在磁场区域再P电场大小 E 的匀电场，该粒子入射后会沿 x轴到达接收屏2该粒子的比荷 A22EaB B2E

10、aB C22BaE D2BaE 0典例0典例 3 311 多选多选 2 20 02 23 3y国y国统考统考高考高考真题真题Z滑性缘圆筒内存在着行于轴的匀磁场，筒PP 点开p一个小孔，过 P的横截面是以 O圆心的圆，如所示2一带电粒子 P点沿 PO 射入，然后P筒壁发生碰撞2假设粒子在每次碰撞前1后瞬间，沿圆P碰撞点的W线方向的V量大小O，沿法线方向的V量大小O1方向相反电荷量O2O计力2Q列说法l确的是 A粒子的动轨迹可能通过圆心 O B最少经 2 次碰撞，粒子就可能小孔射出 C射入小孔时粒子的大，在圆内动时间短 D每次碰撞后瞬间，粒子方向一行于碰撞点P圆心 O的连线 0典例0典例 4 41

11、 1 2 20 02 23 3北京北京统考统考高考真高考真题题2022，s阶段性建r并r行了电磁撬=，了大质量电磁进技术的世界最高纪录2一种两轨式电磁进的原理如所示2两行长直金属轨固在水面，轨间垂直放金属棒2金属棒可沿轨无摩擦滑行，始终P轨接触良好，电流一轨流入，经过金属棒，再另一轨流回，中电源未画出2轨电流在两轨间产生的磁场可视匀磁场，磁感 BP电流 i的关系式Bki=k 常量 2金属棒被该磁场力动2当金属棒u第一区域进入第二区域时，回路中的电流u I2I2已知两轨内侧间距 L，每一区域中金属棒被进的距离均 s，金属棒的质量 m2求 1金属棒经过第一区域时到力的大小 F 2金属棒经过第一1二

12、区域的大小之比12:aa 3金属棒静k开始经过两区域进后的大小 v2 考向考向 1：安培力的相关分安培力的相关分析与计算析与计算 1 1 2 20 02 24 4福福建建州州统统考二模考二模示装置可测量磁感，凵=形金属框 D 用缘轻跨过滑轮P小桶连接，悬d在竖直面内，边水长 L，两侧边竖直2D 的Q部V所在的虚线框内存在方向垂直纸面的匀磁场2让大小 I 的电流 a 端流入 D，往小捅内入质量1m的细沙时，系统处于静k状态若电流大小保cO，方向改u b 端流入，往小桶内再入质量2m的细沙时，系统又新衡2力大小 g，O计一W摩擦2Q列判断l确的是 A磁感方向垂直纸而向，大小22m gIL B破感方

13、向垂直纸而向，大小()122mmgIL+C磁感方向垂直纸而向外，大小22m gIL D磁感方向垂直纸而向外，大小()12mmgIL+2 2 多选多选 2 20 02 23 3广广东东深圳深圳校考模校考模拟预拟预测测如v所示，特高压输电线路P使用V裂阻尼间隔棒的情景2w简W如乙，间隔棒将 6 条输电线V别固在一个l边形的顶点a1b1c1d1e1fP，Ol边形的中心，A点1B 点V别Oa1Od的中点2已知通电线在周围形r磁场的磁感P电流大小rl比，P到线的距离r反比26 条输电线中通p垂直纸面向外，大小相等的电流，w中a线中的电流对b线中电流的力大小F，AA 点和 B 点的磁感相同 Bw中b线所力

14、大小52F Ca1b1c1d1e五线在O点的磁感方向垂直于ed向Q Da1b1c1d1e五线在O点的磁感方向垂直于ed向P 考向考向 2：带电粒子在磁场：带电粒子在磁场中的运动中的运动 3 3 多选多选 2 20 02 24 4yy国国模拟模拟预测预测如所示，圆心 O 的圆内存在着垂直于圆面向的匀磁场2圆内侧 P点p一粒子发射源，能发射质量 m1带电荷量q+和q的两种粒子，发射的粒子大小可调1方向均沿半径 PO方向2圆Pp一小孔 Q，120POQ=2P 点发射的粒子P圆内壁发生碰撞后原率反电荷量O2O计粒子力和粒子之间的相互作用力2Q列说法l确的是 A能 Q点射出的粒子的方向都相同 B Q 点

