二輪復(fù)習(xí)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)課件

第二講帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)

專題四第二講帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)專題四考向透析考向透析 (2014·和平區(qū))如圖所示，在傾角為θ的光滑斜面上垂直紙面放置一根長為L，質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒，一勻強(qiáng)磁場垂直于斜面，當(dāng)導(dǎo)體棒內(nèi)通有垂直紙面向里的電流I時(shí)，導(dǎo)體棒恰好靜止在斜面上。(重力加速度為g)則()導(dǎo)體棒在磁場中所受安培力問題 (2014·和平區(qū))如圖所示，在傾角為θ的光滑斜面上垂直紙二輪復(fù)習(xí)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)課件[答案]B[答案]B拓展提升一、基礎(chǔ)知識(shí)要記牢1．安培力的大小F＝BILsinθ(其中θ為B與I之間的夾角)(1)若磁場和電流垂直：F＝BIL；(2)若磁場和電流平行：F＝0。二輪復(fù)習(xí)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)課件2．安培力的方向(1)左手定則可判定安培力的方向。(2)特點(diǎn)：電流所受的安培力的方向既跟磁場方向垂直，又跟電流方向垂直，所以安培力的方向總是垂直于磁感線和通電導(dǎo)線所確定的平面。二輪復(fù)習(xí)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)課件二、方法技巧要用好解決安培力問題的一般思路1．確定研究對(duì)象；2．明確導(dǎo)線中電流的方向及其周圍磁場的方向；3．利用左手定則判斷通電導(dǎo)線所受安培力的方向；4．結(jié)合物體的平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律進(jìn)行求解。二輪復(fù)習(xí)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)課件(2013·和平區(qū))如圖所示，一個(gè)邊長L、三邊電阻相同的正三角形金屬框放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中。若通以圖示方向的電流(從A點(diǎn)流入，從C點(diǎn)流出)，電流強(qiáng)度I，則金屬框受到的磁場力為()(2013·和平區(qū))如圖所示，一個(gè)邊長L、三邊電阻相同的正三[答案]B[答案]B帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)A．經(jīng)過的弧長一定大于從d點(diǎn)離開的粒子經(jīng)過的弧長B．經(jīng)過的弧長一定小于從e點(diǎn)離開的粒子經(jīng)過的弧長C．運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定大于從d點(diǎn)離開的粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間D．運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定大于從e點(diǎn)離開的粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間[解析]本題考查帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)，牛頓第二定律，向心力，解決帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的問題要畫出其運(yùn)動(dòng)軌跡，找出相應(yīng)的幾何關(guān)系，從而確定圓心和半徑。意在考查考生對(duì)邊界磁場問題的理解和處理能力。二輪復(fù)習(xí)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)課件[答案]AD[答案]AD拓展提升一、基礎(chǔ)知識(shí)要記牢1．洛倫茲力(1)大?、賤∥B時(shí)，F(xiàn)＝0。②v⊥B時(shí)，F(xiàn)＝qvB。③v與B夾角為θ時(shí)：F＝qvBsinθ。(2)方向：F、v、B三者的關(guān)系滿足左手定則。(3)特點(diǎn)：由于F始終垂直于v的方向，故洛倫茲力永不做功。拓展提升二輪復(fù)習(xí)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)課件二輪復(fù)習(xí)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)課件2．作帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)需注意的問題(1)四個(gè)點(diǎn)：分別是入射點(diǎn)、出射點(diǎn)、軌跡圓心和入射速度直線與出射速度直線的交點(diǎn)。(2)六條線：圓弧兩端點(diǎn)所在的軌跡半徑，入射速度直線和出射速度直線，入射點(diǎn)與出射點(diǎn)的連線，圓心與兩條速度直線交點(diǎn)的連線。前面四條邊構(gòu)成一個(gè)四邊形，后面兩條為對(duì)角線。(3)三個(gè)角：速度偏轉(zhuǎn)角、圓心角、弦切角，其中偏轉(zhuǎn)角等于圓心角，也等于弦切角的兩倍。2．作帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)需注意的問題(2014·唐山模擬)如圖所示，在OA和OC兩射線間存在著勻強(qiáng)磁場，∠AOC為30°，正負(fù)電子(質(zhì)量、電荷量大小相同，電性相反)以相同的速度均從M點(diǎn)以垂直于OA的方向垂直射入勻強(qiáng)磁場，下列說法可能正確的是()(2014·唐山模擬)如圖所示，在OA和OC兩射線間存在著勻A．若正電子不從OC邊射出，正負(fù)電子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比可能為3∶1B．若正電子不從OC邊射出，正負(fù)電子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比可能為6∶1C．若負(fù)電子不從OC邊射出，正負(fù)電子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比可能為1∶1D．若負(fù)電子不從OC邊射出，正負(fù)電子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比可能為1∶6[答案]CDA．若正電子不從OC邊射出，正負(fù)電子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比可二輪復(fù)習(xí)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)課件二輪復(fù)習(xí)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)課件 (2014·山東)如圖甲所示，間距為d、垂直于紙面的兩平行板P、Q間存在勻強(qiáng)磁場。取垂直于紙面向里為磁場的正方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示。t＝0時(shí)刻，一質(zhì)量為m、帶電量為＋q的粒子(不計(jì)重力)，以初速度v0由Q板左端靠近板面的位置，沿垂直于磁場且平行于板面的方向射入磁場區(qū)。當(dāng)B0和TB取某些特定值時(shí)，可使t＝0時(shí)刻入射的粒子經(jīng)Δt時(shí)間恰能垂直打在P板上(不考慮粒子反彈)。