2020版物理高考新素养总复习江苏专用课件：选修3-1 第八章 磁场 专题突破2

1、基础自主学习核心互动探究 专题突破专题突破2带电粒子在电磁场中的运动带电粒子在电磁场中的运动 与现代科技的结合与现代科技的结合 基础自主学习核心互动探究 回旋加速器的原理和分析回旋加速器的原理和分析 基础自主学习核心互动探究 (1)带电粒子在两带电粒子在两D形盒缝隙间的电场中加速、交变电流的周期与磁场周期相等，每形盒缝隙间的电场中加速、交变电流的周期与磁场周期相等，每 经过电场一次，粒子加速一次。经过电场一次，粒子加速一次。 (2)带电粒子在磁场中偏转、半径不断增大，周期不变，最大动能与带电粒子在磁场中偏转、半径不断增大，周期不变，最大动能与D形盒的半径有形盒的半径有 关。关。 4.回旋加速器

2、的解题思路回旋加速器的解题思路 基础自主学习核心互动探究 基础自主学习核心互动探究 图图1 (1)出射粒子的动能出射粒子的动能Em； (2)粒子从飘入狭缝至动能达到粒子从飘入狭缝至动能达到Em所需的总时间所需的总时间t0； (3)要使飘入狭缝的粒子中有超过要使飘入狭缝的粒子中有超过99%能射出，能射出，d应满足的条件。应满足的条件。 基础自主学习核心互动探究 解析解析(1)粒子运动半径为粒子运动半径为R时，速度最大，动能最大时，速度最大，动能最大 (2)粒子被加速粒子被加速n次达到动能次达到动能Em，则，则EmnqU0 基础自主学习核心互动探究 基础自主学习核心互动探究 霍尔效应的原理和分析霍

3、尔效应的原理和分析 1.霍尔效应霍尔效应：高为：高为h，宽为，宽为d的金属导体的金属导体(自由电荷是电子自由电荷是电子)置于匀强磁场置于匀强磁场B中，当电中，当电 流通过金属导体时，在金属导体的上表面流通过金属导体时，在金属导体的上表面A和下表面和下表面A之间产生电势差，这种现之间产生电势差，这种现 象称为霍尔效应，此电压称为霍尔电压。象称为霍尔效应，此电压称为霍尔电压。 2.电势高低的判断电势高低的判断：如图：如图2所示，金属导体中的电流所示，金属导体中的电流I向右时，根据左手定则可得，向右时，根据左手定则可得， 下表面下表面A的电势高。的电势高。 基础自主学习核心互动探究 基础自主学习核心

4、互动探究 图图3 【例【例2】(2018扬州第一学期期末扬州第一学期期末)(多选多选)如图如图3所示，导电物质为电子的霍尔元件样所示，导电物质为电子的霍尔元件样 品置于磁场中，表面与磁场方向垂直，图中的品置于磁场中，表面与磁场方向垂直，图中的1、2、3、4是霍尔元件上的四个接线是霍尔元件上的四个接线 端。当开关端。当开关S1、S2闭合后，三个电表都有明显示数，下列说法正确的是闭合后，三个电表都有明显示数，下列说法正确的是() 基础自主学习核心互动探究 A.通过霍尔元件的磁场方向向下通过霍尔元件的磁场方向向下 B.接线端接线端2的电势低于接线端的电势低于接线端4的电势的电势 C.仅将电源仅将电源

5、E1、E2反向接入电路，电压表的示数不变反向接入电路，电压表的示数不变 D.若适当减小若适当减小R1、增大、增大R2，则电压表示数一定增大，则电压表示数一定增大 基础自主学习核心互动探究 解析解析根据安培定则可知，磁场的方向向下，故根据安培定则可知，磁场的方向向下，故A项正确；通过霍尔元件的电流由项正确；通过霍尔元件的电流由 1流向接线端流向接线端3，电子移动方向与电流的方向相反，由左手定则可知，电子偏向接，电子移动方向与电流的方向相反，由左手定则可知，电子偏向接 线端线端2，所以接线端，所以接线端2的电势低于接线端的电势低于接线端4的电势，故的电势，故B项正确；当调整电路，使通项正确；当调整

