高中物理必修磁場(chǎng)及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用課件

高中物理必修第八章磁場(chǎng)及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用-課件高中物理必修第八章磁場(chǎng)及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用-課件考點(diǎn)點(diǎn)擊1.磁場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁感線Ⅰ2.磁通量Ⅰ3.通電直導(dǎo)線和通電線圈周?chē)艌?chǎng)的方向Ⅰ4.安培力、安培力的方向Ⅰ5.勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的安培力Ⅱ6.洛倫茲力、洛倫茲力的方向Ⅰ考1.磁場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁感線Ⅰ2.磁通量Ⅰ3.通電直導(dǎo)線和考點(diǎn)點(diǎn)擊7.洛倫茲力公式Ⅱ8.帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)Ⅱ考7.洛倫茲力公式Ⅱ8.帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)Ⅱ考情播報(bào)1.考查磁場(chǎng)的基本概念，如磁感線、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁通量等，一般以選擇題的形式出現(xiàn)．2.結(jié)合左手定則分析解決通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的平衡、運(yùn)動(dòng)類問(wèn)題．以非選擇題的形式考查居多．3.帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，確定其圓心、半徑、運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)時(shí)間等問(wèn)題，尤其是“邊界問(wèn)題”以及由周期性引起的“多解問(wèn)題”是考查的重點(diǎn)常以計(jì)算題的形式出現(xiàn)．4.帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，幾乎是每年高考考查的重點(diǎn)，常以計(jì)算題的形式出現(xiàn).

考1.考查磁場(chǎng)的基本概念，如磁感線、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁通量等，一高中物理必修第八章磁場(chǎng)及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用-課件高中物理必修第八章磁場(chǎng)及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用-課件1．在對(duì)本章復(fù)習(xí)時(shí)，應(yīng)抓住磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁感線、磁通量、

安培力和洛倫茲力的基本概念和規(guī)律．2．能夠熟練的應(yīng)用安培力的表達(dá)式計(jì)算有關(guān)問(wèn)題．此類問(wèn)題應(yīng)該重點(diǎn)放在通電導(dǎo)線受力作用下物體的平衡問(wèn)題和運(yùn)動(dòng)問(wèn)題．1．在對(duì)本章復(fù)習(xí)時(shí)，應(yīng)抓住磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁感線、磁通量、3．熟悉帶電粒子只在磁場(chǎng)力作用下的圓周運(yùn)動(dòng)及其半徑公式和周期公式．注意圓心和半徑的確定．正確的作圖是解決該類問(wèn)題的關(guān)鍵．4．帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)的復(fù)習(xí)應(yīng)該注意運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的結(jié)合．根據(jù)受力情況和初速度情況得到粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，注意帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)區(qū)域的場(chǎng)的變化會(huì)影響其運(yùn)動(dòng)軌跡的情況.

3．熟悉帶電粒子只在磁場(chǎng)力作用下的圓周運(yùn)動(dòng)及其半徑公高中物理必修第八章磁場(chǎng)及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用-課件高中物理必修第八章磁場(chǎng)及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用-課件一、磁場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度1．磁場(chǎng)(1)基本特性：磁場(chǎng)對(duì)處于其中的磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷有

的作用．(2)方向：小磁針的

所受磁場(chǎng)力的方向．磁場(chǎng)力北極(N)一、磁場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度磁場(chǎng)力北極(N)2．磁感應(yīng)強(qiáng)度(1)意義：描述磁場(chǎng)

的物理量．(2)大?。築＝(公式適用條件：通電導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng))．(3)方向：小磁針靜止時(shí)N極的指向．強(qiáng)弱及方向2．磁感應(yīng)強(qiáng)度強(qiáng)弱及方向二、幾種常見(jiàn)磁場(chǎng)的分布1．磁感線：在磁場(chǎng)中畫(huà)出的一些有方向的曲線，使曲線上每一點(diǎn)的

