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高中物理选修磁场安培力洛伦兹力

精心整理

选修3-1磁场练习

姓名:___________分数:___________

一、选择题(题型注释)

1.空间有一圆柱形匀强磁场区域,该区域的横截面的半径为R,磁场方向垂直横截面.一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子以速率v0沿横截面的某直径射入磁场,

A.B.C.D.

2

3

4

A

C

5I1与I2

且间距相等,b是两导线连线中点,b、d连线与两导线连线垂直.则

(A)I2受到的磁场力水平向左

(B)I1与I2产生的磁场有可能相同

(C)b、d两点磁感应强度的方向必定竖直向下

6.带电为+q的粒子在匀强磁场中运动,下面说法中正确的是

A.只要速度大小相同,所受洛仑兹力就相同

B.如果把+q改为-q,且速度反向大小不变,则洛仑兹力的大小、方向均不变C.洛仑兹力方向一定与电荷速度方向垂直,磁场方向一定与电荷运动方向垂直D.粒子只受到洛仑兹力作用,其运动的动能可能增大

7.边长为a的正方形,处于有界磁场如图所示,一束电子以水平速度射入磁场后,

8

的长为L

A

B

C

D

9

A

B

C.向下偏转

D.向纸外偏转

10.通电直导线A与圆形通电导线环B固定放在同一水平面上,通有如图所示的电流,则()

A.直导线A受到的安培力大小为零

B.直导线A受到的安培力大小不为零,方向水平向右

C.导线环B受到的安培力的合力大小不为零

D.导线环B受到的安培力的合力大小不为零,其方向水平向右

11.如图所示,一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T的匀强磁场中,以导线为中心,半径为R的圆周上有a、b、c、d四个点,已知c点的实际磁感应强度为0,则下列说法中正确的是()

A

B.d

C.a

D.b点的磁感应强度为T

12

()

A

B

C

D

13b两粒子,分别从A、O两点沿x轴正方向同时射入磁场,两粒子同时到达C点,此时a粒子速度恰好沿y轴负方向,粒子间作用力、重力忽略不计,则a、b粒子

A.分别带正、负电

B.运动周期之比为2:3

C2

D.质量之比为2

14.如图所示,在x轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B.原点O处存在一粒子源,能同时发射大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子(重力不计),速度方向均在xOy平面内,与x轴正方向的夹角θ在0~180°范围内.则下列说法正确的是

A.发射速度大小相同的粒子,θ越大的粒子在磁场中运动的时间越短

B.发射速度大小相同的粒子,θ越大的粒子离开磁场时的位置距O点越远

C

D

15m,

A

16

A

B

C

D

17

质子自A点沿半径方向射入磁场,则质子射入磁场的运动速率越大,

A.其轨迹对应的圆心角越大

B.其在磁场区域运动的路程越大

C.其射出磁场区域时速度的偏向角越大

D.其在磁场中的运动时间越长

二、多选题(题型注释)

三、填空题(题型注释)

18.放在通电螺线管内部中间处的小磁针,静止时N板指向右端,则电源的C端为极。

19.如图所示,一束电子(电量为e)以速度v垂直射入磁感应强度为B,宽度为d的匀强磁场中,穿透磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角为0

30,则电子的质量

的匀强磁场,磁感应强度B未知,圆形磁场区域半径为r。一质量为m,电荷量为q 的带正电的粒子从A点由静止释放后,在M点离开电场,并沿半径方向射入磁场区域,然后从N点射出,O为圆心,120

∠=o,粒子重力可忽略不计。求:

MON

(1)粒子在电场中加速的时间;

(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小。

23.如图所示,一根长L=0.2m的金属棒放在倾角为θ=370的光滑斜面上,并通以I=5A

电流,方向如图所示,整个装置放在磁感应强度为B=0.6T ,垂直斜面向上的匀强磁场中,金属棒恰能静止在斜面上,则该棒的重力为多少?

24xOy

(225B (1(2(326为m 线运向动,进入x>0区域,求:

(1)油滴带什么电荷?油滴做匀速直线运动还是匀变速直线运动?请说明理由;

(2)油滴在M 点运动速度的大小;

(3)油滴进入x>O 区域,若能到达x 轴上的N 点(在图9中未标出),油滴在N 点时速度大小是多少?

27.如图所示,竖直绝缘杆处于彼此垂直,大小分别为E和B的匀强电磁场中,电场方向水平向右,磁场方向垂直纸面向外,一个质量为m,带正电为q的小球从静止开始沿杆下滑,且与杆的动摩擦因数为μ,问:

⑴小球速度多大时,小球加速度最大?是多少?

⑵小球下滑的最大速度是多少?

参考答案

1.A

【解析】

试题分析:带正电的粒子垂直磁场方向进入圆形匀强磁场区域,由洛伦兹力提供向心力,由几何知识求出轨迹半径r,根据牛顿第二定律

=R

B=m得,B==,故

试题分析:导线在磁场内有效长度为2lsin30°=l,故该V形通电导线受到安培力大小为F=BI2lsin30°=BIL,选项C正确.

考点:安培力

【名师点睛】本题考查安培力的计算,熟记安培力公式F=BIL,注意式中的L应为等效长度,但要理解等效长度的意义;此题还可以分别

求出两部分导线所受的安培力,然后将二力根据平行四边形法则合成也可以求解.

3.ABD

【解析】根据右手定则(磁感线穿掌心,四指指正电荷的运动方向或者负电荷运动的反方向,则拇指指受力方向)可判断ABD对,C情况

【解析】同相电流相互吸引,异向电流相互排斥,I2受到的磁场力水平向右,A错;根据右手螺旋定则,各个电流在周围空间形成的磁场为环形同心圆环,I1在周围空间形成顺时针方向的磁场;I2在周围空间形成逆时针方向的磁场;根据磁场的叠加,b、点磁场向下,没给出电流大小,所以d点磁感应强度的方向可能竖直左下,也可能竖直

右下,C 错;a 点磁场方向向上和一定不为零;c 点位置的磁感应强度方向向下,大小不可能为零;D 对。

6.B

【解析】

试题分析:A 、洛仑兹力的大小不仅与速度大小有关,还与速度和磁

【解析】

试题分析:当从A 点射出时,半径为正方形边长的一半,即12a r =,轨迹的圆心角为1θπ=,根据半径公式可得2A mv a Bq =,22A m t Bq πθπ=?,解得2A eBa v m =,A m t Be π= 当从C 点射出时,半径为正方形的边长,即2r a =,轨迹的圆心角为

22πθ=,根据半径公式可得B mv a Bq =,222B m t Bq θππ=?,解得B eBa v m =,2A m

t Be π=,所以1:2A C v v =:,2:1A C t t =:,

考点:考查了带电粒子有界磁场中的运动,

8.BD

10.BC

【解析】

试题分析:根据右手螺旋定则得出直导线周围的磁场方向,分别在圆形通电导线左右两边各取一小段,判断出所受安培力的方向,结合电流大小相等,磁感应强度不等,比较安培力的大小,从而确定导线环

所受的合力方向,根据作用力和反作用力的关系确定直导线所受合力的方向.

解:根据右手螺旋定则知,直导线周围的磁场在导线的左侧垂直纸面向里,在圆形导线的左右两侧各取一小段,根据左手定则,左端所受的安培力方向向右,右端所受安培力的方向向左,因为电流的大小相

度大小相等,根据平行四边形定则进行合成,来分析b、a、d三点的磁感应强度大小和方向.

解:

A、由题,c点的磁感应强度为0,说明通电导线在c点产生的磁感应强度与匀强磁场的磁感应强度大小相等、方向相反,即得到通电导线

在c点产生的磁感应强度方向水平向左,根据安培定则判断可知,直导线中的电流方向垂直纸面向外.故A错误.

