磁场考纲要求与例题解析高三物理知识块系列复习知识要求•Ⅰ类：电流的磁场，磁现象的本质；磁性材料，分子电流假说；磁电式电表原理；质谱仪，回旋加速器。•Ⅱ类：磁感应强度，磁感线，地磁场，磁通量；磁场对通电直导线的作用，安培力，左手定则；磁场对运动电荷的作用，洛仑兹力，带电粒子在匀强磁场中的圆周运动。技能要求•一、利用磁场研究带电粒子的物理属性（电性、质荷比、动量、能量）•二、研究带电粒子在复合场（重力场、电场、磁场的复合场）中的运动。解决这类问题动能定理是首选，（因为洛仑兹力不做功，而重力、电场力做功与路径无关）找圆心、画轨迹是突破口。例题一•如图所示，金属导电板置于匀强磁场中，通电时板中电流方向向下，由于磁场的作用，则（）•A．板左侧聚集较多电子，使b点电势高于a点•B．板左侧聚集较多电子，使a点电势高于b点•C．板右侧聚集较多电子，使a点电势高于b点•D．板右侧聚集较多电子，使b点电势高于a点例题分析与解答•电子的定向移动方向与电流方向相反•根据左手定则电子所受洛仑兹力方向右•所以右侧聚集较多电子•a点的电势较高。•正确选项是C。例题二•如图，L1和L2为两平行的虚线，L1上方和L2下方都是垂直纸面向里的相同匀强磁场，A、B两点都在L2上。带电粒子从A点以初速度v与L2成30°角斜向上射出，经过偏转后正好过B点，经过B点时速度方向也斜向上成30°角，不计重力，下列说法中正确的是（）•A．带电粒子经过B点时速度一定跟在A点时速度相同•B．若将带电粒子在A点时的初速度变大（方向不变），它仍能经过B点•C．若将带电粒子在A点时的初速度方向改为与L2成60°角斜向上，它就不一定经过B点•D．此粒子一定带正电荷例题分析与解答•据题意“带电粒子从A点以初速度v与L2成30°角斜向上射出，经过偏转后正好过B点，经过B点时速度方向也斜向上成30°角，不计重力”可以画出粒子运动的轨迹示意图如下。A1A2B1BddtandRRtand32302302•由图可知A1A2=B1B=R，出射点B与A的距离D=续•如果速度的大小变化，•则R变化但D不变，所以粒子仍从B点射出；•如果速度的方向变化，•虽然D有变化，但在一个完整的周期内，出射点向右移32Δ602Δdx，θ,θtandx时33232ΔddxD说明粒子运动三个完整的周期仍从B点射出。正确选项是ABD。A1A2B1Bd例题三•（2003年全国理综）K－介子衰变的方程为K－→π－+π0，其中K－介子和π－介子带负的基元电荷，π0介子不带电，一个K介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为圆弧AP。衰变后产生的π－介子的轨迹为圆弧PB，两轨迹在P点相切，它们的半径Rk与Rπ之比为2：1。π0介子的轨迹未画出。由此可知π－的动量大小与π0的动量大小之比为（）•A．1：1B．1：2C．1：3D．1：6例题分析与解答•由图可知•衰变后π－介子的动量方向与K介子的动量方向相反，•衰变前后总动量守恒：Pk=Pπ+Pπ-•Pk=2ReB,•Pπ-=-ReB,•Pπ=3ReB,•Pπ=-3Pπ；•正确选项是C。例题四•磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度，其值为B2/2μ，式中B是磁感强度，μ是磁导率，在空气中μ为一已知常数。为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感强度B，一学生用一根端面面积为A的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P，再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离Δl，并测出拉力F，如图所示。因为F所作的功等于间隙中磁场的能量，所以由此可得磁感强度B与F、A之间的关系为B＝。例题分析与解答lAμBlFΔ2Δ2AFμB2外力做的功等于增加的磁场能例题五•在xoy平面内有许多电子（质量为m，电量为e），从坐标原点不断地以大小相同的速度V0沿不同方向射入第Ⅰ象限。现加上一个垂直于xoy平面的匀强磁场，要求这些电子穿过磁场后都能平行于x轴向+x方向运动，求符合该条件的磁场的最小面积。例题分析与解答•沿+x方向射入的电子不需要磁场就满足题意；•沿+y方向射入且运动满足题意的电子，其运动轨迹如右图示设电子入射方向与x轴成θ角，其运动轨迹是右图中的圆弧obd。电子只有在b处离开磁场才能满足题意xyoRacθθbd所以确定动点b的轨迹方程即可确定磁场的下边界。由图可知x=Rsinθy=R(1-cosθ)得...