方向都跟這點(diǎn)的

的方向一致．切線磁場(chǎng)應(yīng)強(qiáng)度二、幾種常見(jiàn)磁場(chǎng)的分布切線磁場(chǎng)應(yīng)強(qiáng)度2．幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)(1)條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁場(chǎng)磁鐵外部的磁感線從磁鐵的

極出來(lái)，進(jìn)入磁鐵的

極，如圖8－1－1所示．NS2．幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)NS圖8－1－1圖8－1－1(2)地磁場(chǎng)地球的磁場(chǎng)與條形磁鐵的磁場(chǎng)相似，其主要特點(diǎn)有三個(gè)：圖8－1－2(2)地磁場(chǎng)圖8－1－2①地磁場(chǎng)的N極在地球

附近，S極在地球

附近，磁感線分布如圖8－1－2所示．②地磁場(chǎng)B的水平分量(Bx)總是從地球

指向

，而豎直分量(By)則南北半球相反，在南半球垂直地面

，在北半球垂直地面

．③在赤道平面上，距離地球表面相等的各點(diǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度相等，且方向

．南極北極南極北極向上向下水平向北①地磁場(chǎng)的N極在地球附近，S極在地球(3)電流周?chē)拇艌?chǎng)直線電流的磁場(chǎng)通電螺線管的磁場(chǎng)環(huán)形電流的磁場(chǎng)特點(diǎn)無(wú)磁極、非勻強(qiáng)，且距導(dǎo)線越遠(yuǎn)處磁場(chǎng)

與條形磁鐵的磁場(chǎng)相似，管內(nèi)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，管外為非勻強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)形電流的兩側(cè)是N極和S極，且離圓環(huán) 中心越遠(yuǎn)，磁場(chǎng)

立體圖越弱越弱(3)電流周?chē)拇艌?chǎng)直線電流的磁場(chǎng)通電螺線管的磁場(chǎng)環(huán)形電流的直線電流的磁場(chǎng)通電螺線管的磁場(chǎng)環(huán)形電流的磁場(chǎng)橫截面圖縱截面圖直線電流的磁場(chǎng)通電螺線管的磁場(chǎng)環(huán)形電流的磁場(chǎng)橫截面圖縱截面圖電流周?chē)拇艌?chǎng)情況都可以用安培定則判斷．但不同形式的通電導(dǎo)體采用的安培定則的方式不同．電流周?chē)拇艌?chǎng)情況都可以用安培定則判斷．但(4)勻強(qiáng)磁場(chǎng)：在磁場(chǎng)的某些區(qū)域內(nèi)，磁感線為同向、等間

距的平行線，如圖8－1－3所示．圖8－1－3(4)勻強(qiáng)磁場(chǎng)：在磁場(chǎng)的某些區(qū)域內(nèi)，磁感線為同向、等間圖8－三、磁通量1．概念：在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，與磁場(chǎng)方向

面積S和B的乘積叫做穿過(guò)這個(gè)面的磁通量．2．公式：Φ＝

.3．單位：1Wb＝

.4．物理意義：指垂直穿過(guò)某一面積的磁感線的條數(shù)．垂直的平面BS1T·m2三、磁通量2．公式：Φ＝.3．單位：1Wb＝磁通量是標(biāo)量，但有正負(fù)，其正負(fù)既不表示方向也不表示大小，僅表示磁感線是從正面穿過(guò)還是從反面穿過(guò)，若從正面穿過(guò)為正，則從反面穿過(guò)為負(fù)．求磁通量變化時(shí)，應(yīng)將符號(hào)代入．磁通量是標(biāo)量，但有正負(fù)，其正負(fù)既不表四、安培力的大小和方向1．大小(1)磁場(chǎng)和電流垂直時(shí)，F(xiàn)＝

.(2)磁場(chǎng)和電流平行時(shí)，F(xiàn)＝0.BIL四、安培力的大小和方向1．大小BIL2．方向用左手定則判定：伸開(kāi)左手，使拇指與其余四個(gè)手指

，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使四指指向

的方向，這時(shí)