6、电路，使通 过电磁铁和霍尔元件的电流方向相反，由左手定则可知洛伦兹力方向不变，即过电磁铁和霍尔元件的电流方向相反，由左手定则可知洛伦兹力方向不变，即2、 4两接线端的电势高低关系不发生改变，电压表的示数不变，故两接线端的电势高低关系不发生改变，电压表的示数不变，故C项正确；减小项正确；减小R1 ，电磁铁中的电流增大，产生的磁感应强度增强，增大，电磁铁中的电流增大，产生的磁感应强度增强，增大R2，霍尔元件中的电流减，霍尔元件中的电流减 小，电子定向移动的速率减小，所以霍尔电压小，电子定向移动的速率减小，所以霍尔电压UdvB可能减小，即电压表示数可可能减小，即电压表示数可 能减小，故能减小，故D项

7、错误。项错误。 答案答案ABC 基础自主学习核心互动探究 速度选择器、磁流体发电机和电磁流量计速度选择器、磁流体发电机和电磁流量计 基础自主学习核心互动探究 图图4 【例【例3】(2018前黄中学检测前黄中学检测)(多选多选)为了测量某化工厂的污水排放量，技术人员在该为了测量某化工厂的污水排放量，技术人员在该 厂的排污管末端安装了如图厂的排污管末端安装了如图4所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分 别为别为a、b、c，左、右两端开口，在垂直于前、后面的方向加磁感应强度为，左、右两端开口，在垂直于前、后面的方向加磁感应强度为B的匀强的匀强

8、 磁场，在上、下两个面的内侧固定有金属板磁场，在上、下两个面的内侧固定有金属板M、N作为电极，污水充满管口地从左作为电极，污水充满管口地从左 向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U，若用，若用Q表示污水流量表示污水流量(单位单位 时间内流出的污水体积时间内流出的污水体积)，下列说法中正确的是，下列说法中正确的是() 基础自主学习核心互动探究 A.若污水中负离子较多，则若污水中负离子较多，则N板比板比M板电势高板电势高 B.M板电势一定高于板电势一定高于N板的电势板的电势 C.污水中离子浓度越高，电压表的示数越大污水中离子浓度越高，电压表的

9、示数越大 D.电压表的示数电压表的示数U与污水流量与污水流量Q成正比成正比 基础自主学习核心互动探究 答案答案BD 基础自主学习核心互动探究 图图5 【例【例4】(201811月浙江选考月浙江选考)磁流体发电的原理如图磁流体发电的原理如图5所示，将一束速度为所示，将一束速度为v的等离的等离 子体垂直于磁场方向喷入磁感应强度为子体垂直于磁场方向喷入磁感应强度为B的匀强磁场中，在相距为的匀强磁场中，在相距为d，宽为，宽为a、长为、长为b 的两平行金属板间便产生电压。如果把上、下板和电阻的两平行金属板间便产生电压。如果把上、下板和电阻R连接，上、下板就是一个连接，上、下板就是一个 直流电源的两极，若

10、稳定时等离子体在两板间均匀分布，电阻率为直流电源的两极，若稳定时等离子体在两板间均匀分布，电阻率为，忽略边缘效应，忽略边缘效应 ，下列判断正确的是，下列判断正确的是() 基础自主学习核心互动探究 基础自主学习核心互动探究 答案答案 C 基础自主学习核心互动探究 当粒子做圆周运动的半径与圆形磁场的半径相等时，会出现磁发散或磁聚焦现象当粒子做圆周运动的半径与圆形磁场的半径相等时，会出现磁发散或磁聚焦现象 。 即当粒子由圆形磁场的边界上某点以不同速度射入磁场时，会平行射出磁场，如即当粒子由圆形磁场的边界上某点以不同速度射入磁场时，会平行射出磁场，如 图图6甲所示；当粒子平行射入磁场中，会在圆形磁场中汇聚于圆上一点，如图乙所甲所示；当粒子平行射入磁场中，会在圆形磁场中汇聚于圆上一点，如图乙所 示。示。 思维能力的培养思维能力的培养比较磁发散与磁聚焦比较磁发散与磁聚焦 图图6 基础自主学习核心互动探究 图图7 【典例】【典例】在在xOy平面内，有许多电子平面内，有许多电子(质量为质量为m、电荷量为、电荷量为e)从坐标原点从坐标原点O不断地以相不断地以相 同的速率同的速率v0沿不同方向射入第一象限，如图沿不同方向射入第一象限，如图7所示。现加一个垂直于所示