15、射出的粒子的大，在圆内动的时间短 C若粒子带l电，经过两次碰撞后 Q 点射出所需时间一是碰撞一次后 Q 点射出的两倍 D若初相同，带l电的粒子 Q 点射出用时可能比带负电的粒子 Q点射出用时长 4 4 多选多选 2 20 02 22 2湖湖北北模拟模拟预测预测一匀磁场的磁感大小 B，方向垂直于纸面向，w边界如中虚线所示，ab半径 R的半圆，ac1bdP直径 ab共线，a1c间的距离等于半圆的半径 R2一束质量均 m1电量均 q 的带负电的粒子，在纸面内 c点垂直于 ac以O同射入磁场，O计粒子力及粒子间的相互作用2Q列说法l确的是 A可以经过半圆形边界的粒子的率最小值qBRm B可以经过半圆形

16、边界的粒子的率最大值32qBRm C在磁场中动时间最短的粒子率2qBRm D在磁场中动时间最短的粒子动时间23mqB 考向考向 3：带电粒子在磁场：带电粒子在磁场中的多解问题中的多解问题 5 5 2 20 02 23 3湖北湖北襄阳襄阳襄襄阳四中阳四中校考模校考模拟预拟预测测如v所示，边长 L 的l方形 abcd区域内存在匀磁场，磁感大小0B，方向垂直于 abed所在面，周期性W周期 T可据需要调整，如乙所示，设垂直 abcd 面向磁感的l方向2p一电子在0=t时刻u a 点沿 ab 方向射入磁场区，已知电子的质量 m，电荷量大小 e，中边界Pp两点 f1g，33dfbgL=，关于电子在磁场中

17、的动，以Q说法中l确的是 A调整磁场W周期 T，让电子沿 bc 方向经过 c 点，电子的大小一是0eB Lm B调整磁场W周期 T，让电子经过 d点，电子的大小一是2eB Lm C要想让电子经过点 f点，磁场W周期一是043meB D要想让电子垂直 bc边过 g点，磁场W周期一是023meB 6 6 多选多选 2 20 02 23 3y国y国模拟预模拟预测测如所示，空间中p一个角均60的形，PP腰长相等 L，形处于磁感大小 B1垂直于纸面向外的匀磁场中，c点存在一个粒子源，可以源源O断射出方向沿 cd，大小可的电子，电子的比荷 k，使电子能 ab 边射出，大小可能 A32kBL B3 34kB

18、L C5 36kBL D4 33kBL 1 1 多选多选 2 20 02 24 4广广东东惠州惠州统考三统考三模模一种圆柱形粒子探测装置的横截面如所示2内圆区域内p垂直纸面向的匀磁场，外圆是探测器，AB和 PMV别内圆的两条相互垂直的直径，两个粒子Y后 P点沿径向射入磁场2 粒子 1 经磁场偏转后打在探测器P的 Q点，粒子 2 经磁场偏转后磁场边界 C点离开，最后打在探测器P的 N 点，PC圆弧恰好内圆周长的OV之一，粒子 2 在磁场中动的时间 t2装置内部真空状态，忽略粒子所力及粒子间相互作用力2Q列说法l确的是 A粒子 1 可能电子 B若两粒子的入射率相等，粒子 1 的比荷小于粒子 2 的

19、比荷 C若仅减小粒子 2 的入射率，粒子 2 在磁场中的动时间增 D改粒子 2 入射方向，率原来的2 33，粒子 2 在磁场中动的最长时间 t 2 2 2 20 02 24 4河河南南统统考一考一模模2023 4 o，sp人太阳=之的托卡马克聚实验装置了新的世界纪录2w中磁束的简W原理如在半径1R和2R的真空同轴圆柱面之间，pP轴线行的匀磁场，磁场方向垂直纸面向，212RR=2假设氘21H沿内W线向左进入磁场，氚31H沿内W线向右进入磁场，二者均恰好O外射出2O计力及二者之间的相互作用，21H和31H的之比 A1:2 B2:1 C1:3 D3:1 3 3 2 20 02 23 3安安徽安庆徽安