所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向．通電導(dǎo)線受到的安培力的方向與

、磁感應(yīng)強(qiáng)度方向都

．垂直電流拇指電流方向垂直2．方向垂直電流拇指電流方向垂直不論電流方向與磁場(chǎng)方向關(guān)系如何，安培力的方向既與電流方向垂直，也與磁場(chǎng)方向垂直，即安培力的方向垂直于電流與磁場(chǎng)決定的平面．不論電流方向與磁場(chǎng)方向關(guān)系如何，安培高中物理必修第八章磁場(chǎng)及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用-課件1．磁感應(yīng)強(qiáng)度與電場(chǎng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度B電場(chǎng)強(qiáng)度E物理意義描述磁場(chǎng)的力的性質(zhì)的物理量描述電場(chǎng)的力的性質(zhì)的物理量大小決定由磁場(chǎng)本身決定由電場(chǎng)本身決定1．磁感應(yīng)強(qiáng)度與電場(chǎng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度B電場(chǎng)強(qiáng)度E物理意義描述磁磁感應(yīng)強(qiáng)度B電場(chǎng)強(qiáng)度E方向矢量磁感線切線方向，小磁針N極受力方向矢量電場(chǎng)線切線方向，放入該點(diǎn)正電荷受力方向場(chǎng)的疊加合磁感應(yīng)強(qiáng)度等于各磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和合場(chǎng)強(qiáng)等于各個(gè)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和單位1T＝1N/(A·m)1V/m＝1N/C磁感應(yīng)強(qiáng)度B電場(chǎng)強(qiáng)度E方向矢量矢量場(chǎng)的疊加合磁感應(yīng)強(qiáng)度等于各2．磁感線與電場(chǎng)線磁感線電場(chǎng)線不同點(diǎn)閉合曲線在靜電場(chǎng)中，電場(chǎng)線起始于正電荷，終止于負(fù)電荷相似點(diǎn)引入目的形象描述場(chǎng)而引入的假想線，實(shí)際不存在疏密場(chǎng)強(qiáng)的強(qiáng)弱切線方向場(chǎng)的方向相交不能相交(電場(chǎng)中無(wú)電荷，空間不相交)2．磁感線與電場(chǎng)線磁感線電場(chǎng)線不同點(diǎn)閉合曲線在靜電場(chǎng)中，電場(chǎng)磁感線和電場(chǎng)線的疏密都能形象地表示相應(yīng)場(chǎng)的強(qiáng)弱，應(yīng)注意：1．只有在同一個(gè)圖上才能根據(jù)磁感線或電場(chǎng)線的疏密判

定各處相應(yīng)場(chǎng)的強(qiáng)弱．2．沒(méi)有畫(huà)出磁感線或電場(chǎng)線的地方并不表示那里沒(méi)有磁

場(chǎng)或電場(chǎng)存在．磁感線和電場(chǎng)線的疏密都能形象地表示相1．關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度B，下列說(shuō)法中正確的是(

