专题24 磁场的基本性质（原卷版）

专题24 磁场的基本性质目录TOC \o "1-3" \h \u  HYPERLINK \l "_Toc14235" 题型一　磁场的叠加和安培定则的应用  PAGEREF _Toc14235 \h 1 HYPERLINK \l "_Toc14494" 类型1 磁场的叠加  PAGEREF _Toc14494 \h 1 HYPERLINK \l "_Toc21108" 类型2 安培定则的应用  PAGEREF _Toc21108 \h 4 HYPERLINK \l "_Toc27207" 题型二　安培力的分析和计算  PAGEREF _Toc27207 \h 5 HYPERLINK \l "_Toc32508" 类型1　通电导线有效长度问题  PAGEREF _Toc32508 \h 6 HYPERLINK \l "_Toc18365" 类型2　判断安培力作用下导体的运动情况  PAGEREF _Toc18365 \h 8 HYPERLINK \l "_Toc18060" 题型三　安培力作用下的平衡和加速问题  PAGEREF _Toc18060 \h 9 HYPERLINK \l "_Toc13788" 类型1　安培力作用下的平衡问题  PAGEREF _Toc13788 \h 9 HYPERLINK \l "_Toc32739" 类型2 安培力作用下的加速问题  PAGEREF _Toc32739 \h 13 HYPERLINK \l "_Toc2131" 题型四 对洛伦兹力的理解和应用  PAGEREF _Toc2131 \h 16 HYPERLINK \l "_Toc28707" 题型五 洛伦兹力作用下带电体的运动  PAGEREF _Toc28707 \h 18 HYPERLINK \l "_Toc22340" 题型六　带电粒子在匀强磁场中的运动  PAGEREF _Toc22340 \h 22题型一　磁场的叠加和安培定则的应用1．磁场叠加问题的分析思路(1)确定磁场场源，如通电导线。(2)定位空间中需求解磁场的点，利用安培定则判定各个场源在这一点上产生的磁场的大小和方向。如图2所示为M、N在c点产生的磁场BM、BN。(3)应用平行四边形定则进行合成，如图中的合磁场B。2．安培定则的应用在运用安培定则判定直线电流和环形电流及通电螺线管的磁场时应分清“因”和“果”。类型1 磁场的叠加【例1】(2022·湖北省高考模拟)六根通电长直导线垂直纸面平行固定，其截面构成一正六边形，O为六边形的中心，通过长直导线a、b、c、d、e、f的电流分别为I1、I2、I3、I4、I5、I6，a、c、e中通过的电流大小相等，b、d、f中通过的电流大小相等，电流方向如图5所示。已知通电长直导线在距导线r处产生的磁感应强度大小为B＝keq \f(I,r)，此时O点处的磁感应强度大小为6B，导线a在O处产生的磁感应强度大小为B，则移除e处导线后，e处的磁感应强度大小为(　　)A．0 B．B C.eq \r(3)B D．2B【例2】(2022·四川省仪陇宏德中学高三模拟)(多选)如图，三根通电长直细导线垂直于纸面固定，导线的横截面(截面积不计)分别位于以O点为圆心的圆环上a、c、d三处，已知每根导线在O点的磁感应强度大小均为B，则(　　)A．O点的磁感应强度方向垂直于aO向右B．O点的磁感应强度方向从O指向aC．O点的磁感应强度大小为(eq \r(2)＋1)BD．O点的磁感应强度大小为(eq \r(2)－1)B【例3】(2022·广东深圳市高三月考)已知通电长直导线在周围空间某位置产生的磁感应强度大小与电流大小成正比，与该位置到长直导线的距离成反比．如图所示，现有通有电流大小相同的两根长直导线分别固定在正方体的两条边dh和hg上，彼此绝缘，电流方向分别由d流向h、由h流向g，则关于a、b、c、e、f五点，下列说法正确的是(　　)A．f、a点磁感应强度相同B．c、e两点磁感应强度大小之比为2∶1C．c点磁感应强度最大D．c点磁感应强度方向与ac平行【例4】(2021·河北选择考模拟)如图，两根相互绝缘的通电长直导线分别沿x轴和y轴放置，沿x轴方向的电流为I0。已知通电长直导线在其周围激发磁场的磁感应强度B＝keq \f(I,r)，其中k为常量，I为导线中的电流，r为场中某点到导线的垂直距离。