B、通电导线在d处的磁感应强度方向竖直向上,根据磁场的叠加可知d点感应强度为T,方向与B的方向成45°斜向上,不为0.故B错误.

点感应强度为T

r=和周期公式T=分析:

仅把该粒子改为带负电,粒子的半径不变,仍转过半个圈射出磁场,将从B点射出;

仅增大磁感应强度,周期减小,转过半个周期射出磁场,即可分析时

间的变化;

仅将磁场方向改为垂直于纸面向外,由左手定则判断洛伦兹力的方向,确定粒子的偏转方向向下从B离开磁场,半径不变,周期不变,即可知粒子在磁场中运动时间不变.

仅减少带正电粒子速度,半径减小,粒子将从AM之间的某点射出.

r=得知,粒子的半径

T=知,周期减小,粒子在磁

r=得知粒子的半径减小,

r=和周期公式T=,根据轨迹进行分析.

13.BC

【解析】

试题分析:由左手定则可知,a带负电,b带正电,选项A错误;由

轨迹图可知,a

运动的半径a r =,运动的时间为14

周期,而b 运动

的半径满足22(1)b b r r -=,解得r b =2,故转过的圆弧为600,运动了

16周期,则因为两粒子同时到达C 点,则1146a b T T =,解得:23a b T T =,选项B 正确;

两粒子的半径比为:2a b r r =选项C 正确;根据2m T qB

π=可

qB qB

角,θ越大,AO 越大.若θ是钝角,θ越大,AO 越小.

故B 错误.粒子在磁场中运动的角速度2T

πω=

,又2m T qB π=,则得qB m ω=,与速度v 无关.故D 错误. 故选A .

考点:带电粒子在匀强磁场中的运动

【名师点睛】求带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的时间,常常根据2t T θπ

=,θ是轨迹的圆心角,解题时要画出轨迹图,根据几何知识,轨迹的圆心角等于速度的偏向角。

【答案】B

【解析】

试题分析:根据题意作出粒子运动的轨迹如图所示:

从磁场中射出时速度方向改变了θ角,所以粒子做圆周运动的圆心角

为θ,根据几何关系有:2r Rcot θ=,根据2qvB r v m =得:2mv mv B qr qRcot θ

==,

选项ACD 错误,B 正确.。

考点:带电粒子在匀强磁场中的运动、牛顿第二定律、向心力

【名师点睛】本题是带电粒子在磁场场中运动的问题,带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,要求同学们能画出粒子运动的轨迹,结合几何关系求解。

16.AB

【解析】

试题分析:若回旋加速器的半径为R ,则带电粒子在回旋加速器中运动的最大速度为:

,最大动能为:,可知,AB 对,CD 错。

考点:回旋加速器。

【名师点睛】回旋加速器

1、构造:如图所示,D1、D2是半圆金属盒,D形盒的缝隙处接交流电源.D形盒处于匀强磁场中.

2、原理:交流电的周期和粒子做圆周运动的周期相等,粒子在圆周运动的过程中一次一次地经过D形盒缝隙,两盒间的电势差一次一次地反向,粒子就会被一次一次地加速.由qvB=,得E km=,可见粒子获得的最大动能由磁感应强度和D形盒半径决定,与加速电压无关.

17.B

【解析】

试题分析:设磁场区域半径为R,轨迹的圆心角为α,如图示:

粒子在磁场中运动的时间为,而轨迹半径,而,粒子速度越大,则r越大,α越小(与射出磁场时的速度偏向角相等),t越小,故B对。

考点:带电粒子在匀强磁场中的运动。

【名师点睛】带电粒子在有界磁场中的常用几何关系

(1)四个点:分别是入射点、出射点、轨迹圆心和入射速度直线与出射速度直线的交点.

(2)三个角:速度偏转角、圆心角、弦切角,其中偏转角等于圆心角,也等于弦切角的2倍.

18.正(+)

【解析】小磁针静止时N极的指向,为该点磁场方向,螺线管内部磁场方向是从S极到N极,所以螺线管右端为N极,根据右手螺旋定则

可知电源的C 端为正极

故答案为:正 【答案】2edB v ,3d v

π 【解析】

试题分析:电子垂直射入匀强磁场中,只受洛伦兹力作用做匀速圆周运动,画出轨迹,由几何知识得到,轨迹的半径为:230d r d sin =

=? 由牛顿第二定律得:2evB r v m =,解得:2m v

edB = 由几何知识得到,轨迹的圆心角为6

πα=,故穿越磁场的时间为:63d

t r v v π

π==g 。

考点:带电粒子在磁场中的运动

【名师点睛】本题是带电粒子在匀强磁场中圆周运动问题,关键要画出轨迹,根据圆心角求时间,由几何知识求半径是常用方法。 20.

【解析】带电粒子在电场中有:221

mv Uq =,根据几何关系可知粒子

在磁场中运动半径为R=L/2,根据洛伦兹力提供向心力有:R

mv qvB 2

=,联立可得q/m =

故答案为: 21.负电 逆时针

Brg E

【解析】 试题分析:因为必须有电场力与重力平衡,所以必为负电;由左手定则得逆时针转动;再由关系式mg=qE 和r=mv qB 得v=Brg E

.

考点:考查了带电粒子在复合场中的运动

点评:关键是抓住粒子做匀速圆周运动这个状态,根据受力分析判断

22.(1)qE

mL t 2=

(2)232qr mEL B = 【解析】

【解析】

试题分析:棒子所受的安培力F=BIL=0.6N .

结合受力分析图,根据共点力平衡得:037sin F G =

=1N

考点:安培力

点评:对导体棒进行受力分析,受到重力、支持力、安培力处于平衡,

高中物理洛伦兹力的知识点介绍

高中物理洛伦兹力的知识点介绍 洛伦兹力是带电粒子在磁场中运动时受到的磁场力。 洛伦兹力f的大小等于Bvq,其的特点就是与速度的大小相关,这是高中物理中少有的一个与速度相关的力。 我们从力的大小、方向、与安培力关系这三个方面来研究洛伦兹力。 洛伦兹力的大小 ⒈当电荷速度方向与磁场方向垂直时,洛伦兹力的大小f=Bvq;高中物理网建议同学们用小写的f来表示洛伦兹力,以便于和安培力区分。 ⒉磁场对静止的电荷无作用力,磁场只对运动电荷有作用力,这与电场对其中的静止电荷或运动电荷总有电场力的作用是不同的。 ⒊当时电荷沿着(或逆着)磁感线方向运行时,洛伦兹力为零。 ⒋当电荷运动方向与磁场方向夹角为θ时,洛伦兹力的大小 f=Bvqsinθ; 洛伦兹力的方向 ⒈用左手定则来判断:让磁感线穿过手心,四指指向正电荷运动的方向(或负电荷运动方向的反方向),大拇指指向就是洛伦兹力的方向。 ⒉无论v与B是否垂直,洛伦兹力总是同时垂直于电荷运动方向与磁场方向。 洛伦兹力的特点