)A．磁場(chǎng)中某點(diǎn)B的大小，跟放在該點(diǎn)的試探電流元

的情況有關(guān)B．磁場(chǎng)中某點(diǎn)B的方向，跟放在該點(diǎn)的試探電流元

所受磁場(chǎng)力方向一致C．在磁場(chǎng)中某點(diǎn)處的試探電流元不受磁場(chǎng)力作用時(shí)，

該點(diǎn)B值大小為零D．在磁場(chǎng)中磁感線越密集的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大1．關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度B，下列說(shuō)法中正確的是解析：磁感應(yīng)強(qiáng)度是磁場(chǎng)本身的屬性，在磁場(chǎng)中某處為一恒量，其大小可由B＝計(jì)算，但與試探電流元的F、I、L的情況無(wú)關(guān)，故A、C錯(cuò)；B的方向規(guī)定為小磁針N極受磁場(chǎng)力的方向，與放在該處電流元受力方向并不一致，故B錯(cuò)；當(dāng)試探電流元的方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，雖電流元受磁場(chǎng)力為零，但磁感應(yīng)強(qiáng)度卻不為零；據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小即磁通密度B＝可知，在磁場(chǎng)中磁感線越密集的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大．故選D.答案：D解析：磁感應(yīng)強(qiáng)度是磁場(chǎng)本身的屬性，在磁場(chǎng)中某處為一恒量，其大1．Φ＝BS的含義：Φ＝BS只適用于磁感應(yīng)強(qiáng)度B與面積S垂直的情況．當(dāng)S與垂直于B的平面間的夾角為θ時(shí)，則有Φ＝BScosθ.可理解為Φ＝B(Scosθ)，即Φ等于B與S在垂直于B方向上投影的乘積．也可理解為Φ＝(Bcosθ)S，即Φ等于B在垂直于S方向上的分量與S的乘積．如圖8－1－4甲所示．1．Φ＝BS的含義：Φ＝BS只適用于磁感應(yīng)強(qiáng)度B與面積S垂直圖8－1－4圖8－1－42．面積S的含義：S不一定是某個(gè)線圈的真正面積，而是線圈在磁場(chǎng)范圍內(nèi)的面積．如圖8－1－4乙所示，S應(yīng)為線圈面積的一半．3．多匝線圈的磁通量：多匝線圈內(nèi)磁通量的大小與線圈匝數(shù)無(wú)關(guān)，因?yàn)椴徽摼€圈匝數(shù)多少，穿過(guò)線圈的磁感線條數(shù)相同，而磁感線條數(shù)可表示磁通量的大小．2．面積S的含義：S不一定是某個(gè)線圈的真正面積，而是線4．合磁通量的求法若某個(gè)平面內(nèi)有不同方向和強(qiáng)弱的磁場(chǎng)共同存在，當(dāng)計(jì)算穿過(guò)這個(gè)面的磁通量時(shí)，先規(guī)定某個(gè)方向的磁通量為正，反方向的磁通量為負(fù)，平面內(nèi)各個(gè)方向的磁通量的代數(shù)和等于這個(gè)平面內(nèi)的合磁通量．4．合磁通量的求法2．關(guān)于磁通量，下列說(shuō)法正確的是(

)A．磁通量不僅有大小而且有方向，是矢量B．在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，a線圈面積比b線圈面積大，則穿

過(guò)a線圈的磁通量一定比穿過(guò)b線圈的大C．磁通量大磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定大D．把某線圈放在磁場(chǎng)中的M、N兩點(diǎn)，若放在M處的磁通量比放在N處的大，則M處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定比N處的大2．關(guān)于磁通量，下列說(shuō)法正確的是解析：磁通量只有大小，沒(méi)有方向，是標(biāo)量，故A錯(cuò)．由Φ＝BScosθ知，Φ的大小與B、S、θ三個(gè)量有關(guān)，故B、D錯(cuò)，C正確．答案：C解析：磁通量只有大小，沒(méi)有方向，是標(biāo)量，故A錯(cuò)．由Φ＝BSc1．對(duì)安培力的理解(1)安培力是磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力，它與重力、彈力、摩擦力、電場(chǎng)力一樣，是一種性質(zhì)力．(2)安培力公式的說(shuō)明1．對(duì)安培力的理解①L是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的有效長(zhǎng)度，如圖8－1－5所示，導(dǎo)線ACB中電流為I，則其受水平向右的安培力F＝BIL.②B與L垂直或其分量與L垂直，B并非一定是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，但一定是導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度．③θ是通電導(dǎo)線和磁場(chǎng)的夾角．圖8－1－5①L是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的有效長(zhǎng)度，圖8－1－52．安培力做功的特點(diǎn)和實(shí)質(zhì)(1)重力、電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)，而安培力做功與路徑有關(guān)．(2)安培力做功的實(shí)質(zhì)——能量的轉(zhuǎn)化①安培力做正功：將電源的能量傳遞給通電導(dǎo)線，或轉(zhuǎn)化為導(dǎo)線的動(dòng)能或轉(zhuǎn)化為其他形式的能．②安培力做負(fù)功：將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能后或儲(chǔ)存或轉(zhuǎn)化為其他形式的能．2．安培力做功的特點(diǎn)和實(shí)質(zhì)在分析安培力是否存在的問(wèn)題時(shí)，首先應(yīng)把立體圖改畫(huà)為易于分析的平面圖，如側(cè)視圖、剖視圖或俯視圖等，然后借助于力學(xué)知識(shí)求解．在分析安培力是否存在的問(wèn)題時(shí)，首先應(yīng)把立體3．如圖8－1－6所示，銅棒ab長(zhǎng)L1＝0.1m，質(zhì)量為6×10－2kg，兩端與長(zhǎng)為L(zhǎng)2＝1m的輕銅線相連，靜止于豎直平面內(nèi)．整個(gè)裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0．5T．現(xiàn)接通電源，圖8－1－63．如圖8－1－6所示，銅棒圖8－1－6使銅棒中保持有恒定電流通過(guò)，銅棒垂直紙面向外發(fā)生擺動(dòng)．已知最大擺角為37°，則在此過(guò)程中銅棒的重力勢(shì)能增加了多少？通過(guò)電流的大小為多少？方向如何？(不計(jì)空氣阻力，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2)使銅棒中保持有恒定電流通過(guò)，銅棒垂直紙面向外發(fā)生擺動(dòng)．已知最解析：以棒為研究對(duì)象受力分析如圖所示，重力做功WG＝－mgh＝－mgL2(1－cosθ)＝－6×10－2×10×0.2×1J＝－0.12J因ΔEp＝－WG＝0.12J，故重力勢(shì)能增加了0.12J.因?yàn)閷?dǎo)體棒最大擺角為37°，由動(dòng)能定理得FL2sinθ－mgL2(1－cosθ)＝0①F＝BIL1②由①②解得I＝4A，方向由b→a.答案：0.12J