20、庆安安庆一中庆一中校考三校考三模模如所示，虚线框MNPQ内存在匀磁场，磁场方向垂直纸面向2a1b1cO个带电粒子，它们在纸面内PQ边的中点垂直于PQ边射入磁场，中画出了它们在磁场中的动轨迹2若O计粒子所力，A粒子 a 带负电，粒子 b1c带l电 B若O个粒子比荷相同，粒子 c在磁场中的最大 C若O个粒子入射的相同，粒子 c 在磁场中的最大 D若O个粒子入射的动量相同，粒子 b 的带电量最大 4 4(多选多选)2 20 02 23 3辽宁辽宁大大连连大连大连八中校八中校考模考模拟预拟预测测如v所示，一带电物块无初地放PP水面r 角的传带端，传带以恒大小的率沿时针方向传动，该装置处于垂直纸面向的匀

21、磁场中，物块u传带端 E动至顶端 F 的过程中，w v-t像如乙所示，物块全程动的时间 4.5s，关于带电物块及该动过程的说法中l确的是 A该物块带l电 B传带的传动大小一 lm/s C物块P传带间的动摩擦因数 可能等于 tan D在 2s4.5s 内，物块P传带可能p相对动 5 5 2 20 02 24 4 江西江西 统统考一考一模模 缩短固翼飞行器着陆后的滑行距离，p人构想在机身和跑道P装设备，使飞行器在力作用Q短距着陆2如所示，在机身P装长10m1匝数 60 匝的矩形线圈，线圈通以100A的电流，跑道Pp大小0.2T的磁场，通过传感器制磁场区域飞机移动，使矩形线圈始终处于示磁场中2忽略电

22、磁感的影响，线圈所力的大小和方向是 A24000N,向左 B24000N,向右 C12000N,向左 D12000N,向右 6 2 20 02 24 4广西广西统考统考一一模模半径0.1m的圆内p匀磁场，磁感 B大小0.4T，将一单匝l方形线框放入磁场，线框面P磁场方向垂直，w中一顶点P圆形磁场区域的圆心 O 点合，如，当通过线框的电流 I1A时，线框所的力大小 A1N25 B2N25 C2N25 DN50 7 7 2 20 02 24 4河南河南郑州郑州统统考一模考一模已知通电的长直线在周围空间某位置产生的磁感大小P线中的电流rl比，P该位置到长直线的距离r反比p通p电流大小 I 的长直线固

23、在l方体的棱dhP，通p电流大小2I的长直线固在l方体的棱hgP，彼m缘，电流方向如所示顶点 e和 a两处的磁感大小之比 A5:3 B2:3 C10:3 D7:2 8 8 2 20 02 24 4云南云南曲靖曲靖校校联考一联考一模模如所示，O通电长直线 A1B1C互相行，w横截面位于等 腰直角O角形的O个顶点P，O线中通入的电流方向都垂直于纸面向外，A1B1C 电流大小V别 I12I13I已知通电线在w周围某处产生的磁场的磁感kIBr=，w中 I 通电线中的电流，r某处到通电直线的距离，k 常量2 A1B单位长所的磁场作用力大小之比 A1:2 B3:6 C58:5 D145:20 9 9 多多

24、选选 2 20 02 23 3湖南湖南岳阳岳阳统统考二模考二模如所示，在xOy面内，以()0,OR圆心1R半径的圆内p垂直面向外的匀磁场，x轴Q方p垂直面向的匀磁场，两区域磁感大小均B，第四象限p一Px轴r 45角倾斜放置的挡PQ，P1Q两点在坐标轴P，O1P两点间的距离大于2R，在圆形磁场的左侧02yR的区间内，均匀V_着质量m1 电荷量q+的一簇带电粒子，当所p粒子均沿x轴l向以相同的射入圆形磁场区域时，粒子偏转后都O点进入x轴Q方磁场，结果p一半粒子能打在挡P2O计粒子力1O考虑粒子间相互作用力，Q列说法l确的是 A所p粒子在圆形磁场中动的时间相等 B挡端点P的横坐标()21 R+C挡P

