高中物理 第三章 磁场 第二讲 磁场对运动电荷的作用破题致胜复习检测 新人教版选修3-1.doc

第二讲 磁场对运动电荷的作用自主复习知识点1洛伦兹力的方向及大小1. 洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力叫做洛伦兹力2. 洛伦兹力的方向(1)左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向_，这时拇指所指的方向就是运动的正_在磁场中_.(2)方向特点：f、v、b满足左手定则，f垂直于v、b所决定的平面3. 洛伦兹力的大小：fqvbsin 其中为电荷运动方向与磁场方向之间的夹角 (1)当电荷运动方向与磁场方向垂直时，fqvb. (2)当电荷运动方向与磁场方向平行时，f0. (3)当电荷在磁场中静止时，f0.知识点2 带电粒子在匀强磁场中的运动 1. 若带电粒子的速度方向与匀强磁场方向平行，则带电粒子以入射速度v做_运动2. 若带电粒子的速度方向与匀强磁场方向垂直，带电粒子在垂直于磁感线的平面内，以入射速度v做_运动(1)基本公式向心力公式：bqvm.轨道半径公式：r.周期、频率和角速度公式：t f 2f.(2)t、f和的特点t、f和的大小与轨道半径r和运行速率v无关，只与磁场的_和粒子的比荷有关比荷相同的带电粒子，在同样的匀强磁场中t、f、相同. 知识点3 质谱仪和回旋加速器 1. 质谱仪(1)构造：如图所示，由粒子源、_、_和照相底片 (2)原理：电场中加速：根据动能定理qumv2.磁场中偏转：粒子在磁场中受洛伦兹力作用而偏转，做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律得关系式qvbm.(3)应用：分析粒子的比荷或质量，确定_的存在2. 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_，粒子在做圆周运动的过程中一次一次地经过d形盒缝隙，两盒间的电场强度方向周期性地发生变化，粒子就会被一次一次地加速 考点1 洛伦兹力与电场力的比较对应力内容项目洛伦兹力电场力产生条件v0且v不与b平行电荷处在电场中大小fqvb(vb)fqe力方向与场方向的关系一定是fb，fv与电荷电性无关正电荷与电场方向相同，负电荷与电场方向相反做功情况任何情况下都不做功可能做正功、负功，也可能不做功力为零时场的情况f为零，b不一定为零f为零，e一定为零作用效果只改变电荷运动的速度方向，不改变速度大小既可以改变电荷运动的速度大小，也可以改变电荷运动的方向例题：(多选)如图所示，空间的某一区域存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一个带电粒子以某一初速度由a点进入这个区域沿直线运动，从c点离开区域；如果将磁场撤去，其他条件不变，则粒子从b点离开场区；如果将电场撤去，其他条件不变，则这个粒子从d点离开场区已知bccd，设粒子在上述三种情况下，从a到b、从a到c和从a到d所用的时间分别是t1、t2和t3，离开三点时的动能分别是ek1、ek2、ek3，粒子重力忽略不计，以下关系正确的是( )a. t1t2t3 b. t1ek2ek3 d. ek1ek20）。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（ ） a b c d2.如图所示，正六边形abcdef区域内有垂直于纸面的匀强磁场。一带正电的粒子从f点沿fd方向射入磁场区域，当速度大小为vb时，从b点离开磁场，在磁场中运动的时间为tb，当速度大小为vc时，从c点离开磁场，在磁场中运动的时间为tc，不计粒子重力.则（ ） avb:vc=1:2，tb:tc=2:1 bvb:vc=2:2，tb:tc=1:2 cvb:vc=2:1，tb:tc=2:1 dvb:vc=1:2，tb:tc=1:23.如图所示,从mn上方存在匀强磁场，带同种电荷的粒子a、b以相同的动能同时从o点射入匀强磁场中，两粒子的入射方向与磁场边界mn的夹角分别为30o和60o，且同时到达p点，已知op=d，则( ） aa、b两粒子运动半径之比为1：ba、b两粒子的初速率之比为5：2ca、b两粒子的质量之比为4：75da、b两粒子的电荷量之比为2：15 参考答案与解析：1.d【解析】根据题意，粒子在磁场中的运动轨迹与on只有一个交点，则轨迹与on相切，设切点为c点，入射点为d点，出射点为a点，粒子在磁场中的轨迹圆心为点，根据几何知识可得，则三角形ab为等边三角形，故ab=60，而mon=30，oca=90，故ca为一条直线，所以aoc为直角三角形，故粒子离开磁场的出射点到o的距离为，而半径公式，故距离为，d正确.2.a【解析】设正六边形边长为l，若粒子从b点离开磁场，可知运动的半径为r1=l，在磁