4A，方向由b→a解析：以棒為研究對(duì)象受力分析如圖所示，答案：0.12J4高中物理必修第八章磁場(chǎng)及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用-課件下列說(shuō)法中正確的是(

)A．電荷在某處不受電場(chǎng)力的作用，則該處電場(chǎng)強(qiáng)度為零B．一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場(chǎng)力作用，則該處磁感應(yīng)

強(qiáng)度一定為零C．表征電場(chǎng)中某點(diǎn)電場(chǎng)的強(qiáng)弱，是把一個(gè)檢驗(yàn)電荷放在該

點(diǎn)時(shí)受到的電場(chǎng)力與檢驗(yàn)電荷本身電荷量的比值D．表征磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，是把一小段通電導(dǎo)線放在

該點(diǎn)時(shí)受到的磁場(chǎng)力與該小段導(dǎo)體長(zhǎng)度和電流乘積的比值下列說(shuō)法中正確的是[思路點(diǎn)撥]

解答此題應(yīng)把握以下幾點(diǎn)：①電場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度由對(duì)應(yīng)的電場(chǎng)和磁場(chǎng)本身決定，與檢驗(yàn)電荷和試探電流元無(wú)關(guān)；②比值定義法定義的物理量具有相似的特點(diǎn)；③磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體(電流)作用力的特點(diǎn)．[思路點(diǎn)撥]解答此題應(yīng)把握以下幾點(diǎn)：[課堂筆記](méi)

電場(chǎng)和磁場(chǎng)有一個(gè)明顯的區(qū)別是：電場(chǎng)對(duì)放入其中的電荷有力的作用，磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線有力的作用的條件是磁場(chǎng)方向不能和電流方向平行，因此A對(duì)B錯(cuò)．同理根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式E＝F/q可知C答案正確．而同樣用比值定義法定義的磁感應(yīng)強(qiáng)度則應(yīng)有明確的說(shuō)明，即B＝中I和B的方向必須垂直，故D錯(cuò)，所以應(yīng)選A、C.[答案]