25、被粒子打中的区域长2R D距离x轴0.5R处射入圆形磁场的粒子，离开磁场时的坐标()3,0R 1010 2 20 02 23 3山山东济东济南南统考三统考三模模如所示内径 R的中空圆柱形管，OO管的中轴线，管内V_着沿中轴线 OO方向的匀电场，电场大小 E2带电粒子P管内壁发生碰撞时会被反碰撞时间极 短，反前后沿管壁W向VO，垂直管壁方向V大小O1方向相反2一质量 m1电荷量q 的带l电粒子以垂直于中轴线 OO方向的 v0 O 点射出，O计粒子的力，求 1带电粒子 O 点出发P管壁发生碰撞后第一次经过中轴线 OO带电粒子在圆柱形管内时的大小 2若带电粒子恰好能 O点离开圆柱形管，求圆柱形管管长

26、的可能值 3若粒子第一次经过中轴线 OO时撤去电场，并立即换rP电场方向相同的匀磁场，磁感大小0mvBqR=，求带电粒子第二次经过中轴线时带电粒子在圆柱形管内的位置P O点之间的距离 4若粒子第一次经过中轴线 OO时撤去电场，并立即换rP电场方向相同的匀磁场，粒子P管壁发生n 次3n6碰撞后恰好 O点射出圆柱形管，射出圆柱形管时带电粒子的P撤去电场时的大小和方向均相同，求磁感的可能值以及对的管长值2 结果中要求含p n 新情新情境境 1P生产生活相P生产生活相关类关类 1 1 2 20 02 23 3广东广东模拟模拟预预测测s最X的城漠河地处高纬地区，在晴朗的夏夜偶尔会出美丽的彩色极Z=2极Z

27、是中高动的带电粒子地球磁场影响，P空气V子作用的发Z象，若粒子带l电，因入射P地磁方向O垂直，故w轨迹偶r螺旋状如Q 相邻两个旋转圆之间的距离螺距 x 2Q列说法l确的是 A带电粒子进入大气层后P空气发生相互作用，在地磁场作用Q的旋转半径会来大 B若靠两极地磁场，着纬的增，以相同入射的粒子的半径大 C漠河地区看到的极Z=将以逆时针方向Q往P看向前旋进 D当O计空气阻力时，若入射粒子的率O仅减小P地磁场的夹角，旋转半径减小，而螺距x增大 2 2 2 20 02 23 3河北河北校联校联考考模拟预模拟预测测如所示，物放在电子P，跨过滑轮的细一端系住物，另一端系住多匝矩形通电线圈线圈供电的电源没p画

28、出 2矩形线圈Q部放在匀磁场中，线圈面P匀磁场垂直，线圈的匝数 n，水边长 L，当线圈中通过时针方向的恒电流 I时，电子显示的力的值1F，改线圈中电流的方向，但O改线圈电流的大小，电子显示的力的值2F，整个过程中细没p弛2磁感 B的大小 A12FnIL B22FnIL C212FFnIL D122FFnIL 新情新情境境 2前沿科技类前沿科技类 3 3 2 20 02 24 4y国y国校联校联考考模拟预模拟预测测某同学用如所示装置研究磁场对电流的作用，Z滑行金属轨PQ1MN竖直放置，轨面内存在水向外的匀磁场磁场未画出，轨P端接p直流电源，轨P固p缘棒，缘棒P固一拉力传感器，金属棒P拉力传感器之

29、间用缘细线连接，金属棒P轨接触良好并P轨垂直，开关 S u断开到合，拉力传感器的示数将 A大 BO C小 D无法确 4 4 2 20 02 24 4广东广东统考统考一一模模如a所示，轻质簧P端固，Q端dp钩码，钩码Q表面吸附一个小磁铁2钩码在竖直方向做简谐动时，某段时间内，小磁铁lQ方的智能手机中的磁传感器采集到磁感时间W的像如b所示，O计空气阻力，Q列判断l确的是 A钩码做简谐动的周期51tt B钩码动能W的周期62tt C在1t时刻，钩码的力势能最大 D24tt时间内，钩码所合外力的量零 5 5 2 20 02 23 3广东广东模拟模拟预预测测中空的圆筒形体中的电流所产生的磁场，会对w载流