洛伦兹力的方向总与粒子运动的方向垂直,洛伦兹力只改变速度的方向,不改变速度的大小,故洛伦兹力永远不会对v有积分,即洛伦兹力永不做功。 安培力和洛伦兹力的关系 洛伦兹力是磁场对运动电荷的作用力,安培力是磁场对通电导线的作用力,两者的研究对象是不同的。 安培力是洛伦兹力的宏观表现,洛伦兹力是安培力的微观实质。 对洛伦兹力和安培力的联系与区别,可从以下几个方面理解: 1.安培力大小为F=ILB,洛伦兹力大小为F=qvB。安培力和洛伦兹力表达式虽然不同,但可互相推导,相互印证。 2.洛伦兹力是微观形式,安培力是宏观表现。洛伦兹力是单个运动电荷在磁场中受到的力,而安培力是导体中所有定向移动的自由电荷受的洛伦兹力的宏观表现。 3.即使安培力是导体中所有定向移动的自由电荷受的洛伦兹力的宏观表现,但也不能认为定培力就简单地等于所有定向移动电荷所受洛伦兹力的和,一般只有当导体静止时才能这样认为。 4.洛伦兹力不做功,安培力能够做功。 安培力与洛伦兹力的方向判定 即使洛伦兹力和安培力的方向都由左手定则判定,但它们又是有区别的。 安培力方向判定的左手定则中,四指指向电流方向;而洛伦兹力方向判定的左手定则却是,四指指向正电荷的运动方向,负电荷受力与正电荷方向相反。

高中物理选修3-1磁场知识点及习题知识讲解

一、 磁场 知识要点 1.磁场的产生 ⑴磁极周围有磁场。 ⑵电流周围有磁场(奥斯特)。 安培提出分子电流假说(又叫磁性起源假说),认为磁极的磁场和电流的磁场都是由电荷的运动产生的。(不等于说所有磁场都是由运动电荷产生的。) ⑶变化的电场在周围空间产生磁场(麦克斯韦)。 2.磁场的基本性质 磁场对放入其中的磁极和电流有磁场力的作用(对磁极一定有力的作用;对电流只是可能有力的作用,当电流和磁感线平行时不受磁场力作用)。这一点应该跟电场的基本性质相比较。 3.磁感应强度 IL F B (条件是匀强磁场中,或ΔL 很小,并且L ⊥B )。 磁感应强度是矢量。单位是特斯拉,符号为T ,1T=1N/(A ?m)=1kg/(A ?s 2 ) 4.磁感线 ⑴用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线。磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向,也就是在该点小磁针静止时N 极的指向。磁感线的疏密表示磁场的强弱。

⑵磁感线是封闭曲线(和静电场的电场线不同)。⑶要熟记常见的几种磁场的磁感线: ⑷安培定则(右手螺旋定则):对直导线,四指指磁感线方向;对环行电流,大拇指指中心轴线上的磁感线方向;对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向。 5.磁通量 如果在磁感应强度为B的匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面,其面积为S,则定义B与S的乘积为穿过这个面的磁通量,用Φ表示。Φ是标量,但是有方向(进该面或出该面)。单位为韦伯,符号为W b。1W b=1T?m2=1V?s=1kg?m2/(A?s2)。 可以认为磁通量就是穿过某个面的磁感线条数。 在匀强磁场磁感线垂直于平面的情况下,B=Φ/S,所以磁感应强度又叫磁通密度。在匀强磁场中,当B与S的夹角为α时,有Φ=BS sinα。 地球磁场通电直导线周围磁场通电环行导线周围磁场

高一物理力学受力分析专题(精选)

受力分析练习: 1.画出静止物体A 受到的弹力:(并指出弹力的施力物) 2.画出物体A 受到的摩擦力,并写出施力物:(表面不光滑) B A A 静止不动 A 向右匀速 A 沿着斜面向上运动 A 相对斜面静止 A 沿着斜面向下运动 A 匀速下滑

3:对下面物体受力分析: 1)重新对1、2两题各物体进行受力分析(在图的右侧画)2)对物体A进行受力分析(并写出各力的施力物) 3)对水平面上物体A和B进行受力分析,并写出施力物(水平面粗糙) 4)分析A和B物体受的力分析A和C受力(并写出施力物) A沿着水平面向左运动A沿着墙向上运动A 沿着水平面向右运动 A、B相对地面静止 A与皮带一起向右匀速运动 A、B一起向右匀速运动 A、B一起向右加速运动 A、B相对地面静止 木块A沿斜面匀速上滑 A、B相对地面静止A、 B、C一起向右加速运动 A、B一起向右加速运动 物体静止不动 A 在水平力F作用下A、B沿桌面匀速运动,

思路点拨 1、如图所示,质量为m=2kg 的物体在水平力F=80N 作用下静止在竖直墙上,物体与墙面之间的动摩擦因数为0.5,用二力平衡知识可知物体受到的摩擦力大小为______N ,弹力大小为________N 。(g=10N/kg ) 2、如图所示,在水平面上向右运动的物体,质量为20kg ,物体与水平面间1.0=μ,在运动过程中,物体还到一个水平向左的大小为F =10N 的拉力的作用,则物体受到的滑动摩擦力大小为______N ,方向_______。(g=10N/kg ) 3、如图,A 和B 在水平力F 作用下,在水平面上向右做匀速直线运动。试分析A 、B 物体 所受的力,并指出B 所受的每一力的反作用力。 基础训练 1、如图所示的物体A ,放在粗糙的斜面上静止不动,试画出A 物体受力的示意图,并标出个力的名称。 2、重G =5N 的木块在水平压力F 作用下,静止在竖直墙面上,则木块所受的静摩擦力f = N ;若木块与墙面间的动摩擦因数为μ=0.4,则当压力F N = N 时木块可沿墙面匀速下滑。 3、如图(1)人和木板的质量分别为m 和M ,不计滑轮质量及滑轮与绳之间的摩擦,保持系统静止 时,求人对绳子的拉力T 2=? 4、如图所示,物体A 沿倾角为θ 的斜面匀速下滑.求摩擦力及动摩擦因数。 5、如图所示,重G 1=600N 的人,站在重G 2=200N 的吊篮中,吊篮用一根不计质量的软绳悬挂,绳绕过不计质量和摩擦的定滑轮,一端拉于人的手中。当人用力拉绳,使吊篮匀速上升时,绳的拉力T 及人对吊篮底部的压力N ’多大? 6、两个大人和一个小孩沿河岸拉一条小船前进,两个大人的拉力分别为F 1=400N 和F 2=320N ,它们的方向如图所示.要使船在河流中间行驶,求小孩对船施加的最小的力。 7、如图所示,质量为m 的物体放在水平面上,在外力F 的作用下物体向右作匀速直线运动,求物体与平面间的摩擦力系数。 F

