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.docx

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，