30、粒子施洛伦兹力，可用于设计能提供全能燃料O虞匮乏的融合反器2如所示筒壁很薄1截面圆半径 R的铝制长直圆筒，电流 I 行于圆筒轴线稳流动，均匀通过筒壁各截面，筒壁可看作 n 条完全相同行的均匀V_的长直载流线，每条线中的电流均Iin=，n比 1 大得多2已知通电电流 i的长直线在距离r 处激发的磁感iBkr=，w中 k常数2Q列说法l确的是 A圆筒内部各处的磁感均O 0 B圆筒外部各处的磁感方向P筒壁垂直 C每条线到的力方向都垂直筒壁向内 D若电流 I 原来的 2 倍，每条线到的力也原来的 2 倍 6 6 2 20 02 23 3浙浙江金江金华华浙浙江省义江省义乌中学乌中学校考校考模拟预模拟预测

31、测s潜艇研制已经得了大突破，开始进入试车型阶段，该潜艇用了超磁流体进器2如是超磁流体进器原理，进器没在水中，水u前1后两面进出，左1右两侧体连接电源，P进器的水构r回路，u固在潜艇P的超线圈未画出产生垂直于面向Q的匀磁场，磁感 B2已知左1右两侧体间水的体 V，垂直于体方向单位面P的电流 I体外电流O计，Q列说法l确的是 A要使潜艇前进，左，右两侧体所接电源的l1负极P示方向相同 B同时改超线圈中电流的方向和水中电流的方向，潜艇磁场力的方向将反向 C潜艇所磁场力的大小 IVB D若体间水的电阻 R，w两端的电压 U，潜艇在水中匀前进时，水中的电流等于UR 7 7 2 20 02 24 4广东广

32、东佛山佛山统统考一模考一模如v一款网红魔术玩x磁力永动机=，小钢球放入漏斗后中间小洞落入Q面的弧形金属轨道，然后轨道另一端抛出再次回到漏斗，um循往复形r永动=的效果2w原理如乙所示，金属轨道P内藏的电源相连，轨道Q方藏p永磁铁2当如乙永磁铁N极朝P放置，小钢球逆时针永动=时，Q列V析l确的是 A小球动的过程中机能恒 B该磁力永动机=的物理原理是电磁感 C轨道a接电源的l极，轨道b接电源的负极 D电源如何接都O影响永动=的效果 8 8 多选多选 2 20 02 23 3广广东东湛江湛江统考二统考二模模可聚的磁束像一个无形的管道，将高温等高子体束缚在w中，通过电磁感产生的涡旋电场给等离子体，m情

33、境可以简W如所示的装置，两个半径O同的同心形Z滑缘管道 a1b 处于垂直纸面向1磁感大小时间均匀增大的匀磁场中，v1乙两个完全相同的带负电小球V别在 a1b 两管道中同时u静k释放，之后两小球在管道内做率时间均匀增大的动，O计小球到的力及小球间相互作用力，Q列说法l确的是 A小球v沿逆时针方向动 B小球乙沿时针方向动 C小球v到的洛伦兹力保cO D小球乙到的洛伦兹力大 9 9 2 20 02 24 4广广西西统统考一考一模模如，一半径1R的圆内存在匀磁场，磁感大小1B，方向垂直于纸面向，在圆形磁场右边p一接地的=形金属挡11,3,4abcd abcdR bcR=，在 bc边中点 O 开一小孔，

34、圆形磁场P bc边相W于 O 点，挡内存在垂直于纸面向的匀磁场，磁感大小210.5BB=，在 cd边Q方12R处放置一足够长的水接收 P，初可忽略的大量电子，经过电压 U 后，p宽12R的行电子束竖直向P进入圆形磁场，均通过 O点进入2B，电子质量 m，电荷量 e，忽略电子间的相互作用和电子的力，w中1UBme1 1 1已知，求 1电子进入圆形磁场区域时的 v 2圆形磁场区域的半径1R 2 3电子在水接收P击中的区域2 1010 2 20 02 24 4云云南曲南曲靖靖统考一统考一模模如所示，真空中A位置存在一带电粒子发射器，能够瞬间在面内发射出大量初大小0v的同种l电荷，以O同的入射角0vP

35、x轴l方向的夹角，090射入半径R的圆形边界匀磁场中未标出 2圆形磁场好Px轴相W于A点，所p电荷均在该磁场的作用Q发生偏转，并全部沿x轴l方向射出2中第O象限虚线Q方一区域存在着方向沿y轴l方向的匀电场，虚线好经过C点C实线圆最右端的点顶点PO点相W，同时观察到进入该电场区域的所p电荷均O点射入第一象限2第一象限内存在范围足够大的方向垂直于面向磁感大小2B的匀磁场，O点P方沿y轴l方向放置足够长的荧Z屏，电荷打在荧Z屏P能够被荧Z屏吸收2已知电荷的质量m，电荷量大小q，OA的距离2R，O考虑电荷所力及电荷之间的相互作用力2求 1圆形磁场磁感1B的大小及方向 2匀电场P边界虚线的函数表达式 3