高中物理专题训练洛伦兹力

磁场对运动电荷的作用力 1.在以下几幅图中,对洛伦兹力的方向判断不正确的是( ) 2.如图所示,a是带正电的小物块,b是一不带电的绝缘物块,A,B叠放于粗糙的水平地面上,地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场,现用水平恒力F 拉b物块,使A,B一起无相对滑动地向左加 速运动,在加速运动阶段( ) A.A,B一起运动的加速度不变 B.A,B一起运动的加速度增大C.A,B物块间的摩擦力减小 D.A,B物块间的摩擦力增大 3.带电油滴以水平速度v0垂直进入磁场,恰做匀速直线运动,如图所示,若油滴质量为m,磁感应强度为B,则下述说法正确的是( ) A.油滴必带正电荷,电荷量为 B.油滴必带正电荷,比荷= C.油滴必带负电荷,电荷量为 D.油滴带什么电荷都可以,只要满足q = 4.(多选)在下列各图所示的匀强电场和匀强磁场共存的区域内,电子可能 沿水平方向向右做直线运动的是( ) 5. (多选)在图中虚线所示的区域存在匀强电场和匀强磁场.取坐标如图, 一带电粒子沿x轴正方向进入此区域,在穿过此区域的过程中运动方始终不 发生偏转,不计重力的影响,电场强度E和磁感应强度B的方向可能是 ( ) A.E和B都沿x轴方向 B.E沿y轴正向,B沿z轴正向 C.E沿z轴正向,B沿y轴正向 D.E,B都沿z轴方向 6. (多选)为了测量某化工厂的污水排放量,技术人员在该厂的排污管末端 安装了如图7所示的流量计,该装置由绝缘材料制成,长,宽,高分别为 a,b,c,左右两端开口,在垂直于上,下底面方向加磁感应强度为B的匀 强磁场,在前,后两个内侧固定有金属板作为电极,污水充满管口从左向右 流经该装置时,电压表将显示两个电极间的电压U.若用Q表示污水流量(单 位时间内排出的污水体积),下列说法中正确的是( ) A.若污水中正离子较多,则前表面比后表面电势高 B.前表面的电势一定低于后表面的电势,与哪种离 子多少无关 C.污水中离子浓度越高,电压表的示数将越大 D.污水流量Q与U成正比,与a,b无关 7.(多选)如图所示,套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球,其质量 为m,带电荷量为q,小球可在棒上滑动,现将此棒竖直放入沿水平方向且 相互垂直的匀强磁场和匀强电场中,设小球的电荷量不变,小球由静止下滑 的过程中( ) A.小球加速度一直增大 B.小球速度一直增大,直到最后匀速 C.棒对小球的弹力一直减小 D.小球所受洛伦兹力一直增大,直到最后不变 8.一个质量为m=0.1 g的小滑块,带有q=5×10-4C的电荷量,放置在倾 角α=30°的光滑斜面上(绝缘),斜面固定且置于B=0.5 T的匀强磁场中, 磁场方向垂直纸面向里,如图所示,小滑块由静止开始沿斜面滑下,斜面足 够长,小滑块滑至某一位置时,要离开斜面(g取10 m/s2).求: (1)小滑块带何种电荷? (2)小滑块离开斜面时的瞬时速度多大? (3)该斜面长度至少多长? 9.光滑绝缘杆与水平面保持θ角,磁感应强度为B 的匀强磁场充满整个空间,一个带正电q、质量为 m、可以自由滑动的小环套在杆上,如图所示,小 环下滑过程中对杆的压力为零时,小环的速度为________. 10.如图所示,质量为m的带正电小球能沿着竖直的绝缘墙竖 直下滑,磁感应强度为B的匀强磁场方向水平,并与小球运动 方向垂直.若小球电荷量为q,球与墙间的动摩擦因数为μ.则 小球下滑的最大速度为____________,最大加速度为____________. 11.如图所示,各图中的匀强磁场的磁感应强度均为B,带电粒子的速率均 为v,带电荷量均为q.试求出图中带电粒子所受洛伦兹力的大小,并指出洛 伦兹力的方向.

高中物理选修3-1 磁场安培力练习题

一、磁场安培力练习题 一、选择题 1.关于磁场和磁感线的描述,正确的说法有[] A.磁极之间的相互作用是通过磁场发生的,磁场和电场一样,也是一种物质 B.磁感线可以形象地表现磁场的强弱与方向 C.磁感线总是从磁铁的北极出发,到南极终止 D.磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线,没有细铁屑的地方就没有磁感线 2.一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方,并与磁针指向平行,能使磁针的S 极转向纸内,如图1所示,那么这束带电粒子可能是[] A.向右飞行的正离子束B.向左飞行的正离子束 C.向右飞行的负离子束D.问左飞行的负离子束 3.铁心上有两个线圈,把它们和一个干电池连接起来,已知线圈的电阻比电池的内阻大得多,如图2所示的图中,哪一种接法铁心的磁性最强[] 4.关于磁场,以下说法正确的是[] A.电流在磁场中某点不受磁场力作用,则该点的磁感强度一定为零 B.磁场中某点的磁感强度,根据公式B=F/I·l,它跟F,I,l都有关

C.磁场中某点的磁感强度的方向垂直于该点的磁场方向 D.磁场中任一点的磁感强度等于磁通密度,即垂直于磁感强度方向的单位面积的磁通量 5.磁场中某点的磁感应强度的方向[] A.放在该点的通电直导线所受的磁场力的方向 B.放在该点的正检验电荷所受的磁场力的方向 C.放在该点的小磁针静止时N极所指的方向 D.通过该点磁场线的切线方向 6.下列有关磁通量的论述中正确的是[] A.磁感强度越大的地方,穿过线圈的磁通量也越大 B.磁感强度越大的地方,线圈面积越大,则穿过线圈的磁通量越大 C.穿过线圈的磁通量为零的地方,磁感强度一定为零 D.匀强磁场中,穿过线圈的磁感线越多,则磁通量越大 7.如图3所示,条形磁铁放在水平桌面上,其中央正上方固定一根直导线,导线与磁铁垂直,并通以垂直纸面向外的电流,[] A.磁铁对桌面的压力减小、不受桌面摩擦力的作用 B.磁铁对桌面的压力减小、受到桌面摩擦力的作用 C.磁铁对桌面的压力增大,个受桌面摩擦力的作用 D.磁铁对桌面的压力增大,受到桌面摩擦力的作用

高一物理受力分析专题(含答案)

高一物理受力分析专题 (含答案) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

高一物理力学练习题(含答案) 一、选择题 1、粗糙的水平面上叠放着A和B两个物体,A和B间的接触面也是粗糙的,如果用水平力F拉B,而B仍保持静止,则此时( ) A.B和地面间的静摩擦力等于F,B和A间的静摩擦力也等于F. B.B和地面间的静摩擦力等于F,B和A间的静摩擦力等于零. C.B和地面间的静摩擦力等于零,B和A间的静摩擦力也等于零. D.B和地面间的静摩擦力等于零,B和A间的静摩擦力等于F. 2、如图所示,重力G=20N的物体,在动摩擦因数为0.1的水平面上向左运 动,同时受到大小为10N的,方向向右的水平力F的作用,则物体所受摩擦 力大小和方向是( ) A.2N,水平向左B.2N,水平向右 C.10N,水平向左D.12N,水平向右 3、(多选)水平地面上的物体在水平方向受到一个拉力F和地面对它的摩擦力f的作用。在物体处于静止状态的条件下,下面说法中正确的是:( ) A.当F增大时,f也随之增大B.当F增大时,f保持不变 C.F与f是一对作用力与反作用力 D.F与f是一对平衡力 4、木块A、B分别重50 N和60 N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25;夹在 A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m.系统置于水平地面上静止不动。现用F=1 N的水平拉力作用在木块B上.如图所示.力F作用后 ( ) A.木块A所受摩擦力大小是12.5 N B.木块A所受摩擦力大小是11.5 N C.木块B所受摩擦力大小是9 N D.木块B所受摩擦力大小是7 N 5、如图所示,质量为m的木箱在与水平面成θ的推力F作用下,在水平地面上 滑行,已知木箱与地面间的动摩擦因数为μ,那物体受到的滑动摩擦力大小 为( ) A.μmg B.μ (mg+F sinθ) C.F cosθ D.μ (mg+F cosθ) 6、如图所示,质量为m的物体置于水平地面上,受到一个与水平面方向成α 角的拉力F作用,恰好做匀速直线运动,则物体与水平面间的动摩擦因数为 ( ) A.F cosα/(mg-F sinα) B.F sinα/(mg-F sinα) C.(mg-F sinα)/F cosα D.F cosα/mg 7、如图所示,物体A、B的质量均为m,A、B之间以及B与水平地面之间的动摩擦 系数均为μ水平拉力F拉着B物体水平向左匀速运动(A未脱离物体B的上表面)F 的大小应为( ) A.2μmg B.3μmg C.4μmg D.5μmg 8、如图所示物体在水平力F作用下静止在斜面上,若稍许增大水 平力F, 而物体仍能保持静止时( ) A..斜面对物体的静摩擦力及支持力一定增大 B.斜面对物体的静摩擦力及支持力都不一定增大 C.斜面对物体的静摩擦力一定增大,支持力不一定增 大 D.斜面对物体的静摩擦力不一定增大,支持力一定增大 9、用大小相等、方向相反,并在同一水平面上的力F挤压相同的木板,木板中间夹着 两块相同的砖,砖和木板均保持静止,则( ) A.两砖间摩擦力为零B.F越大,板与砖之间的摩擦力就越大 C.板砖之间的摩擦力大于砖的重力 D.两砖之间没有相互挤压的力 10、(多选)如图所示,以水平力F压物体A,这时A沿竖直墙壁匀速下滑,若物 体A与墙面间的动摩擦因素为μ,A物体的质量为m,那么A物体与墙面间的滑动摩擦力大小等于() A.μmg B.mg C.F D.μF 11、运动员用双手握住竖直的竹竿匀速攀上和匀速下滑,他们所受的摩擦力分别 为F 上和F下,则( ) A.F 上 向上,F 下 向下,F 上 =F 下 B.F 上 向下,F 下 向上,F 上 >F 下C.F 上 向上,F 下 向上,F 上 =F 下 D.F 上 向上,F 下 向下,F 上 >F 下 12、(多选)用水平力F把一铁块紧压在竖直墙壁上静止不动,当F增大时( ) A.墙对铁块的支持力增大 B.墙对铁块的摩擦力增大 C.墙对铁块的摩擦力不变 D.墙与铁块间的摩擦力减小 2

