高三復(fù)習(xí) 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用

1、第第2節(jié)節(jié) 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用外部外部從從N到到S幾幾種常見的磁場(chǎng)種常見的磁場(chǎng)1、條形磁鐵條形磁鐵2、蹄形磁鐵蹄形磁鐵電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)安培定則（右手螺旋定則）電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)安培定則（右手螺旋定則）縱截面圖 橫截面圖 立體圖(2)要熟記常見的幾種磁場(chǎng)的磁感線：第2節(jié) 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用 洛倫茲力洛倫茲力洛洛倫倫茲茲力力與與電電場(chǎng)場(chǎng)力力的的比比較較： 電場(chǎng)力電場(chǎng)力洛倫茲力洛倫茲力始終與磁場(chǎng)和速度始終與磁場(chǎng)和速度方向垂直方向垂直（左手定則）（左手定則）半徑半徑R？周期周期T？1. 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)：它是強(qiáng)弱、方向處處相同的磁場(chǎng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)

2、：它是強(qiáng)弱、方向處處相同的磁場(chǎng)在各圖中，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度均為在各圖中，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B，帶電，帶電粒子的速率均為粒子的速率均為v，帶電荷量均為，帶電荷量均為q。試求出圖中帶電粒子所受洛倫茲力的大小。試求出圖中帶電粒子所受洛倫茲力的大小。F=qvBF=qvBF=0F=qvB/2【練習(xí)【練習(xí)1】如圖所示一水平導(dǎo)線通以電流】如圖所示一水平導(dǎo)線通以電流I，導(dǎo)線，導(dǎo)線下方有一電子，初速度方向與電流平行，關(guān)于電子下方有一電子，初速度方向與電流平行，關(guān)于電子的運(yùn)動(dòng)情況，下述說法中，正確的是的運(yùn)動(dòng)情況，下述說法中，正確的是 ( )A沿路徑沿路徑a運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑越來越大運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑越來越大B

3、沿路徑沿路徑a運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑越來越小運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑越來越小C沿路徑沿路徑b運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑越來越小運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑越來越小D沿路徑沿路徑b運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑越來越大運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑越來越大V = ?電視機(jī)顯像管的工作原理電視機(jī)顯像管的工作原理 2. 洛倫茲力的一些實(shí)際應(yīng)用洛倫茲力的一些實(shí)際應(yīng)用質(zhì)譜儀質(zhì)譜儀3. 解決磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)問題的一般方法解決磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)問題的一般方法（一）圓心的確定：（一）圓心的確定：(帶電粒子通過有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)帶電粒子通過有界勻強(qiáng)磁場(chǎng))（二）半徑的確定和計(jì)算（二）半徑的確定和計(jì)算（三）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間的確定（三）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間的確定3. 解決磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)問

4、題的一般方法解決磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)問題的一般方法（一）圓心的確定：（一）圓心的確定：(帶電粒子通過有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)帶電粒子通過有界勻強(qiáng)磁場(chǎng))（二）半徑的確定和計(jì)算（二）半徑的確定和計(jì)算（三）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間的確定（三）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間的確定正確解決這類問題的前提和關(guān)鍵是：正確解決這類問題的前提和關(guān)鍵是： 定圓心、畫軌跡、連半徑、作三角形定圓心、畫軌跡、連半徑、作三角形 【例【例1】一磁場(chǎng)寬度為】一磁場(chǎng)寬度為L(zhǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，如圖所，如圖所示。一電荷質(zhì)量為示。一電荷質(zhì)量為m、帶電荷量為、帶電荷量為q，不計(jì)重力，不計(jì)重力，以一定的速度射入磁場(chǎng)，方向與邊界的夾角為以一定的速度射入磁場(chǎng)