AC[課堂筆記](méi)電場(chǎng)和磁場(chǎng)有一個(gè)明顯的區(qū)別是：電場(chǎng)對(duì)放入其中的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度只取決于磁場(chǎng)本身，與試探電流元無(wú)關(guān)，正如電場(chǎng)中的電場(chǎng)強(qiáng)度與檢驗(yàn)電荷無(wú)關(guān)一樣，是場(chǎng)本身的屬性．類似的物理量還有速度、加速度、電阻、電容、電勢(shì)差等．凡是用比值定義的物理量都和定義式中的物理量無(wú)必然關(guān)系.磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度只取決于磁場(chǎng)本身，與試如圖8－1－7所示，矩形線圈面積為S，放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，開(kāi)始處于水平位置a，磁場(chǎng)與線圈平面夾角為θ，在線圈繞其一邊順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)90°到達(dá)豎直位置b的過(guò)程中，線圈中的磁通量改變了多少？如圖8－1－7所示，矩形線圈面積圖8－1－7圖8－1－7[思路點(diǎn)撥]

求解該題時(shí)應(yīng)注意：(1)線圈在水平位置a時(shí)的磁通量Φ1及線圈在豎直位置b時(shí)的磁通量Φ2；(2)磁感線從線圈不同側(cè)面穿過(guò)時(shí)，磁通量的正負(fù)不同．[思路點(diǎn)撥]求解該題時(shí)應(yīng)注意：[課堂筆記](méi)

在a位置時(shí)，Φ1＝BSsinθ在b位置時(shí)Φ2＝－BScosθ所以ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝BS(cosθ＋sinθ)．[答案]

BS(cosθ＋sinθ)[課堂筆記](méi)在a位置時(shí)，Φ1＝BSsinθ[答案]BS(求解磁通量時(shí)，由于B與線圈平面有一定夾角，即不垂直時(shí)可以將B進(jìn)行正交分解，求出垂直于線圈平面方向的磁場(chǎng)，也可以將線圈的面積向垂直于B方向上投影.求解磁通量時(shí)，由于B與線圈平面有一定

(2009·全國(guó)卷Ⅰ)如圖8－1－8所示，一段導(dǎo)線abcd位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，且與磁場(chǎng)方向(垂直于紙面向里)垂直．線段ab、bc和cd的長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，且∠abc＝∠bcd＝135°.流經(jīng)導(dǎo)線的電流為I，方向如圖中箭頭所示．導(dǎo)線段abcd所受到的磁場(chǎng)的作用力的合力(

)(2009·全國(guó)卷Ⅰ)如圖8－A．方向沿紙面向上，大小為(＋1)ILBB．方向沿紙面向上，大小為(－1)ILBC．方向沿紙面向下，大小為(＋1)ILBD．方向沿紙面向下，大小為(－1)ILB圖8－1－8A．方向沿紙面向上，大小為(＋1)ILB圖8－1－[思路點(diǎn)撥]

解答本題應(yīng)把握以下兩點(diǎn)：(1)利用左手定則判定安培力的方向；(2)確定有效長(zhǎng)度，利用F＝BIL確定導(dǎo)線的受安培力的大小．[思路點(diǎn)撥]解答本題應(yīng)把握以下兩點(diǎn)：[課堂筆記](méi)

導(dǎo)線ab、bc、cd三段可等數(shù)為導(dǎo)線ad段．由左手定則可知安培力方向沿紙面向上，故知C、D錯(cuò)誤．由幾何知識(shí)可知Lad＝(＋1)L，由安培力公式F＝BIL可得合力大小為(＋1)ILB，故A正確，B錯(cuò)誤．[答案]