36、A点沿垂直x轴向Q射入磁场的粒子打在荧Z屏P的坐标2 专题专题 0909 磁场对电流磁场对电流的作用的作用 磁场对磁场对运动电荷的作运动电荷的作用用 01 _题网_题网思脑思脑.1 02 考情V析考情V析解密高考解密高考.2 03 高频考点高频考点以考法以考法.2 .2 一1一1磁场的性质及磁磁场的性质及磁场对场对通电体的作用通电体的作用.2 二1二1带电粒子在匀带电粒子在匀磁场磁场中的动中的动.4.6 .10 考向考向 1力的相关V力的相关V析P计算析P计算.10 考向考向 2带电粒子在磁场带电粒子在磁场中的动中的动.12 考向考向 3带电粒子在磁场带电粒子在磁场中的多解题中的多解题.15

37、04 心素养心素养难点突破难点突破.18 05 新好题新好题轻轻.30 新情境新情境 1P生产生活相P生产生活相关类关类.30 新情境新情境 2前沿科技类前沿科技类.32 考点内容 要求 学习目标 磁场的性质及磁场对通电体的作用 III 1.掌握力=的理解和大小计算方法 2.掌握带电粒子在匀电场中做圆周动题的处理方法 3.掌握磁聚焦和磁发散模型的处理方法 带电粒子在电场中的动 III 一、一、磁场的性质磁场的性质及及磁场对通电导体磁场对通电导体的的作用作用 1磁场的产生P叠 2地磁场的要特点 1地磁场的 N 极在地球南极附，S 极在地球X极附，磁感线V_如所示2 2地磁场 B 的水V量 Bx总

38、是地球南极指向X极，而竖直V量 By南X相反，在南半球垂直地面向P，在X半球垂直地面向Q2 3在赤道面P，距离地球表面高相等的各点，磁感相等方向水向X2 3力的V析P计算 方向 左手 大小 直线 FIlB sin，当0 时，F0当 90时，FIlB 线曲线时 等效 ac 直线电流 4.两个二结论 1同向行电流相互吸引，反向行电流相互排斥2 2两个电流O行时，p转动到相互行电流方向相同的势2 5判别物体在力作用Q的动方向的常用五种方法 1电流元力V析法即把整段电流等效很多段直线电流元，Y用左手判断每小段电流元力的方向，而判断整段电流所合力方向，最后确动方向2 2特殊值V析法把电流或磁体转到一个便

39、于V析的特殊位置如转过 90后再判断所力方向，而确动方向2 3等效V析法形电流可以等效r条形磁体1条形磁体也可等效r形电流1通电螺线管可等效r很多的形电流来V析2 4论V析法两电流相互行时无转动势，方向相同相互吸引，方向相反相互排斥两电流O行时p转动到相互行方向相同的势2 5转换研究对象法因电流之间1电流P磁体之间的相互作用满足牛顿第O律2这，性V析磁体在电流磁场作用Q如何动的题，可YV析电流在磁体磁场中所的力，然后u牛顿第O律，再确磁体所电流的作用力，而确磁体所合力及动方向2 6求解力作用Q的动力学题的一般思路 二、二、带电粒子在带电粒子在匀匀强磁场中的运动强磁场中的运动 1带电粒子在匀磁场

40、中做圆周动题的处理关键 1圆心的确 d和轨道半径垂直2 e轨迹P两点连线的垂直V线过圆心2 2轨道半径的计算 方法一u物理式求u于 qvBmv2r，所以轨道半径 rmvqB2 方法二u几何关系求一般u数学知识勾股理1O角函数等通过计算来确2 3动时间的确 方法一u对的圆心角 求t2TmqB2 方法二u对的长 s 求tsv2 2带电粒子在p界匀磁场中动时轨迹圆的几个本特点 1粒子同一直线边界射入磁场和射磁场时，射角等于入射角2 如 1 所示，123 并粒子经过磁场时方向的偏转角等于w轨迹的圆心角2 如 1 所示，12 2在圆形匀磁场区域，若粒子射入磁场时方向P入射点对磁场半径的夹角，粒子射磁场时

