2019届高考物理二轮专题复习 专题五 电场与磁场 第2讲 磁场及带电粒子在磁场中的运动课件.pptVIP

第2讲磁场及带电粒子在磁场中的运动,考向一磁场的性质及磁场对电流的作用,【典例1】(2018广西4月考前联合模拟)三根长直导线垂直于纸面放置,通以大小相同、方向如图所示的电流,且ab=ad=ac,导线c在a点的磁感应强度大小为B,则a点处的合磁感应强度大小为(),C,规律总结,分析安培力问题的技巧(1)熟悉两个常用的等效模型变曲为直:图(甲)所示通电导线,在计算安培力的大小和判断方向时均可等效为ac直线电流.,化电为磁:环形电流可等效为小磁针,通电螺线管可等效为条形磁铁,如图(乙).,(2)注意两个定则、一个公式的应用安培定则:用来判断通电导线、环形电流、通电螺线管周围的磁场分布规律.左手定则:用来判断通电导线在磁场中所受安培力的方向.一个公式:F=BIL,注意公式中B,I,L必须两两垂直,否则需要求出互相垂直的分量.(3)安培力作用下的平衡或加速运动问题的注意点分析安培力的方向时要牢记安培力方向既与磁感应强度方向垂直又与电流方向垂直.将立体的受力分析图转化为平面的受力分析图,即画出垂直于导体的平面内的受力分析图.,平衡问题中有静摩擦力的情况下,要把握住静摩擦力的大小、方向随安培力的变化而变化的特点,并能从动态分析中找出静摩擦力转折的临界点(最大值、零值、方向变化点).有些综合问题中往往通过电流I联系恒定电流的知识.,【预测练1】(2018吉林长春第二次质量监测)如图所示,质量为m、长度为L的金属棒MN两端由等长轻质绝缘细线水平悬挂,棒中通以由M指向N的电流,电流的大小为I,金属棒处于与其垂直的匀强磁场中,平衡时两悬线与竖直方向夹角均为=30.下列判断正确的是()A.匀强磁场的方向一定是竖直向上B.匀强磁场的方向一定是水平向左C.匀强磁场的磁感应强度大小可能为D.匀强磁场的磁感应强度大小可能为,C,解析:如图所示,金属棒受到重力、绳子的拉力和方向不能确定的安培力的作用,匀强磁场方向不确定,故A,B错误;磁场方向垂直于电流,当安培力垂直于绳子拉力时,安培力最小,则此时磁感应强度最小,mgsin=BIL,则B=,故C正确,D错误.,【预测练2】(2018成都经开区实验中学高三月考)在匀强磁场中有粗细均匀的同种导线制成的等边三角形线框abc,磁场方向垂直于线框平面,ac两点间接一直流电源,电流方向如图所示.则()A.导线ab受到的安培力大于导线ac受到的安培力B.导线abc受到的安培力大于导线ac受到的安培力C.线框受到安培力的合力为零D.线框受到安培力的合力方向垂直于ac向下,D,解析:由于导线abc与ac长度不同,通过ac中的电流大于abc中的电流,则导线ab受到的安培力小于导线ac受到的安培力,故A错误;导线abc的有效长度等于ac的长度,等效电路如图所示,Fabc=BI2L,Fac=BI1L,又I2I1,故Fabc0),粒子沿纸面以大小为v的速度从OM的某点向左上方射入磁场,速度与OM成30角,已知该粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点,并从OM上另一点射出磁场.不计重力.粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为(),D,【拓展变式】在“典例3”中,若另一质量为m、电荷量为q(qh=0.4m的区域有磁感应强度也为B的垂直于纸面向里的匀强磁场.一个带电荷量为q的油滴从图中第三象限的P点得到一初速度,恰好能沿PO做匀速直线运动(PO与x轴负方向的夹角为=45),并从原点O进入第一象限.已知重力加速度g=10m/s2,问:,(1)油滴在第三象限运动时受到的重力、电场力、洛伦兹力三力的大小之比,并指出油滴带何种电荷;,解析:(1)根据受力分析(如图)可知油滴带负电荷,设油滴质量为m,由平衡条件得,mgqEF=11.,(2)油滴在P点得到的初速度大小;,(3)油滴在第一象限运动的时间.,答案:(3)0.828s,备考跨越构网络练培优,网络构建,培优精练,【培优练1】(2018蚌埠二模)如图所示,直线MN是一匀强磁场的边界,三个相同的带正电粒子分别沿图示1,2,3三个方向以相同的速率从O点射入磁场,沿箭头1,3两个方向的粒子分别经t1,t3时间均从p点离开磁场,沿箭头2方向(垂直于MN)的粒子经t2时间从q点离开磁场,p是Oq的中点,则t1,t2,t3之比为()A.123B.234C.135D.2310,C,【培优练2】(2018安徽省江淮十校第三次联考)如图所示的扇形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B,AO与OB垂直,圆弧的半径为R,一个质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从圆心O以大小为的速度射入磁场,结果粒子刚好从AB弧的中点C射出,不计粒子的重力,则下列说法正确的是()A.粒子在磁场中运动的时间为B.粒子从O点射进速度与BO边的夹角为30C.只改变粒子射入磁场时的速度方向,使粒子从AC段圆弧射出,则粒子在磁场中运动时间变长D.只改变粒子射入磁场时的速度方向,使粒子从CB段圆弧射出,则粒子在磁场中运动时间变短,A,【培优练3】(2018全国卷,24)如图,从离子源产生的甲、乙两种离子,由静止经加速电压U加速后在纸面内水平向右运动,自M点垂直于磁场边界射入匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁场左边界