高二物理选修3-1磁场讲义汇总

磁场 第一节我们周围的磁现象 知识点回顾: 1、地磁场 (1)地球磁体的北(N)极位于地理南极附近,地球磁体的南(S)极位于地理北极附近。(2)地球磁体的磁场分布与条形磁铁的磁场相似。 (3)地磁两极与地理两极并不完全重合,存在偏差。 2、磁性材料 (1)按去磁的难易程度划分可分为硬磁性材料和软磁性材料。 (2)按材料所含化学成分划分可分为和。 (3)硬磁性材料剩磁明显,常用来制造等。 (4)软磁性材料剩磁不明显,常用来制造等。 知识点1:磁现象 一切与磁有关的现象都可称为磁现象。磁在我们的生活、生产和科技中有着广泛的应用,归纳大致分为: (1)利用磁体对铁、钴、镍等磁性物质的吸引力; (2)利用磁体对通电线圈的作用力; (3)利用磁化现象记录信息。 知识点2:地磁场(重点) 地球由于本身具有磁性而在其周围形成的磁场叫地磁场。关于地磁场的起源,目前还没有令人满意的答案。一种观点认为,地磁场是由于地核中熔融金属的运动产生的,而且熔融金属运动方向的变化会引起地磁场方向的变化。科学研究发现,从地球形成迄今的漫长年代里,地磁极曾多次发生极性倒转的现象。 地磁场具有这样的特点: (1)地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近; (2)地磁场与条形磁铁产生的磁场相似,但地磁场磁性很弱; (3)地磁场对宇宙射线的作用,保护生命(极光、宇宙射线的伤害);地磁场对生物活动的影响(迁徙动物的走南闯北如信鸽,但候鸟南飞确是受气候的影响的,不是磁场)拓展: 地磁两极与地理两极并不重合,存在地磁偏角。这种现象最早是由我国北宋的学者沈括在《梦溪笔谈》中提出的,比西方早400多年。 并不是所有的天体都有和地球一样的磁性,如火星就没有磁性 知识点3:磁性材料 磁性材料一般指铁磁性物质。按去磁的难易程度,磁性材料可分为硬磁性材料和软磁性材料。硬磁性材料具有很强的剩磁,不易去磁,一般用于制造永磁体,如扬声器、计算机硬盘、信用卡、饭卡等;软磁性材料没有明显的剩磁,退磁快,常用于制造电磁铁、电动机、发电机、磁头等。 易忽略点:怎样区分磁性材料 如何判断给定的物体是采用硬磁性材料还是软磁性材料是学习中容易出错的地方。解决此类问题关键有两点: 1、明确所给物体的功能和原理; 2、熟悉这两种磁性材料的特点。

高中物理必修一:受力分析专题

学习意义: 力学是物理学的基础,而受力分析是学好力学的关键,因此,学会受力分析对学好高中物理至关重要,同学们一定要高度重视,认真对待! 学习目标: 1、 再次理解力的相互性,明确受力物体、施力物体; 2、 正确对研究对象受力分析,并作出力的示意图。 受力分析的概念: 找出研究对象所受的所有力,并作出各个力的示意图。 受力分析的方法; 1、 先画已知力和重力(地球表面的一切物体都受重力作用); 2、 再找弹力(方法:围绕研究对象,看有哪些物体或面与研究对象接触,再判断这些接触面 或接触点是否发生形变,常见的弹力有压力、支持力、绳子的拉力、弹簧的弹力); 3、 最后考虑摩擦力(凡有弹力的地方就有可能有摩擦力)。 例题精讲: 分析物体A 、B 的受力情况: 如何防止“多力”、“少力”“重复力”! 1、 防止多力:找每一个力的施力物体,如果这个力的施力物体存在,则这个力就存在,反之, 则不存在。 2、 防止少力:严格按照“受力分析的方法”的步骤按顺序分析,不要跳跃。 3、 防止重复力:不要把效果力与性质力混淆。 注:不要把“受力分析”变成“施力分析”,就是不能把研究对象对别的物体的力当成研究对象受到的力。 G N T G 1N 1f 2N 2f B G F B N B f A G A N A f 'B N 'B f

练习检测: 1、分析下图中A 物体的受力情况。 2、分析下图中物体的受力情况,接触面均粗糙。 (A 静止,A 质量大于B 的质量) 图1-5 v v ) (1v ) (2