图中A点的坐标为(a，b)，若A点的磁感应强度为零，则沿y轴放置的导线中电流的大小和方向分别为(　　)A.eq \f(a,b)I0，沿y轴正向 B.eq \f(a,b)I0，沿y轴负向C.eq \f(b,a)I0，沿y轴正向 D.eq \f(b,a)I0，沿y轴负向类型2 安培定则的应用【例1】(2022·广东潮州市教学质检)如图所示，两根平行固定放置的长直导线a和b载有大小、方向均相同的电流，a受到的磁场力大小为F，当加入一与导线所在平面垂直纸面向外的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为3F，则此时b受到的磁场力大小为(　　)A．F B．2F C．3F D．4F【例2】如图所示，在同一绝缘水平面上固定三根平行且等间距的长直通电导线a、b、c，导线中通有大小相等的恒定电流．已知导线a受到的安培力方向向左，则下列说法正确的是(　　)A．导线b中电流方向一定与导线a中电流方向相同B．导线c受到的安培力一定向右C．导线a、c受到的安培力的大小不一定相等D．导线b受到的安培力一定最大【例3】(2022·湖北宜昌市联考)A、B、C三根通电长直导线均水平固定，导线通入的恒定电流大小相等，方向如图所示，其中A、B垂直纸面且关于C对称，则导线C所受磁场力的情况是(　　)A．大小为零 B．方向竖直向上C．方向竖直向下 D．方向水平向左题型二　安培力的分析和计算1．大小计算(1)有效长度：公式F＝IlB中的l是有效长度，弯曲导线的有效长度等于连接两端点线段的长度。相应的电流沿l由始端流向末端，如图所示。(2)电流元法：将导线分割成无限个小电流元，每一小段看成直导线，再按直线电流判断和计算。2．安培力作用下导体运动的分析思路判定通电导体在安培力作用下的运动方向或运动趋势，首先必须弄清楚导体所在位置磁感线的分布情况，及导体中电流的方向，然后利用左手定则准确判定导体的受力情况，进而确定导体的运动方向或运动趋势。3．安培力作用下导体运动的判定方法类型1　通电导线有效长度问题【例1】(2022·山东济南市高三月考)如图所示，将一根同种材料，粗细均匀的导体围成半径为R的闭合导体线圈，固定在垂直线圈平面、磁感应强度为B的匀强磁场中．C、D两点将线圈分为上、下两部分，且C、D两点间上方部分的线圈所对应的圆心角为120°.现将大小为I的恒定电流自C、D两点间通入，则线圈C、D两点间上、下两部分导线受到的总安培力的大小为(　　)A.eq \r(3)BIR B.eq \r(2)BIRC．BIR D．0【例1】 (多选) (2022·广东省选择考模拟)(多选)磁感应强度大小为B的匀强磁场方向竖直向上，将一个三分之二圆弧形导体ab固定在图示位置，其圆心为O，半径为r.在导体中通以方向从a→b的恒定电流I，将磁场沿顺时针方向绕垂直纸面并过O点的轴缓慢旋转，下列说法正确的是(　　)A．导体ab受到的安培力方向始终垂直纸面向外B．导体ab受到的安培力大小可能为零C．导体ab受到的安培力大小可能为BIrD．导体ab受到的安培力最大值为2BIr【例3】(2019·全国Ⅰ卷，17)如图，等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两端相接。已知导体棒MN受到的安培力大小为F，则线框LMN受到的安培力的大小为(　　)A．2F B．1.5F C．0.5F D．0类型2　判断安培力作用下导体的运动情况【例1】一个可以沿过圆心的水平轴自由转动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置，且两个线圈的圆心重合，如图所示．当两线圈中通以图示方向的电流时，从左向右看，线圈L1将(　　)A．不动 B．顺时针转动C．逆时针转动 D．在纸面内平动【例2】(2022·上海师大附中高三学业考试)水平桌面上一条形磁体的上方，有一根通电直导线由S极的上端平行于桌面移到N极上端的过程中，磁体始终保持静止，导线始终保持与磁体垂直，电流方向如图所示．则在这个过程中，磁体受到的摩擦力的方向和桌面对磁体的弹力(　　)A．摩擦力始终为零，弹力大于磁体重力B．摩擦力始终不为零，弹力大于磁体重力C．摩擦力方向由向左变为向右，弹力大于磁体重力D．摩擦力方向由向右变为向左，弹力小于磁体重力题型三　安培力作用下的平衡和加速问题解题思路：(1)选定研究对象．