A[課堂筆記](méi)導(dǎo)線ab、bc、cd三段可等數(shù)為導(dǎo)線ad段．由解答本題時(shí)還可以對(duì)ab、bc和cd隔離進(jìn)行分析．然后再利用力的合成法則，求出導(dǎo)線所受的合力.解答本題時(shí)還可以對(duì)ab、bc和cd隔離進(jìn)行(14分)如圖8－1－9所示，在傾角θ＝30°的斜面上，固定一金屬框架，寬L＝0.25m，接入電動(dòng)勢(shì)E＝12V、內(nèi)阻不計(jì)的電池．在框架上放有一根質(zhì)量m＝0.2kg的金屬棒ab，它與框架的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝，整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.8T、垂直框架向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值在什么范圍內(nèi)時(shí)，可使金屬棒靜止在框架上？(框架與棒的電阻不計(jì)，g取10m/s2)圖8－1－9所(14分)如圖8－1－9所示[思路點(diǎn)撥]解答本題應(yīng)抓住以下關(guān)鍵點(diǎn)：(1)畫(huà)出截面圖．(2)受力分析．結(jié)合靜摩擦力的大小和方向特點(diǎn)，確定安培力的臨界值．(3)由電路知識(shí)及安培力公式求出R.[思路點(diǎn)撥]解答本題應(yīng)抓住以下關(guān)鍵點(diǎn)：[解題樣板]

(1)當(dāng)變阻器R取值較小時(shí)，I較大，安培力F較大，會(huì)使金屬棒產(chǎn)生沿框架上滑的趨勢(shì)，因此，框架對(duì)棒的摩擦力沿框架向下，如圖8－1－10所示．金屬棒剛好不上滑時(shí)滿足平衡條件圖8－1－10[解題樣板](1)當(dāng)變阻器R取值較小圖8－1－10BL－μmgcosθ－mgsinθ＝0，┄┄┄┄┄┄┄(4分)得R1＝＝1.6Ω.┄┄┄┄┄┄┄┄┄(2分)(2)當(dāng)變阻器R取值較大時(shí)，I較小，安培力F較小，在金屬棒重力分力mgsinθ的作用下，使棒有沿框架下滑的趨勢(shì)，框架對(duì)棒的摩擦力沿框架向上，如圖8－1－11所示．金屬棒剛好不下滑時(shí)滿足平衡條件圖8－1－11BL－μmgcosθ－mgsinθ＝0，┄┄┄┄BL＋μmgcosθ－mgsinθ＝0，┄┄┄┄┄┄┄(4分)得R2＝＝4.8Ω┄┄┄┄┄┄┄┄┄(2分)所以R的取值范圍應(yīng)為1.6Ω≤R≤4.8Ω.┄┄┄┄┄(2分)[答案]

1.6Ω≤R≤4.8ΩBL＋μmgcosθ－mgsinθ＝0，┄┄┄┄有關(guān)安培力的平衡問(wèn)題往往涉及到三維立體空間問(wèn)題，處理問(wèn)題時(shí)，畫(huà)出截面受力圖，變?nèi)S為二維便可變難為易，迅速求解．有關(guān)安培力的平衡問(wèn)題往往涉及到三維立體高中物理必修第八章磁場(chǎng)及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用-課件1．關(guān)于磁場(chǎng)和磁感線的描述，下列說(shuō)法中正確的是(

)A．磁感線可以形象地描述各點(diǎn)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，它每一點(diǎn)的切線方向都和小磁針?lè)旁谠擖c(diǎn)靜止時(shí)北極所指的方向一致B．磁極之間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的，磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣，也是一種客觀存在的特殊物質(zhì)C．磁感線總是從磁鐵的北極出發(fā)，到南極終止D．磁感線就是細(xì)鐵屑連成的曲線1．關(guān)于磁場(chǎng)和磁感線的描述，下列說(shuō)法中正確的是解析：磁感線是為了描述磁場(chǎng)而假想的線，是閉合曲線，故C、D錯(cuò)誤．磁感線的疏密反映磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，曲線上某點(diǎn)的切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)磁場(chǎng)的方向，故A正確．磁場(chǎng)是在磁體和電流周?chē)陀^存在的物質(zhì)，故B項(xiàng)正確．答案：AB解析：磁感線是為了描述磁場(chǎng)而假想的線，是閉合曲線，故C、D錯(cuò)2．19世紀(jì)20年代，以塞貝克(數(shù)學(xué)家)為代表的科學(xué)家已認(rèn)識(shí)到溫度差會(huì)引起電流，安培考慮到地球自轉(zhuǎn)造成了太陽(yáng)照射后正面與背面的溫度差從而提出如下假設(shè)：地球磁場(chǎng)是由繞地球的環(huán)形電流引起的．該假設(shè)中的電流方向是(