41、方向P射点对磁场半径的夹角也，如 2 所示2 特例沿半径方向射入圆形磁场的粒子，射时也沿半径方向，如 3 所示2 3磁聚焦P磁发散 d磁聚焦带电粒子行射入圆形p界匀磁场，如果轨迹半径P磁场半径相等，粒子磁场边界P同一点射，点W线P入射方向行2 e磁发散带电粒子圆形p界匀磁场边界P同一点射入，如果轨迹半径P磁场半径相等，粒子射方向P入射点的W线方向行2 3临界题 1许多临界题，题中常用恰好=最大=至少=O相撞=O脱离=等词语暗示临界状态，审题时，一要抓住这些特的词语，挖掘w藏的规律，找临界条件2例如粒子射或O射磁场的临界状态是粒子动轨迹P磁场边界相W2 2解带电粒子在磁场中动的临界题，关键在于用

42、动态思，找临界状态一般是粒子动轨迹P磁场边界相W或轨迹半径达到最大，常用方法如Q 放缩圆 旋转圆 移圆 用条件 粒子方向一，大小O同 粒子的大小一，轨迹半径一，方向O同 粒子的大小1方向均一，同一直线边界进入匀磁场的入射点位置O同 动V析 以入射点 P 点，将半径放缩作轨迹圆，而探索临界条件 将一半径 Rmv0qB的圆 以入射点圆心进行旋转，而探索临界条件2 将半径 Rmv0qB的圆进行移 轨迹圆的所p圆心在一条直线P 例 4.多解题 1产生多解象的四种因素 带电性O确 磁场方向O确 临界状态O唯一 动周期性 往复性 例 原因V析 洛伦兹力作用的带电粒子，可能带l电，也可能带负电，在相同的初条

43、件Q，l1负粒子在磁场中的动轨迹O同，因而形r多解 p些题目只给了磁感的大小，而未x体指磁感的方向，m时必考虑u磁感方向O确而形r的多解 如所示，带电粒子在洛伦兹力作用Q飞p界磁场时，u于粒子动轨迹是圆状，因m，它可能直接穿过去了，也可能转过 180入射界面反向飞，于是形r了多解 带电粒子在部V是电场1部V是磁场的空间动时，往往xp往复性，因而形r多解 2解多解题的一般思路 0典例0典例 1 11 1 2 20 02 23 3江江苏苏统考统考高考高考真题真题如所示，匀磁场的磁感 BL形线通以恒电流I，放置在磁场中已知 ab 边长 2l，P磁场方向垂直，bc边长 l，P磁场方向行线到的力 A0

44、BBIl C2BIl D5BIl 0答案1C 0解1因 bc段P磁场方向行，O力ab 段P磁场方向垂直，力 Fab=BI2l=2BIl 线到的力 2BIl2 故选 C2 0典例0典例 2 21 1 2 20 02 23 3yy国国统考高统考高考真题考真题如，一磁感大小 B 的匀磁场，方向垂直于纸面xOy面向，磁场右边界P x轴垂直2一带电粒子u O 点沿 x l向入射到磁场中，在磁场另一侧的 S点射，粒子离开磁场后，沿直线动打在垂直于 x轴的接收屏P的 P点SP=l，SP屏的距离2l，P x 轴的距离 a2如果保c所p条件O，在磁场区域再P电场大小 E 的匀电场，粒子入射后会沿 x轴到达接收屏

45、2粒子的比荷 A22EaB B2EaB C22BaE D2BaE 0答案1A 0解1u题知，一带电粒子u O 点沿 x l向入射到磁场中，在磁场另一侧的 S点射，据几何关系可知粒子离磁场时方向P竖直方向夹角 30，sin30rar=解得粒子做圆周动的半径 r=2a 粒子做圆周动p2vqvBmr=，p2qmBva=如果保c所p条件O，在磁场区域再P电场大小 E的匀电场，粒子入射后会沿 x轴到达接收屏，p Eq=qvB，联立p22BEmaq=故选 A2 0典例0典例 3 311 多选多选 2 20 02 23 3y国y国统考统考高考高考真题真题Z滑性缘圆筒内存在着行于轴的匀磁场，筒PP 点开p一个

