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

走向(zǒuxiàng)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(zhuāntí)复习第一页，共41页。电场(diànchǎng)和磁场专题(zhuāntí)四第二页，共41页。第二(dìèr)讲带电粒子在磁场中的运动专题(zhuāntí)四第三页，共41页。课后强化作业2考向透析1第四页，共41页。考向透析第五页，共41页。 (2014·和平区)如图所示，在倾角为θ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(dǎotǐ)棒，一匀强磁场垂直于斜面，当导体(dǎotǐ)棒内通有垂直纸面向里的电流I时，导体(dǎotǐ)棒恰好静止在斜面上。(重力加速度为g)则()导体棒在磁场(cíchǎng)中所受安培力问题第六页，共41页。第七页，共41页。[答案(dáàn)]B第八页，共41页。拓展提升一、基础知识要记牢1．安培力的大小(dàxiǎo)F＝BILsinθ(其中θ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。第九页，共41页。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(diànliú)所受的安培力的方向既跟磁场方向垂直，又跟电流(diànliú)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。第十页，共41页。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(dǎoxiàn)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(dǎoxiàn)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。第十一页，共41页。(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(diànliú)(从A点流入，从C点流出)，电流(diànliú)强度I，则金属框受到的磁场力为()第十二页，共41页。[答案(dáàn)]B第十三页，共41页。带电粒子在匀强磁场中的运动(yùndòng)第十四页，共41页。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(kǎoshēng)对边界磁场问题的理解和处理能力。第十五页，共41页。[答案(dáàn)]AD第十六页，共41页。拓展提升(tíshēng)一、基础知识要记牢1．洛伦兹力(1)大小①v∥B时，F＝0。②v⊥B时，F＝qvB。③v与B夹角为θ时：F＝qvBsinθ。(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。第十七页，共41页。第十八页，共41页。第十九页，共41页。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(qízhōng)偏转角等于圆心角，也等于弦切角的两倍。第二十页，共41页。(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(chuízhí)于OA的方向垂直(chuízhí)射入匀强磁场，下列说法可能正确的是()第二十一页，共41页。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(kěnéng)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(kěnéng)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(kěnéng)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(kěnéng)为1∶6[答案]CD第二十二页，共41页。第二十三页，共41页。第二十四页，共41页。 (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(kàojìn)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Δt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(cíchǎng)中运动的周期性和多解性第二十五页，共41页。第二十六页，共41页。第二十七页，共41页。第二十八页，共41页。第二十九页，共41页。第三十页，共41页。第三十一页，共41页。第三十二页，共41页。第三十三页，共41页。第三十四页，共41页。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(liǎnɡɡè)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(liǎnɡɡè)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。第三十五页，共41页。二、方法技巧要用好解决本类问题的一般思路：(1)首先(shǒuxiān)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。第三十六页，共41页。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(fāngxiàng)垂直于纸面向里；在区域b中，磁感应强度为B，方向(fāngxiàng)垂直于纸面向外，P点坐标为(4l、3l)。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从P点沿y轴负方向(fāngxiàng)射入区域b，经过一段时间后，粒子恰能经过原点O，不计粒