(A、B一起匀速向右运动) 7、分析下列物体所受的力。 图1 图1- 图1- 图1-4 B A ) (0 2 ) (19

高中物理专题训练洛伦兹力

磁场对运动电荷的作用力 1.质量为m、带电荷量为q的小物块,从倾角为的光滑绝缘斜面上由静止下滑,整个斜面置于方向水平向里的匀强磁场中,磁感应强度为B,如图所示.若带电小物块下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零,下面说法中正确的是() A.小物块一定带正电荷 B.小物块在斜面上运动时做匀加速直线运动 C.小物块在斜面上运动时做加速度增大,而速度也增大的变加速直线运动 D.小物块在斜面上下滑过程中,当小物块对斜面压力为零时的速率为 2.(多选)如图所示,在垂直纸面向里的水平匀强磁场中,水平放置一根粗糙绝缘细直杆,有一个重力不能忽略、中间带有小孔的带正电小球套在细杆上。现在给小球一个水平向右的初速度v0,假设细杆足够 长,小球在运动过程中电量保持不变,杆上各处的动摩 擦因数相同,则小球运动的速度v与时间t的关系图象 可能是() 3.如图所示,有一磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场,一束电子流以 初速度v从水平方向射入,为了使电子流经过磁场时不偏转(不计重力),则磁 场区域内必须同时存在一个匀强电场,这个电场的场强大小和方向是( ) A.B/v,竖直向上 B.B/v,水平向左 C.Bv,垂直于纸面向里 D.Bv,垂直于纸面向外 4.医生做某些特殊手术时,利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度.电磁 血流计由一对电极a和b以及一对磁极N和S构成,磁极间的磁场是均匀 的.使用时,两电极A,B均与血管壁接触,两触点的连线、磁场方向和血流 速度方向两两垂直,如图所示.由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运 动,电极A,B之间会有微小电势差.在达到平衡时,血管内部的电场可看作 是匀强电场,血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零.在某次监测 中,两触点间的距离为3.0 mm,血管壁的厚度可忽略,两触点间的电势差为 160 μV,磁感应强度的大小为0.040 T.则血流速度的近似值和电极A,B的 正负为( ) A. 1.3 m/s,a正、b负 B. 2.7 m/s,a正、b负 C. 1.3 m/s,a负、b正 D. 2.7 m/s,a负、b正 5.(多选)如图所示,质量为m,电量为q的带正电物体,在磁感应强度为 B,方向垂直纸面向里的匀强磁场中,沿动摩擦因数为μ的水平面向左运动, 则( ) A.物体的速度由v 减小到零的时间等于 B.物体的速度由v 减小到零的时间大于 C. 若另加一个电场强度大小为,方向水平向右的匀强电场,物体将 做匀速运动 D. 若另加一个电场强度大小为,方向竖直向上的匀强电场,物体将 做匀速运动 6.(多选)如图所示,某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场,电场方向水平 向右,磁场方向垂直纸面向里,一带电微粒从a点进入场区并刚好能沿ab直 线向上运动,下列说法中正确的是( ) A.微粒一定带负电 B.微粒的动能一定减小 C.微粒的电势能一定增加 D.微粒的机械能一定增加 7.(多选)如图所示,一个带正电荷的小球沿光滑水平绝缘的桌面向右运动, 飞离桌子边缘A,最后落到地板上.设有磁场时飞行时间为t1,水平射程为 x1,着地速度大小为v1;若撤去磁场而其余条件不变时,小球飞行的时间为 t2,水平射程为x2,着地速度大小为v2.则( ) A.x1>x2 B.t1>t2 C.v1>v2 D.v1=v2 8.如图所示为一速度选择器,也称为滤速器的原理图.K为 电子枪,由枪中沿KA方向射出的电子,速率大小不一.当电子通过方向互相 垂直的匀强电场和磁场后,只有一定速率的电子能沿直线前进,并通过小孔S. 设产生匀强电场的平行板间的电压为300 V,间距为5 cm,垂直于纸面的匀强 磁场的磁感应强度为0.06 T,问: (1)磁场的指向应该向里还是向外? (2)速度为多大的电子才能通过小孔S? 9.如图所示,某空间存在着相互正交的匀强电场E和匀强磁场B,匀强电场方 向水平向右,匀强磁场方向垂直于纸面水平向里。B=1 T,E=10N/C,现 有一个质量为m=2×10-6kg,电荷量q=2×10-6C的液滴以某一速度进入该 区域恰能做匀速直线运动,求这个速度的大小和方向(g取10 m/s2)。 10.如图所示,套在很长的绝缘直棒上的小球,其质量为m、带电荷量为+q, 小球可在棒上滑动,将此棒竖直放在正交的匀强电场和匀强磁场中,电场强度 是E,磁感应强度是B,小球与棒的动摩擦因数为μ,求小球由 静止沿棒下落到具有最大加速度时的速度____________.所能达 到的最大速度______________. 11.如图所示,一个质量为m带正电的带电体电荷量为 q,紧贴着水平绝缘板的下表面滑动,滑动方向与垂直纸 面的匀强磁场B垂直,则能沿绝缘面滑动的水平速度方向________,大小v应 不小于________,若从速度v0开始运动,则它沿绝缘面运动的过程中,克服摩 擦力做功为________.

高中物理选修3-1磁场

高中物理选修3-1磁场 1.下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是() A.通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大 B.通电导线在磁感应强度大的地方所受安培力一定大 C.放在匀强磁场中各处的通电导线,所受安培力大小和方向处处相同 D.磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线所受安培力的大小和方向无关 2.在赤道上某处有一支避雷针。当带有负电的乌云经过避雷针上方时,避雷针开始放电形成 瞬间电流,则地磁场对避雷针的作用力的方向为() A.正东B.正西 C.正南D.正北 3.如图所示,三根长直导线垂直于纸面放置,通以大小相同方向如图的电 流,ac⊥bd,且ab=ac=ad,则a点处磁场方向为( ) A.垂直于纸面向外 B.垂直于纸面向里 C.沿纸面由a向d D.沿纸面由a向c 4.(2012·昆明一模)如图所示,光滑的平行导轨与电源连接后,与水平方向成θ角倾斜放置, 导轨上另放一个质量为m的金属导体棒。当S闭合后,在棒所在区域内加一个合适的匀强磁场, 可以使导体棒静止平衡,图中分别加了不同方向的磁场,其中一定不能平衡的是() 5. (多选)回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电极相连接 的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加 速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示,要增大带电粒子 射出时的动能,则下列说法中正确的是( ) A.增大电场的加速电压,其他保持不变 B.增大磁场的磁感应强度,其他保持不变 C.减小狭缝间的距离,其他保持不变 D.增大D形金属盒的半径,其他保持不变 6. (多选)长为L的水平极板间,有垂直纸面向里的匀强磁场,如图所示,磁感应强度为 B,板间距离为L,板不带电.一质量为m、电荷量为q带正电的粒子(不计重力),从左边极板 间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场,欲使粒子不打在极板上,可采用 的方法是( ) A.使粒子的速度v< BqL 4m B.使粒子的速度v> BqL 4m C.使粒子的速度v> 5BqL 4m D.使粒子的速度 BqL 4m

高中物理受力分析经典

中学物理受力分析经典例题 1.分析满足下列条件的各个物体所受的力,并指出各个力的施力物体 ——? V F 4-------- (2)在力F作用下行使在 路面上的小车 2.对下列各种情况下的物体A进行受力分析 (1)沿斜面下滚的小球 (接触面不光滑) (2)沿斜面上滑的物体A (接触面光滑) (3)静止在斜面上的物体 斜面上的物体A.(5)各接触面均光滑 (6 )静止的杆,竖直墙面 光滑 3.对下列各种情况下的物体A进行受力分析,在下列情况下接触面均不光滑 (1) A静止在竖直墙面上(2) A沿竖直墙面下滑(3)静止在竖直墙上的物体A (4)静止在竖直墙上的物体A (5)在拉力F作用下静止 在斜面上的物体A (3)沿粗糙的天花板向右 运动的物体F>G 水平面上的物体

4. 对下列各种情况下的物体进行受力分析(各接触面均不光滑) 7. 如图所示,各图中,物体总重力为 G 请分析砖与墙及砖与砖的各接触面间是否有摩擦力存 在如有大小是多少 (1) A (2) A 、B 同时同速向右行使 (3)三物体仍静止 (4)物体A 、E 静止 5. 水平传送带上的物体 (1) 随传送带一起匀速运动 □ 0 <) 向左运输 (2) 随传送带一起由静止开始向右起动 () () 6. 分析下列物体的受力:(均静止) (光滑小球) 8.如图所示,放置在水平地面上的直角劈 M 上有一个质量为m 的物体,若m 在其上匀速下滑, M 仍保持静止,那么正确的说法是( ) A. M 对地面的压力等于(M+r ) g B. C.地面对M 没有摩擦力 D. M 对地面的压力大于(M+m g 地面对M 有向左的摩擦力