上述m、q、d、v0為已知量。帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的周期性和多解性 (2014·山東)如圖甲所示，間距為d、垂直于紙面的兩平行二輪復(fù)習(xí)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)課件二輪復(fù)習(xí)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)課件二輪復(fù)習(xí)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)課件二輪復(fù)習(xí)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)課件二輪復(fù)習(xí)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)課件二輪復(fù)習(xí)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)課件二輪復(fù)習(xí)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)課件二輪復(fù)習(xí)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)課件二輪復(fù)習(xí)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)課件拓展提升一、基礎(chǔ)知識(shí)要記牢引起粒子在勻強(qiáng)磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)多解的四種原因：(1)帶電粒子的電性不確定形成多解，可能出現(xiàn)兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)軌跡。(2)磁場方向不確定形成多解，可能出現(xiàn)兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)軌跡。(3)臨界狀態(tài)不唯一形成多解，需要根據(jù)臨界狀態(tài)的不同，分別求解。(4)圓周運(yùn)動(dòng)的周期性形成多解。拓展提升二、方法技巧要用好解決本類問題的一般思路：(1)首先要明確帶電粒子的電性和磁場的方向；(2)正確地找出帶電粒子運(yùn)動(dòng)的臨界狀態(tài)；(3)結(jié)合帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡利用圓周運(yùn)動(dòng)的周期性進(jìn)行分析計(jì)算。二輪復(fù)習(xí)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)課件如圖所示，在坐標(biāo)系xOy中，第一象限內(nèi)充滿著兩個(gè)勻強(qiáng)磁場a和b，OP為分界線，在區(qū)域a中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為2B，方向垂直于紙面向里；在區(qū)域b中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向外，P點(diǎn)坐標(biāo)為(4l、3l)。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從P點(diǎn)沿y軸負(fù)方向射入?yún)^(qū)域b，經(jīng)過一段時(shí)間后，粒子恰能經(jīng)過原點(diǎn)O，不計(jì)粒子重力，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：如圖所示，在坐標(biāo)系xOy中，第一象限內(nèi)充滿著兩個(gè)勻強(qiáng)磁場a和(1)粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的時(shí)間最少是多少？(2)粒子運(yùn)動(dòng)的速度可能是多少？(1)粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的時(shí)間最少是多少？二輪復(fù)習(xí)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)課件二輪復(fù)習(xí)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)課件二輪復(fù)習(xí)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)課件第二講帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)

專題四第二講帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)專題四考向透析考向透析 (2014·和平區(qū))如圖所示，在傾角為θ的光滑斜面上垂直紙面放置一根長為L，質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒，一勻強(qiáng)磁場垂直于斜面，當(dāng)導(dǎo)體棒內(nèi)通有垂直紙面向里的電流I時(shí)，導(dǎo)體棒恰好靜止在斜面上。(重力加速度為g)則()導(dǎo)體棒在磁場中所受安培力問題 (2014·和平區(qū))如圖所示，在傾角為θ的光滑斜面上垂直紙二輪復(fù)習(xí)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)課件[答案]B[答案]B拓展提升一、基礎(chǔ)知識(shí)要記牢1．安培力的大小F＝BILsinθ(其中θ為B與I之間的夾角)(1)若磁場和電流垂直：F＝BIL；(2)若磁場和電流平行：F＝0。二輪復(fù)習(xí)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)課件2．安培力的方向(1)左手定則可判定安培力的方向。(2)特點(diǎn)：電流所受的安培力的方向既跟磁場方向垂直，又跟電流方向垂直，所以安培力的方向總是垂直于磁感線和通電導(dǎo)線所確定的平面。二輪復(fù)習(xí)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)課件二、方法技巧要用好解決安培力問題的一般思路1．確定研究對(duì)象；2．明確導(dǎo)線中電流的方向及其周圍磁場的方向；3．利用左手定則判斷通電導(dǎo)線所受安培力的方向；4．結(jié)合物體的平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律進(jìn)行求解。二輪復(fù)習(xí)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)課件(2013·和平區(qū))如圖所示，一個(gè)邊長L、三邊電阻相同的正三角形金屬框放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中。若通以圖示方向的電流(從A點(diǎn)流入，從C點(diǎn)流出)，電流強(qiáng)度I，則金屬框受到的磁場力為()(2013·和平區(qū))如圖所示，一個(gè)邊長L、三邊電阻相同的正三[答案]B[答案]B帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)A．經(jīng)過的弧長一定大于從d點(diǎn)離開的粒子經(jīng)過的弧長B．經(jīng)過的弧長一定小于從e點(diǎn)離開的粒子經(jīng)過的弧長C．運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定大于從d點(diǎn)離開的粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間D．