46、小孔，过 P的横截面是以 O圆心的圆，如所示2一带电粒子 P点沿 PO 射入，然后P筒壁发生碰撞2假设粒子在每次碰撞前1后瞬间，沿圆P碰撞点的W线方向的V量大小O，沿法线方向的V量大小O1方向相反电荷量O2O计力2Q列说法l确的是 A粒子的动轨迹可能通过圆心 O B最少经 2 次碰撞，粒子就可能小孔射 C射入小孔时粒子的大，在圆内动时间短 D每次碰撞后瞬间，粒子方向一行于碰撞点P圆心 O的连线 0答案1BD 0解1D假设粒子带负电，第一次 A点和筒壁发生碰撞如，1O圆周动的圆心 u几何关系可知1O AO直角，即粒子m时的方向OA，说明粒子在和筒壁碰撞时会反向，u圆的对性在w它点撞同理，D l确

47、 A 假设粒子动过程过O点，过 P点的的垂线和 OP连线的中垂线是行的O能交于一点确圆心，u圆形对性撞筒壁以后的 A点的垂线和 AO连线的中垂线依旧行O能确圆心，粒子O可能过O点，A 错误 Bu题意可知粒子射磁场以后的圆心r的多边形以筒壁的内接圆的多边形，最少O角形如所示 即撞两次，B l确 C大粒子做圆周动的半径大，碰撞次数会可能增多，粒子动时间O一减少，C 错误2 故选 BD2 0典例0典例 4 41 1 2 20 02 23 3北京北京统考统考高考真高考真题题2022，s阶段性建r并r行了电磁撬=，了大质量电磁进技术的世界最高纪录2一种两轨式电磁进的原理如所示2两行长直金属轨固在水面，轨

48、间垂直放金属棒2金属棒可沿轨无摩擦滑行，始终P轨接触良好，电流一轨流入，经过金属棒，再另一轨流回，中电源未画2轨电流在两轨间产生的磁场可视匀磁场，磁感 BP电流 i的关系式Bki=k 常量 2金属棒被磁场力动2当金属棒u第一区 域进入第二区域时，回路中的电流u I2I2已知两轨内侧间距 L，每一区域中金属棒被进的距离均 s，金属棒的质量 m2求 1金属棒经过第一区域时到力的大小 F 2金属棒经过第一1二区域的大小之比12:aa 3金属棒静k开始经过两区域进后的大小 v2 0答案1 12kI L 21:4 3210kI Lsm 0解1 1u题意可知第一区域中磁感大小1BkI=金属棒经过第一区域时

49、到力的大小21FB ILkI L=2据牛顿第二律可知，金属棒经过第一区域的大小21FkI Lamm=第二区域中磁感大小22BkI=金属棒经过第二区域时到力的大小2224FBILkI L=金属棒经过第二区域的大小224FkI Lamm=金属棒经过第一1二区域的大小之比12:1:4aa=3金属棒静k开始经过两区域进后，据动能理可得，2102FsF smv+=解得金属棒静k开始经过两区域进后的大小210kI Lsvm=考向考向 1：安培力的相关分安培力的相关分析与计算析与计算 1 1 2 20 02 24 4福福建建州州统统考二模考二模示装置可测量磁感，凵=形金属框 D 用缘轻跨过滑轮P小桶连接，悬

50、d在竖直面内，边水长 L，两侧边竖直2D 的Q部V所在的虚线框内存在方向垂直纸面的匀磁场2让大小 I 的电流 a 端流入 D，往小捅内入质量1m的细沙时，系统处于静k状态若电流大小保cO，方向改u b 端流入，往小桶内再入质量2m的细沙时，系统又新衡2力大小 g，O计一W摩擦2Q列判断l确的是 A磁感方向垂直纸而向，大小22m gIL B破感方向垂直纸而向，大小()122mmgIL+C磁感方向垂直纸而向外，大小22m gIL D磁感方向垂直纸而向外，大小()12mmgIL+0答案1A 0解1设金属框的质量m，桶的质量0m，据题意，大小 I 的电流 a端流入 D，往小捅内入质量1m的细沙时，系统