高中物理 洛伦兹力与现代技术

第6节 洛伦兹力与现代技术 位于法国和瑞士边界的欧洲核子研究中心 知识梳理 一、带电粒子在磁场中的运动 1.运动轨迹 (1)匀速直线运动:带电粒子的速度方向与磁场方向平行(相同或相反),此时带电粒子所受洛伦兹力为0,粒子将以速度v 做匀速直线运动. (2)匀速圆周运动:带电粒子垂直射入匀强磁场,由于洛伦兹力始终和运动方向垂直,因此,带电粒子速度大小不变,但是速度方向不断在变化,所以带电粒子做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力. 2.轨迹半径和周期 由F 向=f 得q v B =m v 2R ,所以有R = m v qB ,T = 2πm qB . 二、质谱仪 1.构造 如图3-6-2所示,主要由以下几部分组成:

图3-6-2 ①带电粒子注入器 ②加速电场(U) ③速度选择器(B1、E) ④偏转磁场(B2) ⑤照相底片 2.原理 利用磁场对带电粒子的偏转,由带电粒子的电荷量、轨道半径确定其质量,粒子由加速电场 加速后进入速度选择器,匀速运动,电场力和洛伦兹力平衡qE=q v B1,v=E B1粒子匀速直线 通过进入偏转磁场B2,偏转半径r=m v qB2,可得比荷q m= E B1B2r. 【特别提醒】①速度选择器两极板间距离极小,粒子稍有偏转,即打到极板上.②速度选择器对正负电荷均适用.③速度选择器中的E、B1的方向具有确定的关系,仅改变其中一个方向,就不能对速度做出选择. 三、回旋加速器 1.结构:回旋加速器主要由圆柱形磁极、两个D形金属盒、高频交变电源、粒子源和粒子引出装置等组成. 2.原理 回旋加速器的工作原理如图3-6-3所示.放在A0处的粒子源发出一个带正电的粒子,它以某一速率v0垂直进入匀强磁场中,在磁场中做匀速圆周运动.经过半个周期,当它沿着半圆A0A1时,我们在A1A1′处设置一个向上的电场,使这个带电粒子在A1A1′处受到一次电场的加速,速率由v0增加到v1,然后粒子以速率v1在磁场中做匀速圆周运动. 我们知道,粒子的轨道半径跟它的速率成正比,因而粒子将沿着增大了的圆周运动.又经过半个周期,当它沿着半圆弧A1′A2′到达A2′时,我们在A2′A2处设置一个向下的电场,使粒子又一次受到电场的加速,速率增加到v2,如此继续下去.每当粒子运动到A1A1′、A3A3′等处时都使它受到一个向上电场力加速,每当粒子运动到A2′A2、A4′A4等处时都使它受到一个向下电场力加速,那么,粒子将沿着图示的螺旋线回旋下去,速率将一步一步地增大.

高中物理选修磁场安培力洛伦兹力

精心整理 选修3-1磁场练习 姓名:___________分数:___________ 一、选择题(题型注释) 1.空间有一圆柱形匀强磁场区域,该区域的横截面的半径为R,磁场方向垂直横截面.一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子以速率v0沿横截面的某直径射入磁场, A.B.C.D. 2 该 3 4 A C 5I1与I2 且间距相等,b是两导线连线中点,b、d连线与两导线连线垂直.则 (A)I2受到的磁场力水平向左 (B)I1与I2产生的磁场有可能相同 (C)b、d两点磁感应强度的方向必定竖直向下

6.带电为+q的粒子在匀强磁场中运动,下面说法中正确的是 A.只要速度大小相同,所受洛仑兹力就相同 B.如果把+q改为-q,且速度反向大小不变,则洛仑兹力的大小、方向均不变C.洛仑兹力方向一定与电荷速度方向垂直,磁场方向一定与电荷运动方向垂直D.粒子只受到洛仑兹力作用,其运动的动能可能增大 7.边长为a的正方形,处于有界磁场如图所示,一束电子以水平速度射入磁场后, 8 的长为L A B C D 9 A B C.向下偏转 D.向纸外偏转 10.通电直导线A与圆形通电导线环B固定放在同一水平面上,通有如图所示的电流,则() A.直导线A受到的安培力大小为零

B.直导线A受到的安培力大小不为零,方向水平向右 C.导线环B受到的安培力的合力大小不为零 D.导线环B受到的安培力的合力大小不为零,其方向水平向右 11.如图所示,一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T的匀强磁场中,以导线为中心,半径为R的圆周上有a、b、c、d四个点,已知c点的实际磁感应强度为0,则下列说法中正确的是() A B.d C.a D.b点的磁感应强度为T 12 () A B C D 13b两粒子,分别从A、O两点沿x轴正方向同时射入磁场,两粒子同时到达C点,此时a粒子速度恰好沿y轴负方向,粒子间作用力、重力忽略不计,则a、b粒子 A.分别带正、负电 B.运动周期之比为2:3 C2 D.质量之比为2

高中物理必修一受力分析总结

高中物理必修一受力分析总结

物体受力分析 一:受力分析的重要性 正确的对物体进行受力分析,是解决力学问题的前提和关键之一,因此对物体进行受力分析时,一定要注意"准确"。要做到这一点就要对受力分析的有关知识、力的判据、受力分析步骤以及受力分析时的注意事项有一定的理解。 二:受力分析的基本知识和方法 1、力的图示是用一根带箭头的线段直观地表示一个力,线段的长度表示力的大小,箭头的指向表示力的方向,箭头或箭尾通常用来表示力的作用点,一般将物体所受各力都看作是作用在物体上的共点力。 2、在画图分析物体受力情况时,有时并不需要精确画出力的大小,只要把力的方向画正确,并大概画出力的大小即可,这样的力图称为力的示意图。 例题1 用一轻绳将小球P系于光滑墙壁上的O点,在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q,如图所示,在P、Q均处于静止状态的情况下,下列相关说法正确

的是 物块Q受3个力 小球P受4个力 若O点下移,Q受到的静摩擦力将增大 若O点上移,绳子的拉力将变小 答案BD 解析本题考查受力分析知识,意在考查学生对平衡状态下的物体进行受力分析的能力。对P和Q受力分析可知,P受重力、绳子拉力、Q对P的弹力、Q对P的摩擦力,Q受重力、墙壁的弹力、P对Q 的弹力、P对Q的摩擦力,因此选项A错误,B正确;分析Q的受力可知,若O点下移,Q处于静止状态,受到的静摩擦力等于重力不变,选项C错误;对P受力分析可知若O点上移,绳子的拉力将变小,选项D正确;所以答案选BD。 分析: 1、确定研究对象,即据题意弄清我们需要对哪个物体进行受力分析。

2、采用隔离法分析其他物体对研究对象的作用力。 3、按照先重力,然后环绕物体一周找出跟研究对象接触的物体,并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力,最后分析其他场力(如电场力,磁场力等)。 4、画物体受力图,没有特殊要求,则画示意图即可。 总结注意 受力分析的方法 1、研究表明物体(对象)会受到力的作用(通常同时会受到多个力的作用)。 2、受力分析就是要我们准确地分析出物体(对象)所受的力,并且能用力的示意图(受力图)表示出来。 3、隔离法:在分析被研究对象的受力情况时,要把它从周围物体中隔离出来,分析周围有哪些物体对它施加力的作用,各力什么性质的力,力的大小,方向怎样,并将它们一一画在受力图上,这种分析的方法叫隔离法。

高中物理-洛伦兹力

洛伦兹力 洛伦兹力是带电粒子在磁场中运动时受到的磁场力。 洛伦兹力f的大小等于Bvq,其最大的特点就是与速度的大小相关,这是高中物理中少有的一个与速度相关的力。 我们从力的大小、方向、与安培力关系这三个方面来研究洛伦兹力。 洛伦兹力的大小 ⒈当电荷速度方向与磁场方向垂直时,洛伦兹力的大小f=Bvq;高中物理网建议同学们用小写的f来表示洛伦兹力,以便于和安培力区分。 ⒉磁场对静止的电荷无作用力,磁场只对运动电荷有作用力,这与电场对其中的静止电荷或运动电荷总有电场力的作用是不同的。 ⒊当时电荷沿着(或逆着)磁感线方向运行时,洛伦兹力为零。 ⒋当电荷运动方向与磁场方向夹角为θ时,洛伦兹力的大小f=Bvqsinθ; 洛伦兹力的方向