(2)受力分析时，变立体图为平面图，如侧视图、剖面图或俯视图等，并画出平面受力分析图，安培力的方向F安⊥B、F安⊥I.如图所示：类型1　安培力作用下的平衡问题【例1】(2022·湖南衡阳市联考)在匀强磁场区域内有一倾角为θ的光滑斜面，在斜面上水平放置一根长为L、质量为m的导线，通以如图12所示方向的电流I时，通电导线能静止在斜面上，重力加速度为g，下列说法正确的是(　　)A．导线所受的安培力方向可能垂直于斜面向下B．磁感应强度大小可能为B＝eq \f(mgtan θ,IL)，方向竖直向上C．磁感应强度大小可能为B＝eq \f(mg,IL)，方向水平向左D．磁感应强度方向垂直于斜面向下时，其大小最小，且最小值为B＝eq \f(mgsin θ,IL)【例2】(2022·重庆市适应性测试)如图所示，两根相同的竖直悬挂的弹簧上端固定，下端连接一质量为40 g的金属导体棒，部分导体棒处于边界宽度为d＝10 cm的有界匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里。导体棒通入4 A的电流后静止时，弹簧伸长量是未通电时的1.5倍。若弹簧始终处于弹性限度内，导体棒一直保持水平，则磁感应强度B的大小为(取重力加速度g＝10 m/s2)(　　)A．0.25 T B．0.5 T C．0.75 T D．0.83 T【例3】(2022·湖南省适应性考试)如图所示，力传感器固定在天花板上，边长为L的正方形匀质导线框abcd用不可伸长的轻质绝缘细线悬挂于力传感器的测力端，导线框与磁感应强度方向垂直，线框的bcd部分处于匀强磁场中，b、d两点位于匀强磁场的水平边界线上。若在导线框中通以大小为I、方向如图所示的恒定电流，导线框处于静止状态时，力传感器的示数为F1。只改变电流方向，其他条件不变，力传感器的示数为F2，该匀强磁场的磁感应强度大小为(　　)A.eq \f(F2－F1,4IL) B.eq \f(F1－F2,4IL)C.eq \f(\r(2)（F2－F1）,4IL) D.eq \f(\r(2)（F1－F2）,4IL)【例3】(2022·江苏南京市十三中教学质量调研)如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M向N的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ。则(　　)A．仅棒中的电流变小，θ变小B．仅两悬线等长变长，θ变大C．仅金属棒质量变大，θ变大D．仅磁感应强度变大，θ变小【例4】某同学自制一电流表，其原理如图所示．质量为m的均匀细金属杆MN与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连，弹簧的劲度系数为k，在矩形区域abcd内有匀强磁场，ab＝L1，bc＝L2，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外．MN的右端连接一绝缘轻指针，可指示出标尺上的刻度．MN的长度大于ab，当MN中没有电流通过且处于静止时，MN与矩形区域的ab边重合，且指针指在标尺的零刻度；当MN中有电流时，指针示数可表示电流强度．MN始终在纸面内且保持水平，重力加速度为g.下列说法中正确的是(　　)A．当电流表的示数为零时，弹簧的长度为eq \f(mg,k)B．标尺上的电流刻度是均匀的C．为使电流表正常工作，流过金属杆的电流方向为N→MD．电流表的量程为 eq \f(mg＋kL2,BL1)【例5】(2022·福建省南安第一中学高三月考)如图所示，电阻不计的水平导轨间距L＝0.5 m，导轨处于方向与水平面成53°角斜向右上方的磁感应强度B＝5 T的匀强磁场中．导体棒ab垂直于导轨放置且处于静止状态，质量m＝1 kg，电阻R＝0.9 Ω，与导轨间的动摩擦因数μ＝0.5.电源电动势E＝10 V，其内阻r＝0.1 Ω，定值电阻的阻值R0＝4 Ω.不计定滑轮的摩擦，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，细绳对ab的拉力沿水平方向，重力加速度g取10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6.