高三物理二轮复习 专题4 第2讲带电粒子在磁场中的运动课件.ppt

走向高考 物理 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 新课标版 二轮专题复习 电场和磁场 专题四 第二讲带电粒子在磁场中的运动 专题四 2014 和平区 如图所示 在倾角为 的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为l 质量为m的直导体棒 一匀强磁场垂直于斜面 当导体棒内通有垂直纸面向里的电流i时 导体棒恰好静止在斜面上 重力加速度为g 则 导体棒在磁场中所受安培力问题 答案 b 拓展提升一 基础知识要记牢1 安培力的大小f bilsin 其中 为b与i之间的夹角 1 若磁场和电流垂直 f bil 2 若磁场和电流平行 f 0 2 安培力的方向 1 左手定则可判定安培力的方向 2 特点 电流所受的安培力的方向既跟磁场方向垂直 又跟电流方向垂直 所以安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所确定的平面 二 方法技巧要用好解决安培力问题的一般思路1 确定研究对象 2 明确导线中电流的方向及其周围磁场的方向 3 利用左手定则判断通电导线所受安培力的方向 4 结合物体的平衡条件或牛顿运动定律进行求解 2013 和平区 如图所示 一个边长l 三边电阻相同的正三角形金属框放置在磁感应强度为b的匀强磁场中 若通以图示方向的电流 从a点流入 从c点流出 电流强度i 则金属框受到的磁场力为 答案 b 带电粒子在匀强磁场中的运动 a 经过的弧长一定大于从d点离开的粒子经过的弧长b 经过的弧长一定小于从e点离开的粒子经过的弧长c 运动时间一定大于从d点离开的粒子的运动时间d 运动时间一定大于从e点离开的粒子的运动时间 解析 本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动 牛顿第二定律 向心力 解决带电粒子在磁场中运动的问题要画出其运动轨迹 找出相应的几何关系 从而确定圆心和半径 意在考查考生对边界磁场问题的理解和处理能力 答案 ad 拓展提升一 基础知识要记牢1 洛伦兹力 1 大小 v b时 f 0 v b时 f qvb v与b夹角为 时 f qvbsin 2 方向 f v b三者的关系满足左手定则 3 特点 由于f始终垂直于v的方向 故洛伦兹力永不做功 2 作带电粒子运动轨迹时需注意的问题 1 四个点 分别是入射点 出射点 轨迹圆心和入射速度直线与出射速度直线的交点 2 六条线 圆弧两端点所在的轨迹半径 入射速度直线和出射速度直线 入射点与出射点的连线 圆心与两条速度直线交点的连线 前面四条边构成一个四边形 后面两条为对角线 3 三个角 速度偏转角 圆心角 弦切角 其中偏转角等于圆心角 也等于弦切角的两倍 2014 唐山模拟 如图所示 在oa和oc两射线间存在着匀强磁场 aoc为30 正负电子 质量 电荷量大小相同 电性相反 以相同的速度均从m点以垂直于oa的方向垂直射入匀强磁场 下列说法可能正确的是 a 若正电子不从oc边射出 正负电子在磁场中运动时间之比可能为3 1b 若正电子不从oc边射出 正负电子在磁场中运动时间之比可能为6 1c 若负电子不从oc边射出 正负电子在磁场中运动时间之比可能为1 1d 若负电子不从oc边射出 正负电子在磁场中运动时间之比可能为1 6 答案 cd 2014 山东 如图甲所示 间距为d 垂直于纸面的两平行板p q间存在匀强磁场 取垂直于纸面向里为磁场的正方向 磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示 t 0时刻 一质量为m 带电量为 q的粒子 不计重力 以初速度v0由q板左端靠近板面的位置 沿垂直于磁场且平行于板面的方向射入磁场区 当b0和tb取某些特定值时 可使t 0时刻入射的粒子经 t时间恰能垂直打在p板上 不考虑粒子反弹 上述m q d v0为已知量 带电粒子在磁场中运动的周期性和多解性 拓展提升一 基础知识要记牢引起粒子在匀强磁场中做圆周运动多解的四种原因 1 带电粒子的电性不确定形成多解 可能出现两个方向的运动轨迹 2 磁场方向不确定形成多解 可能出现两个方向的运动轨迹 3 临界状态不唯一形成多解 需要根据临界状态的不同 分别求解 4 圆周运动的周期性形成多解 二 方法技巧要用好解决本类问题的一般思路 1 首先要明确带电粒子的电性和磁场的方向 2 正确地找出带电粒子运动的临界状态 3 结合带电粒子的运动轨迹利用圆周运动的周期性进行分析计算 如图所示 在坐标系xoy中 第一象限内充满着两个匀强磁场a和b op为分界线 在区域a中 磁感应强度为2b 方向垂直于纸面向里 在区域b中 磁感应强度为b 方向垂直于纸面向外 p点坐标为 4l 3l 一质量为m 电荷量为q的带正电的粒