運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定大于從e點(diǎn)離開的粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間[解析]本題考查帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)，牛頓第二定律，向心力，解決帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的問題要畫出其運(yùn)動(dòng)軌跡，找出相應(yīng)的幾何關(guān)系，從而確定圓心和半徑。意在考查考生對(duì)邊界磁場問題的理解和處理能力。二輪復(fù)習(xí)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)課件[答案]AD[答案]AD拓展提升一、基礎(chǔ)知識(shí)要記牢1．洛倫茲力(1)大小①v∥B時(shí)，F(xiàn)＝0。②v⊥B時(shí)，F(xiàn)＝qvB。③v與B夾角為θ時(shí)：F＝qvBsinθ。(2)方向：F、v、B三者的關(guān)系滿足左手定則。(3)特點(diǎn)：由于F始終垂直于v的方向，故洛倫茲力永不做功。拓展提升二輪復(fù)習(xí)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)課件二輪復(fù)習(xí)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)課件2．作帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)需注意的問題(1)四個(gè)點(diǎn)：分別是入射點(diǎn)、出射點(diǎn)、軌跡圓心和入射速度直線與出射速度直線的交點(diǎn)。(2)六條線：圓弧兩端點(diǎn)所在的軌跡半徑，入射速度直線和出射速度直線，入射點(diǎn)與出射點(diǎn)的連線，圓心與兩條速度直線交點(diǎn)的連線。前面四條邊構(gòu)成一個(gè)四邊形，后面兩條為對(duì)角線。(3)三個(gè)角：速度偏轉(zhuǎn)角、圓心角、弦切角，其中偏轉(zhuǎn)角等于圓心角，也等于弦切角的兩倍。2．作帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)需注意的問題(2014·唐山模擬)如圖所示，在OA和OC兩射線間存在著勻強(qiáng)磁場，∠AOC為30°，正負(fù)電子(質(zhì)量、電荷量大小相同，電性相反)以相同的速度均從M點(diǎn)以垂直于OA的方向垂直射入勻強(qiáng)磁場，下列說法可能正確的是()(2014·唐山模擬)如圖所示，在OA和OC兩射線間存在著勻A．若正電子不從OC邊射出，正負(fù)電子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比可能為3∶1B．若正電子不從OC邊射出，正負(fù)電子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比可能為6∶1C．若負(fù)電子不從OC邊射出，正負(fù)電子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比可能為1∶1D．若負(fù)電子不從OC邊射出，正負(fù)電子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比可能為1∶6[答案]CDA．若正電子不從OC邊射出，正負(fù)電子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比可二輪復(fù)習(xí)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)課件二輪復(fù)習(xí)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)課件 (2014·山東)如圖甲所示，間距為d、垂直于紙面的兩平行板P、Q間存在勻強(qiáng)磁場。取垂直于紙面向里為磁場的正方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示。t＝0時(shí)刻，一質(zhì)量為m、帶電量為＋q的粒子(不計(jì)重力)，以初速度v0由Q板左端靠近板面的位置，沿垂直于磁場且平行于板面的方向射入磁場區(qū)。當(dāng)B0和TB取某些特定值時(shí)，可使t＝0時(shí)刻入射的粒子經(jīng)Δt時(shí)間恰能垂直打在P板上(不考慮粒子反彈)。上述m、q、d、v0為已知量。帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的周期性和多解性 (2014·山東)如圖甲所示，間距為d、垂直于紙面的兩平行二輪復(fù)習(xí)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)課件二輪復(fù)習(xí)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)課件二輪復(fù)習(xí)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)課件二輪復(fù)習(xí)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)課件二輪復(fù)習(xí)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)課件二輪復(fù)習(xí)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)課件二輪復(fù)習(xí)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)課件二輪復(fù)習(xí)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)課件二輪復(fù)習(xí)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)課件拓展提升一、基礎(chǔ)知識(shí)要記牢引起粒子在勻強(qiáng)磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)多解的四種原因：(1)帶電粒子的電性不確定形成多解，可能出現(xiàn)兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)軌跡。(2)磁場方向不確定形成多解，可能出現(xiàn)兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)軌跡。(3)臨界狀態(tài)不唯一形成多解，需要根據(jù)臨界狀態(tài)的不同，分別求解。(4)圓周運(yùn)動(dòng)的周期性形成多解。拓展提升二、方法技巧要用好解決本類問題的一般思路：(1)首先要明確帶電粒子的電性和磁場的方向；(2)正確地找出帶電粒子運(yùn)動(dòng)的臨界狀態(tài)；(3)結(jié)合帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡利用圓周運(yùn)動(dòng)的周期性進(jìn)行分析計(jì)算。二輪復(fù)習(xí)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)課件如圖所示，在坐標(biāo)系xOy中，第一象限內(nèi)充滿著兩個(gè)勻強(qiáng)磁場a和b，OP為分界線，在區(qū)域a中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為2B，方向垂直于紙面向里；在區(qū)