2025世紀金榜《高中高考考前》高考物理沖刺考試方法答題技巧高考預(yù)測熱點8磁場

PAGE熱點8磁場考向一磁場的疊加及通電導(dǎo)體在磁場中的受力【真題研磨】典例(2024·浙江1月選考)磁電式電表原理示意圖如圖所示,兩磁極裝有極靴,極靴中間還有一個用軟鐵制成的圓柱。極靴與圓柱間的磁場都沿半徑方向①,兩者之間有可轉(zhuǎn)動的線圈。a、b、c和d為磁場中的四個點。下列說法正確的是 A.圖示左側(cè)通電導(dǎo)線受到安培力向下B.a、b兩點的磁感應(yīng)強度相同C.圓柱內(nèi)的磁感應(yīng)強度處處為零D.c、d兩點的磁感應(yīng)強度大小相等審題思維題眼直擊信息轉(zhuǎn)化①輻射狀磁場具有對稱性②由圖得到電流方向,磁場方向模型轉(zhuǎn)化【答題要素】通電導(dǎo)體在安培力作用下的運動或運動趨勢的解題思路研究對象:通電導(dǎo)線或?qū)w導(dǎo)體所在位置的磁場分布情況導(dǎo)體的受力情況導(dǎo)體的運動方向或運動趨勢的方向【多維演練】1.維度:導(dǎo)線周圍磁場疊加(多選)光滑水平面上平行放置兩根通電長直導(dǎo)線a、b,它們的電流方向相反,如圖所示,此時導(dǎo)線a受到的安培力為F。保持兩直導(dǎo)線距離不變,若再施加一豎直方向的勻強磁場,發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線a受到的安培力變?yōu)榱?導(dǎo)線b受到的安培力大小變?yōu)镕,方向向左。下列說法正確的是 (A、C)A.勻強磁場的磁場方向豎直向上B.勻強磁場的磁場方向豎直向下C.導(dǎo)線a、b中的電流大小之比為1∶2D.導(dǎo)線a、b中的電流大小之比為2∶32.維度:磁場對通電導(dǎo)線的作用如圖,光滑斜面上放置一根通有恒定電流的導(dǎo)體棒,空間有垂直斜面向上的勻強磁場B,導(dǎo)體棒處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)將勻強磁場的方向沿圖示方向緩慢旋轉(zhuǎn)到水平方向,為了使導(dǎo)體棒始終保持靜止狀態(tài),勻強磁場的磁感應(yīng)強度應(yīng)同步 (A)A.增大 B.減小C.先增大,后減小 D.先減小,后增大考向二帶電粒子在有界磁場中的運動【真題研磨】典例(2024·湖北選擇考)如圖所示,在以O(shè)點為圓心、半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B。圓形區(qū)域外有大小相等、方向相反、范圍足夠大的勻強磁場。一質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的帶電粒子沿直徑AC方向從AA.粒子的運動軌跡可能經(jīng)過O點B.粒子射出圓形區(qū)域時的速度方向不一定沿該區(qū)域的半徑方向C.粒子連續(xù)兩次由A點沿D.若粒子從A點射入到從C點射出圓形區(qū)域用時最短,粒子運動的速度大小為審題思維題眼直擊信息轉(zhuǎn)化①沿徑向射入,沿徑向射出②軌跡存在對稱性模型轉(zhuǎn)化【答題要素】帶電粒子在有界磁場中的運動的解題技巧【多維演練】1.維度:三角形有界場如圖所示,在一等腰直角三角形ACD區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強磁場,磁場的磁感應(yīng)強度大小為B。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子(重力不計)以速度v從AC邊的中點O垂直AC邊射入磁場區(qū)域。若三角形的兩直角邊長均為2L,要使粒子從CD邊射出,則v的取值范圍為 (C)A.qBLm≤v≤B.qBLm≤v≤C.qBL2m≤vD.qBL2m≤v2.維度:半圓形邊界磁場如圖所示,在半徑為R、圓心為O的半圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場,帶電荷量為-q、質(zhì)量為m的粒子(不計所受重力)從O點沿紙面各個方向射入勻強磁場后,均從OC段射出磁場,下列說法正確的是(D)A.