求：(1)通过ab的电流大小和方向；(2)ab受到的安培力大小；(3)重物重力G的取值范围．类型2 安培力作用下的加速问题【例1】如图所示，宽为L＝0.5 m的光滑导轨与水平面成θ＝37°角，质量为m＝0.1 kg、长也为L＝0.5 m的金属杆ab水平放置在导轨上，电源电动势E＝3 V，内阻r＝0.5 Ω，金属杆电阻为R1＝1 Ω，导轨电阻不计．金属杆与导轨垂直且接触良好．空间存在着竖直向上的匀强磁场(图中未画出)，当电阻箱的电阻调为R2＝0.9 Ω时，金属杆恰好能静止．取重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：(1)磁感应强度B的大小；(2)保持其他条件不变，当电阻箱的电阻调为R2′＝0.5 Ω时，闭合开关S，同时由静止释放金属杆，求此时金属杆的加速度．【例2】(多选)如图所示，在竖直向下的匀强磁场中有两根水平放置的平行粗糙导轨CD、EF，导轨平面水平，导轨上放有一金属棒MN.现从t＝0时刻起，在棒中通以由M到N方向的电流且电流与时间成正比，即I＝kt，其中k为常量，金属棒与导轨始终垂直且接触良好．下列关于棒的速度、加速度随时间t变化的关系中，可能正确的是(　　)【例3】航空母舰的舰载机在起飞的过程中，仅靠自身发动机喷气不足以在飞行甲板上达到起飞速度，如果安装辅助起飞的电磁弹射系统(如图甲所示)就能达到起飞速度．电磁弹射系统的设计原理图可简化为图乙所示，图中MN、PQ是光滑平行金属直导轨(电阻忽略不计)，AB是电磁弹射车，回路PBAM中电流恒定，该电流产生的磁场对弹射车施加力的作用，从而带动舰载机由静止开始向右加速起飞，不计空气阻力，关于该系统，下列说法正确的是(　　)A．MN、PQ间的磁场是匀强磁场B．弹射车的速度与运动的时间成正比C．弹射车所受的安培力与电流的大小成正比D．回路PBAM中通以交变电流，弹射车不能正常加速【例4】(2022·湘豫名校联考)如图甲所示，在竖直平面内固定两光滑平行导体圆环，两圆环正对放置，圆环半径均为R＝0.125 m，相距1 m。圆环通过导线与电源相连，电源的电动势E＝3 V，内阻不计。在两圆环上水平放置一导体棒，导体棒质量为0.06 kg，接入电路的电阻r＝1.5 Ω，圆环电阻不计，匀强磁场方向竖直向上。开关S闭合后，棒可以静止在圆环上某位置，如图乙所示，该位置对应的半径与水平方向的夹角为θ＝37°，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。求：(1)导体棒静止在某位置时所受安培力的大小；(2)匀强磁场的磁感应强度的大小；(3)断开开关S后，导体棒下滑到轨道最低点时对单个圆环的压力。题型四 对洛伦兹力的理解和应用1．洛伦兹力的特点(1)利用左手定则判断洛伦兹力的方向，注意区分正、负电荷。(2)运动电荷在磁场中不一定受洛伦兹力作用。(3)洛伦兹力方向始终与速度方向垂直，洛伦兹力一定不做功。2．与安培力的联系及区别(1)安培力是洛伦兹力的宏观表现，二者是相同性质的力，都是磁场力。(2)安培力可以做功，而洛伦兹力对运动电荷不做功。【例1】(多选)核聚变具有极高效率、原料丰富以及安全清洁等优势，中科院等离子体物理研究所设计制造了全超导非圆界面托卡马克实验装置(EAST)，这是我国科学家率先建成世界上第一个全超导核聚变“人造太阳”实验装置．将原子核在约束磁场中的运动简化为带电粒子在匀强磁场中的运动，如图所示，磁场水平向右分布在空间中，所有粒子的质量均为m，电荷量均为q，且粒子的速度在纸面内，忽略粒子重力的影响，以下判断正确的是(　　)A．甲粒子受到的洛伦兹力大小为qvB，且方向水平向右B．乙粒子受到的洛伦兹力大小为0，做匀速直线运动C．丙粒子做匀速圆周运动D．所有粒子运动过程中动能不变【例2】如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的M、N两小孔中，O为M、N连线的中点，连线上a、b两点关于O点对称．导线中均通有大小相等、方向向上的电流．已知长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度B＝keq \f(I,r)，式中k是常数、I是导线中的电流、r为点到导线的距离．一带正电的小球以初速度v0从a点出发在桌面上沿连线MN运动到b点．关于上述过程，下列说法正确的是(　　)A．