5、，方向與邊界的夾角為。若不使其從右邊界飛出，則電荷的速度應(yīng)為多大若不使其從右邊界飛出，則電荷的速度應(yīng)為多大?【解析】粒子恰不從右邊界射【解析】粒子恰不從右邊界射出的情景如圖所示：出的情景如圖所示：例題例題2如圖如圖3所示，在所示，在xOy平面上，平面上，a點(diǎn)坐標(biāo)為（點(diǎn)坐標(biāo)為（0，L），平面內(nèi)一邊界通過），平面內(nèi)一邊界通過a點(diǎn)和坐標(biāo)原點(diǎn)點(diǎn)和坐標(biāo)原點(diǎn)O的圓形勻的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，有一電子強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，有一電子（質(zhì)量為（質(zhì)量為m，電量為，電量為e）從）從a點(diǎn)以初速度點(diǎn)以初速度v0平行平行x軸軸正方向射入磁場(chǎng)區(qū)域，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，恰好從正方向射入磁場(chǎng)區(qū)域，在磁場(chǎng)

6、中運(yùn)動(dòng)，恰好從x軸軸正方向上的正方向上的b點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），射出磁場(chǎng)區(qū)域，點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），射出磁場(chǎng)區(qū)域，此時(shí)速率方向與此時(shí)速率方向與x軸正方向的夾角為軸正方向的夾角為60 求：（求：（1）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度； （2）電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；）電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間； （3）磁場(chǎng)區(qū)域的圓心）磁場(chǎng)區(qū)域的圓心O1的坐標(biāo)。的坐標(biāo)。 例題例題3如圖所示，空間分布著有理想邊界的勻強(qiáng)如圖所示，空間分布著有理想邊界的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)。左側(cè)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)。左側(cè)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E、方、方向水平向右，電場(chǎng)寬度為向水平向右，電場(chǎng)寬度為L(zhǎng)；中間區(qū)域勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁；中間區(qū)域勻強(qiáng)

7、磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里。一個(gè)質(zhì)量為，方向垂直紙面向里。一個(gè)質(zhì)量為m、電量為、電量為q、不計(jì)重力的帶正電的粒子從電場(chǎng)的左邊、不計(jì)重力的帶正電的粒子從電場(chǎng)的左邊緣的緣的O點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，穿過中間磁場(chǎng)區(qū)域進(jìn)入右點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，穿過中間磁場(chǎng)區(qū)域進(jìn)入右側(cè)磁場(chǎng)區(qū)域后，又回到側(cè)磁場(chǎng)區(qū)域后，又回到O點(diǎn)，然后重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)過程。點(diǎn)，然后重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)過程。求：求：（1）中間磁場(chǎng)區(qū)域的寬度）中間磁場(chǎng)區(qū)域的寬度d； （2）帶電粒子從）帶電粒子從O點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)到第一次回到到第一次回到O點(diǎn)所用時(shí)間點(diǎn)所用時(shí)間t.【課后練習(xí)【課后練習(xí)】空間存在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)空間存在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)E和勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，其方向如圖，其方向如圖1所示。一質(zhì)子以所示。一質(zhì)子以初速度初速度v0垂直于電場(chǎng)和磁場(chǎng)射入，則粒子在垂直于電場(chǎng)和磁場(chǎng)射入，則粒子在場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況可能是（場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況可能是（ ） A勻速直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng) B勻速圓周運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng) C勻變速曲線運(yùn)動(dòng)勻變速曲線運(yùn)動(dòng) D變加速曲線運(yùn)動(dòng)變加速曲線運(yùn)動(dòng)應(yīng)用：如果上面的疊加場(chǎng)右邊有平行應(yīng)用：如果上面的疊加場(chǎng)右邊有平行E的直線邊界，當(dāng)?shù)闹本€邊界，當(dāng)所加磁場(chǎng)所加磁場(chǎng)B1 時(shí)，導(dǎo)致質(zhì)子越過場(chǎng)區(qū)時(shí)順著時(shí)，導(dǎo)致質(zhì)子越過場(chǎng)區(qū)時(shí)順著E的方