粒子射入磁場時的最大速度為qBRB.粒子射入磁場時的最大速度為2C.粒子在磁場中運動的最長時間為πD.粒子在磁場中運動的最長時間為2π3.維度:直線邊界磁場(多選)如圖所示,矩形ABCD區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場,磁場的磁感應(yīng)強度大小為B,AB邊長為d,BC邊長為2d,O是BC邊的中點,E是AD邊的中點,在O點有一粒子源,可以在紙面內(nèi)向磁場各個方向射出質(zhì)量均為m、電荷量均為q、有同種電性的帶電粒子,粒子射出的速度大小相同,速度與OB邊的夾角為60°的粒子恰好從E點射出磁場,不計粒子的重力,則 (B、D)A.粒子帶正電B.粒子運動的速度大小為qBdC.粒子在磁場中運動的最長時間為πD.磁場區(qū)域中有粒子通過的面積為(4+π4)d1.☆☆(通電導(dǎo)線周圍磁場疊加)通電長直導(dǎo)線在其周圍空間某點處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強度大小B=kIr(k為常量,I為導(dǎo)線中的電流,r為該點到長直導(dǎo)線的距離)。如圖,兩根與紙面垂直的長直導(dǎo)線,其橫截面位于θ=37°的直角三角形的頂點a、b處,導(dǎo)線中電流方向如圖所示。若a處導(dǎo)線電流大小為I時,c處磁感應(yīng)強度方向平行于ab向右,tan37°=34,則b處導(dǎo)線中電流的大小為A.I B.2I C.3I D.4I2.☆☆☆(電磁流量計)醫(yī)院需要用到血液流量計檢查患者身體情況。某種電磁血液流量計的原理可簡化為如圖所示模型。血液內(nèi)含有少量正、負離子,從直徑為d的血管右側(cè)流入,左側(cè)流出,空間有垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場,M、N兩點之間的電壓穩(wěn)定時測量值為U,流量Q等于單位時間通過血管橫截面的血液的體積。下列說法正確的是 (C)A.離子所受洛倫茲力方向一定豎直向下B.M點的電勢一定高于N點的電勢C.血液流量Q=πD.電壓穩(wěn)定時,正、負離子不再受洛倫茲力3.☆☆☆(三角形有界磁場)如圖所示,邊長為L的等邊三角形ABC內(nèi)、外分布著兩方向相反的勻強磁場,三角形內(nèi)磁場方向垂直紙面向外,兩磁場的磁感應(yīng)強度大小均為B。頂點A處有一粒子源,粒子源能沿∠BAC的角平分線發(fā)射不同速率的粒子,粒子質(zhì)量均為m、電荷量均為+q,不計粒子重力及粒子間的相互作用力,則發(fā)射速度v0為哪一值時粒子能通過B點 (D)A.2qBLm B.3qBL2m C.4.☆☆☆(圓形磁場邊界)(多選)如圖所示,在紙面內(nèi)半徑為R的圓形區(qū)域中有垂直于紙面向外的勻強磁場。一帶電微粒從圖中A點以水平速度v0垂直磁場射入,速度的方向與過圓心及A點的直線成60°角,當該帶電微粒離開磁場時,速度方向剛好改變了120°角。不計微粒重力,下列說法正確的是 (A、C、D)A.該微粒帶正電B.該微粒帶負電C.該微粒在磁場中運動的半徑為r=23D.該微粒在磁場中運動的時間為t=45.☆☆☆(平行邊界磁場)如圖所示,平行邊界MN、PQ之間有垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度的大小為B,兩邊界間距為d,邊界MN上A點有一粒子源,可沿紙面內(nèi)任意方向射出完全相同的質(zhì)量為m,電量為q的帶正電的粒子,粒子射出的速度大小均為v=2qBd3m,若不計粒子的重力及粒子間的相互作用,則粒子能從PQ邊界射出的區(qū)域長度與能從MNA.1 B.2∶3 C.3∶2 D.27∶76.☆☆☆(霍爾效應(yīng))(多選)如圖所示是利用霍爾效應(yīng)測量磁場的傳感器,由運算芯片和霍爾元件組成,運算芯片輸出的時鐘電流(交變電流)經(jīng)二極管整流后成為恒定電流I從霍爾元件的A端流入,從F端流出。磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于霍爾原件的工作面水平向左,測得CD端電壓為U。已知霍爾元件的載流子為自由電子,