小球做匀速直线运动B．小球先做加速运动后做减速运动C．小球对桌面的压力先减小后增大D．小球对桌面的压力一直在减小【例3】．(2022·浙江高三模拟)一根通电直导线水平放置，通过直导线的恒定电流方向如图所示，现有一电子从直导线下方以水平向右的初速度v开始运动，不考虑电子重力，关于接下来电子的运动，下列说法正确的是(　　)A．电子将向下偏转，运动的半径逐渐变大B．电子将向上偏转，运动的半径逐渐变小C．电子将向上偏转，运动的半径逐渐变大D．电子将向下偏转，运动的半径逐渐变小题型五 洛伦兹力作用下带电体的运动带电体做变速直线运动时，随着速度大小的变化，洛伦兹力的大小也会发生变化，与接触面间弹力随着变化(若接触面粗糙，摩擦力也跟着变化，从而加速度发生变化)，最后若弹力减小到0，带电体离开接触面．【例1】(2022·云南昆明一中高三月考)如图所示，一个质量为m＝1.5×10－4 kg的小滑块，带有q＝5×10－4 C的电荷量，放置在倾角α＝37°的光滑绝缘斜面上，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，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，将脱离斜面(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，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．【例2】(2022·甘肃嘉峪关市第一中学高三月考)如图所示，一倾角为θ＝53°的粗糙绝缘斜面固定在水平面上，在其所在的空间存在竖直向上、大小E＝1×102 N/C的匀强电场和垂直纸面向外、大小B＝1×102 T的匀强磁场．现让一质量m＝0.4 kg、电荷量q＝1×10－2 C的带负电小滑块从斜面上某点由静止释放，小滑块运动1 m后离开斜面．已知sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，g＝10 m/s2，则以下说法正确的是(　　)A．离开斜面前小滑块沿斜面做匀加速运动B．小滑块离开斜面时的速度大小为1.8 m/sC．在离开斜面前的过程中小滑块电势能增加了0.8 JD．在离开斜面前的过程中产生的热量为2.2 J【例3】．如图所示，足够大的垂直纸面向里的匀强磁场中固定一光滑斜面，A、B两物块叠放在斜面上，A带正电，B不带电且上表面绝缘．在t＝0时刻，释放两物块，A、B由静止开始一起沿斜面向下运动，以下说法正确的是(　　)A．A所受洛伦兹力大小与时间t成正比关系B．A对B的压力大小与时间t成反比关系C．A、B间的摩擦力越来越小D．斜面倾角越大，A、B一起沿斜面运动的位移越大【例4】如图所示，半径为R的光滑半圆弧绝缘轨道固定在竖直面内，磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直轨道平面向里．一可视为质点、质量为m、电荷量为q(q>0)的小球由轨道左端A处无初速度滑下，当小球滑至轨道最低点C时，给小球再施加一始终水平向右的外力F，使小球能保持不变的速率滑过轨道右侧的D点．若小球始终与轨道接触，重力加速度为g，则下列判断正确的是(　　)A．小球在C点受到的洛伦兹力大小为qBeq \r(gR)B．小球在C点对轨道的压力大小为3mg－qBeq \r(2gR)C．小球从C到D的过程中，外力F大小保持不变D．小球从C到D的过程中，外力F的功率不变【例5】.(多选)如图，空间有一垂直纸面向外、磁感应强度大小为2 T的匀强磁场，一质量为0.3 kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板右端无初速度放上一质量为0.4 kg、电荷量q＝＋0.2 C的滑块，滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数为0.45，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力．t＝0时对滑块施加方向水平向左，大小为2.1 N的恒力．g取10 m/s2，则(　　)A．木板和滑块一直做加速度为3 m/s2的匀加速运动B．木板先做加速度为3 m/s2的匀加速运动，再做加速度减小的变加速运动，最后做匀速直线运动C．