⒈用左手定则来判断:让磁感线穿过手心,四指指向正电荷运动的方向(或负电荷运动方向的反方向),大拇指指向就是洛伦兹力的方向。 ⒉无论v与B是否垂直,洛伦兹力总是同时垂直于电荷运动方向与磁场方向。 洛伦兹力的特点 洛伦兹力的方向总与粒子运动的方向垂直,洛伦兹力只改变速度的方向,不改变速度的大小,故洛伦兹力永远不会对v有积分,即洛伦兹力永不做功。 安培力和洛伦兹力的关系 洛伦兹力是磁场对运动电荷的作用力,安培力是磁场对通电导线的作用力,两者的研究对象是不同的。 安培力是洛伦兹力的宏观表现,洛伦兹力是安培力的微观实质。两者之间的推导请阅读《安培力与洛伦兹力》 对洛伦兹力和安培力的联系与区别,可从以下几个方面理解: 1.安培力大小为F=ILB,洛伦兹力大小为F=qvB。安培力和洛伦兹力表达式虽然不同,但可互相推导,相互印证。 2.洛伦兹力是微观形式,安培力是宏观表现。洛伦兹力是单个运动电荷在磁场中受到的力,而安培力是导体中所有定向移动的自由电荷受的洛伦兹力的宏观表现。

高中物理—安培力

安培力 知识点回顾 一、磁场 1、磁体是通过磁场对铁一类物质发生作用的,磁场和电场一样,是物质存在的另一种形式,是_____存在。 2、磁体周围空间存在_____;电流周围空间也存在_____。 3、电流周围空间存在磁场,电流是大量运动电荷形成的,所以运动电荷周围空间也有磁场。静止电荷周围空间没有磁场。磁场存在于磁体、电流、运动电荷周围的空间。磁场是物质存在的一种形式。磁场对磁体、电流都有_____作用 【答案】客观;磁场、磁场;磁力 二、右手螺旋定则 右手握住导线,让伸直的拇指所指的方向与电流方向_____,弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向 【答案】一致 三、磁感线 为了描述磁场的强弱与方向,人们想象在磁场中画出的一组有方向的曲线. 1、疏密表示磁场的________. 2、__________表示该点磁场的方向,也就是磁感应强度的方向. 3、开闭:是闭合的曲线,在_______由N极至S极,__________由S极至N极.磁线不相切、不相交、不中断。 注意:没有画出磁感线的地方不一定没有磁场. 【答案】强弱,每一点切线方向,磁体外部,磁体外部

知识点讲解 知识点一:安培力、左手定则 法国物理学家安德烈-玛丽·安培在奥斯特的发现仅一周之后(1820年9月)就向法国科学院提交了一份更详细的论证报告,论述了两根平行载流直导线之间磁效应产生的吸引力和排斥力。在这期间安培进行了四个实验,分别验证了两根平行载流直导线之间作用力方向与电流方向的关系、磁力的矢量性、确定了磁力的方向垂直于载流导体以及作用力大小与电流强度和距离的关系。 我们首先研究安培力的方向和哪些因素有关。 实验装置如下图所示,通过观察导体棒的运动方向表示安培力的方向。 问题1:磁场方向与电流受的磁场力方向有什么关系? 问题2:改变电流的方向是否会引起磁场力方向改变? 通过改变磁场方向和电流方向,我们可到导体棒运动的方向,见下图

高中物理受力分析

受力分析专题 一、典型例题 1.分析满足下列条件的各个物体所受的力,并指出各个力的施力物体. 2.对下列各种情况下的物体A 进行受力分析 二、静力学中的整体与隔离 通常在分析外力对系统的作用时,用整体法;在分析系统内各物体(各部分)间相互作用时,用隔离法.解题中应遵循“先整体、后隔离”的原则。 【例1】 在粗糙水平面上有一个三角形木块a ,在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个木块b 和c ,如图所示,已知m1>m2,三木块均处于静止,则粗糙地面对于三角形木块( ) A .有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向右 B .有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向左 C .有摩擦力作用,但摩擦力的方向不能确定 (1)沿水平草地滚动的足球 (2)在力F 作用下静止水 平面上的物体球 F V (3)在光滑水平面上向右运动的物体球 (4)在力F 作用下行使在路面上小车 F V (2)沿斜面上滑的物体A (接触面光滑) A V (1)沿斜面下滚的小球, 接触面不光滑. A V (3)静止在斜面上的物体 A (4)在力F 作用下静止 在斜面上的物体A F (5)各接触面均光滑 A (6)沿传送带匀速上滑的物块A A b c a m 1 m 2

D .没有摩擦力的作用 【解析】由于三物体均静止,故可将三物体视为一个物体,它静止于水平面上,必无摩擦力作用,故选D . 【点评】本题若以三角形木块a 为研究对象,分析b 和c 对它的弹力和摩擦力,再求其合力来求解,则把问题复杂化了.此题可扩展为b 、c 两个物体均匀速下滑,想一想,应选什么? 【例2】有一个直角支架 AOB ,AO 水平放置,表面粗糙,OB 竖直 向下,表面光滑,AO 上套有小环P ,OB 上套有小环 Q ,两环质量均为m ,两环间由一根质量可忽略、不可伸展的细绳相连,并在某一位置平衡,如图。现将P 环向左移一小段距离,两环再次达到平衡,那么 将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,AO 杆对P 环的支持力N 和细绳上的拉力T 的变化情况是( ) A .N 不变,T 变大 B .N 不变,T 变小 C .N 变大,T 变大 D .N 变大,T 变小 【解析】隔离法:设PQ 与OA 的夹角为α,对P 有: mg +Tsinα=N 对Q 有:Tsinα=mg 所以 N=2mg , T=mg/sinα 故N 不变,T 变大.答案为B 整体法:选P 、Q 整体为研究对象,在竖直方向上受到的合外力为零,直接可得N=2mg ,再选P 或Q 中任一为研究对象,受力分析可求出T=mg/sinα 【点评】为使解答简便,选取研究对象时,一般优先考虑整体,若不能解答,再隔离考虑. 【例3】如图所示,设A 重10N ,B 重20N ,A 、B 间的动 摩擦因数为0.1,B 与地面的摩擦因数为0.2.问:(1)至少 对B 向左施多大的力,才能使A 、B 发生相对滑动?(2)若 A 、 B 间μ1=0.4,B 与地间μ2=0.l ,则F 多大才能产生相对 滑动? 【解析】(1)设A 、B 恰好滑动,则B 对地也要恰好滑动,选A 、B 为研究对象,受力如图,由平衡条件得: F=f B +2T 选A 为研究对象,由平衡条件有 T=f A f A =0.1×10=1N f B =0.2×30=6N F=8N 。 (2)同理F=11N 。 【例5】如图所示,在两块相同的竖直木板间,有质量均为m 的四块相同的砖,用两个大小均为F 的水平力压木板,使砖静止不动,则左边木板对第一块砖,第二块砖对第三块砖的摩擦力分别为 A .4mg 、2mg B .2mg 、0 C .2mg 、mg D .4mg 、mg 【解析】设左、右木板对砖摩擦力为f1,第 3块砖对第2块砖摩擦为f2,则对四块砖作整体有:2f1=4mg ,∴ f1=2mg 。 A B F T T f B A T f A A O B P Q A B F

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