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第2講 磁場對電流和運動電荷的作用,專題三 電場與磁場,,熱點一 對磁場基本性質的考查 命題規(guī)律 磁場的產生、磁感應強度的疊加、安培定則、左手定則是磁場的基本知識，在近幾年的高考中時有出現(xiàn)，題型為選擇題，難度不大．,1．(2015·烏魯木齊診斷)無限長通電直導線在周圍某 一點產 生的磁場的磁感應強度B的大小與電流成正比，與 導線 到 這 一點的距離成反比．如圖所示，兩根相距L的無限 長直導 線 分別通有電流I和3I.在兩導線的連線上有a、b、c三點，a點為 兩根直導線連線的中點，b、c兩點距導線的距離均為L. 下 列 說法正確的是( ) A．a點和b點的磁感應強度方向相同 B．a點和b點的磁感應強度大小之比為8∶1 C．c點和b點的磁感應強度方向相同 D．c點和b點的磁感應強度大小之比為5∶1,AD,答案：見解析,C,A,熱點二 磁場對電流的作用 命題規(guī)律 磁場對通電導體棒的作用問題是近幾年高考的熱點，分析近幾年的高考題，該考點的命題規(guī)律主要有以下兩點： (1)主要考查安培力的計算、安培力方向的判斷、安培力作用下的平衡和運動，題型以選擇題為主，難度不大．(2)與電磁感應相結合，考查力學和電路知識的應用，綜合性較強，以計算題形式出現(xiàn)．,1．(2015·鄭州二模)如圖所示，用絕緣細線懸掛一個導線框,導線框是由兩同心半圓弧導線和直導線ab、cd(ab、cd在同一條水平直線上)連接而成的閉合回路，導線框中通有圖示方向的電流，處于靜止狀態(tài)．在半圓弧導線的圓心處沿垂直于導線框平面的方向放置一根長直導線P.當P中通以方向向外的電 流時( ) A．導線框將向左擺動 B．導線框將向右擺動 C．從上往下看，導線框將順時針轉動 D．從上往下看，導線框將逆時針轉動,D,[突破點撥] (1)根據(jù)題給條件，導線ab、cd中的電流方向為________． (2)描述P中電流產生的磁場的磁感線的特點是________．半圓弧導線是否受磁場力？ab、cd所受磁場力方向分別為____________． [解析] 當直導線P中通以方向向外的電流時，由安培定則可判斷出長直導線P產生的磁場方向為逆時針方向，磁感 線 是以P為圓心的同心圓，半圓弧導線與磁感線平行不受安培力,由左手定則可判斷出直導線ab所受的安培力方向垂直紙面 向外，cd所受的安培力方向垂直紙面向里，從上往下看，導 線框將逆時針轉動，故D正確．,答案：見解析,C,ABC,熱點三 帶電粒子在勻強磁場中的運動 命題規(guī)律 帶電粒子在磁場中的圓周運動問題是近幾年高考的重點，同時也是高考的熱點，分析近幾年高考試題，該考點的命題規(guī)律有以下兩個方面： (1)通常與圓周運動規(guī)律、幾何知識相聯(lián)系，綜合考查應用數(shù)學知識處理物理問題的能力，題型為選擇題或計算題．(2)偶爾也會以選擇題的形式考查磁場的性質、洛倫茲力的特點及圓周運動的周期性等問題．,1.(2015·沈陽一模)如圖所示，圓形區(qū)域內有 垂直紙面 的勻 強 磁場，兩個質量和電荷量都相同的帶電粒子a、b，以不同 的 速率沿著AO方向對準圓心O射入磁場，其運動軌跡如圖．若 帶電粒子只受磁場力的作用，則下列說法正確的是( ) A．a粒子速率較大 B．b粒子速率較大 C．b粒子在磁場中運動時間較長 D．a、b粒子在磁場中運動時間一樣長,B,[突破點撥] (1)帶電粒子沿AO方向射入磁場，則可判斷射出磁場的速度沿____________方向． (2)比較a、b兩粒子的速率，可根據(jù)公式 ________________________________； 根據(jù)公式____________可判斷兩粒子的運動周期相等；比較運動時間根據(jù)____________．,答案：見解析,D,3．某空間內有高度為d、寬度足夠寬、方向垂直紙面 向外的勻強磁場，磁感應強度為B．當在該空間內以磁場下 邊界為x軸建立如圖所示的坐標系后，在x軸上的P點(xP＝d) 沿y軸正方向連續(xù)射入質量m和電荷量q數(shù)值大小均相同、且 帶電性質也相同的帶電粒子(粒子重力不計)，由于粒子的入 射速率v(v0)不同，有的粒子將在磁場中直接通過y軸，有 的將在穿出磁場后再通過y軸．設粒子通過y軸時，離坐標原 點的距離為h，從P到y(tǒng)軸所需的時間為t，則( ),AD,[范例] (18分)如圖所示，在直角坐標系的原點O處有一放射 源，向四周均勻發(fā)射速度大小相等、方向都平行于紙面的帶 電粒子．在放射源右側有一很薄的擋板，垂直于x軸放置,擋 板與xOy平面交線的兩端M、N正好與原點O構成等邊三角 形，O′為擋板與x軸的交點．在整個空間中，有垂直于xOy平 面向外的勻強磁場(圖中未畫出)，帶電粒子在磁場中沿順時 針方向做勻速圓周運動．已知帶電粒子的質量為m，帶電荷 量大小為q，速度大小為v，MN的長度為L.(不計帶電粒子的 重力及粒子間的相互作用),(1)確定帶電粒子的電性； (2)要使帶電粒子不打在擋板上，求磁感應強度的最小值； (3)要使MN的右側都有粒子打到，求磁感應強度的最大值．(計算過程中，要求畫出各臨界狀態(tài)的軌跡圖),B,