当木块的速度等于10 m/s时与木板恰好分离D．t＝1 s时滑块和木板开始发生相对滑动题型六　带电粒子在匀强磁场中的运动1．在匀强磁场中，当带电粒子平行于磁场方向运动时，粒子做匀速直线运动．2．带电粒子以速度v垂直磁场方向射入磁感应强度为B的匀强磁场中，若只受洛伦兹力，则带电粒子在与磁场垂直的平面内做匀速圆周运动．(1)洛伦兹力提供向心力：qvB＝eq \f(mv2,r).(2)轨迹半径：r＝eq \f(mv,qB).(3)周期：T＝eq \f(2πr,v)＝eq \f(2πm,qB)，可知T与运动速度和轨迹半径无关，只和粒子的比荷和磁场的磁感应强度有关．(4)运动时间：当带电粒子转过的圆心角为θ(弧度)时，所用时间t＝eq \f(θ,2π)T.(5)动能：Ek＝eq \f(1,2)mv2＝eq \f(p2,2m)＝eq \f(Bqr2,2m).【例1】(多选)两个带正电的粒子，以相同大小的速率在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，已知它们的质量之比为m甲∶m乙＝2∶1、带电荷量之比为q甲∶q乙＝1∶3.不计粒子重力和粒子之间的相互作用，下列说法正确的是(　　)A．粒子做圆周运动的轨道半径之比为R甲∶R乙＝1∶6B．粒子做圆周运动的周期之比为T甲∶T乙＝6∶1C．粒子做圆周运动的角速度大小之比为ω甲∶ω乙＝3∶2D．粒子做圆周运动的加速度大小之比为a甲∶a乙＝1∶6【例2】如图所示，为洛伦兹力演示仪的结构示意图．由电子枪产生电子束，玻璃泡内充有稀薄气体，在电子束通过时能够显示电子的径迹．当通有恒定电流时前后两个励磁线圈之间产生匀强磁场，磁场方向与两个线圈中心的连线平行．电子速度的大小和磁感应强度可以分别通过电子枪的加速电压U和励磁线圈的电流I来调节．适当调节U和I，玻璃泡中就会出现电子束的圆形径迹．通过下列调节，一定能让圆形径迹半径减小的是(　　)A．减小U，增大IB．增大U，减小IC．同时减小U和ID．同时增大U和I【例3】(2022·湖北省高考模拟)速度方向相同、动能一样大的电子、质子及α粒子从AD边某点O垂直进入某种场中(图甲为匀强电场，乙为匀强磁场)，都能从BC边离开场区域，不计质子与中子的质量差异．关于它们在场中的运动．下列说法正确的是(　　)A．若为匀强磁场，运动轨迹有两条B．若为匀强磁场，离开磁场时α粒子动能最大C．若为匀强电场，离开电场时质子和α粒子动能增加，电子动能减小D．若为匀强电场，离开电场时这三种粒子的速度偏转角大小都不相等【例4】一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场，粒子的一段轨迹如图所示，轨迹上的每一小段都可近似看成圆弧．由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小(带电荷量不变)，则从图中情况可以确定(　　)A．粒子从a到b，带正电B．粒子从a到b，带负电C．粒子从b到a，带正电D．粒子从b到a，带负电【例5】(多选)如图所示，分界线MN上下两侧有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度分别为B1和B2，一质量为m，电荷量为q的带电粒子(不计重力)从O点出发，以一定的初速度v0沿纸面垂直MN向上射出，经时间t又回到出发点O，形成了图示心形图案，则(　　)A．粒子一定带正电荷B．MN上下两侧的磁场方向相同C．MN上下两侧的磁感应强度的大小B1∶B2＝1∶2D．时间t＝eq \f(2πm,qB2)因果磁场原因(电流方向)结果(磁场方向)直线电流的磁场大拇指四指环形电流及通电螺线管的磁场四指大拇指电流元法分割为电流元 eq \o(----------→,\s\up7(左手定则))安培力方向→整段导体所受合力方向→运动方向特殊位置法在特殊位置→安培力方向→运动方向等效法环形电流⇌小磁针条形磁体⇌通电螺线管⇌多个环形电流结论法同向电流互相吸引，异向电流互相排斥；两不平行的直线电流相互作用时，有转到平行且电流方向相同的趋势转换研究对象法先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，然后由牛顿第三定律，确定磁体所受电流磁场的作用力