)A．由西向東垂直磁子午線B．由東向西垂直磁子午線C．由南向北沿磁子午線D．由赤道向兩極沿磁子午線2．19世紀(jì)20年代，以塞貝克(數(shù)學(xué)家)為代表的科學(xué)家已認(rèn)識(shí)解析：如圖所示，考慮地球的自轉(zhuǎn)方向，利用安培定則，可以判斷地磁場(chǎng)是由東向西的環(huán)形電流產(chǎn)生的，故B正確，其余選項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：B解析：如圖所示，考慮地球的自轉(zhuǎn)方向，答案：B3．(2009·海南高考)一根容易形變的彈性導(dǎo)線，兩端固定．導(dǎo)線中通有電流，方向如圖8－1－12中箭頭所示．當(dāng)沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí)，導(dǎo)線呈直線狀態(tài)；當(dāng)分別加上方向豎直向上、水平向右或垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，描述導(dǎo)線狀態(tài)的四個(gè)圖示中正確的是(

)3．(2009·海南高考)一根容易形變的彈性導(dǎo)線，兩端固定．圖8－1－12圖8－1－12解析：用左手定則可判斷出A中導(dǎo)線所受安培力為零，B中導(dǎo)線所受安培力垂直于紙面向里，C、D中所受安培力向右，導(dǎo)線受力以后的彎曲方向應(yīng)與受力方向一致，故D正確．答案：D解析：用左手定則可判斷出A中導(dǎo)線所受安培力為零，B中導(dǎo)線所受4．如圖8－1－13所示，在條形磁鐵S極附近懸掛一個(gè)圓形線圈，線圈平面與水平磁鐵位于同一平面內(nèi)，當(dāng)線圈中通以如圖所示方向的電流時(shí)，線圈將(

)A．向磁鐵平移B．遠(yuǎn)離磁鐵平移C．邊轉(zhuǎn)動(dòng)邊向左擺動(dòng)D．邊轉(zhuǎn)動(dòng)邊向右擺動(dòng)圖8－1－134．如圖8－1－13所示，在條形磁鐵S極附近懸掛一個(gè)圓形圖8解析：線圈所處位置的磁場(chǎng)方向如圖所示，由左手定則可判斷線圈左半部分向紙外轉(zhuǎn)動(dòng)，右半部分向紙里轉(zhuǎn)動(dòng)，通電圓環(huán)可看成小磁針，轉(zhuǎn)動(dòng)后其左邊為N極，所以線圈與磁鐵相互吸引向左擺動(dòng)，故選C.答案：C解析：線圈所處位置的磁場(chǎng)方向如答案：C5．如圖8－1－14所示，通電直導(dǎo)線ab質(zhì)量為m，水平地放置在傾角為θ的光滑導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌寬度為L(zhǎng)，通以圖示方向的電流，電流為I，要求導(dǎo)線ab靜止在斜面上．(1)若磁場(chǎng)的方向豎直向上，則磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大？(2)若要求磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，則磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向應(yīng)如何？圖8－1－145．如圖8－1－14所示，通電直導(dǎo)線ab質(zhì)量為m，水平地放圖解析：(1)若磁場(chǎng)方向豎直向上，從a向b觀察，導(dǎo)線受力情況如圖甲所示．由平衡條件得在水平方向上：F－FNsinθ＝0在豎直方向上：mg－FNcosθ＝0其中F＝BIL，聯(lián)立可解得：B＝解析：(1)若磁場(chǎng)方向豎直向上，從a向b觀察，導(dǎo)線受力情況如(2)若要求磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，則一方面應(yīng)使磁場(chǎng)方向與通電導(dǎo)線垂直，另一方面應(yīng)調(diào)整磁場(chǎng)方向使與重力、支持力合力相平衡的安培力最?。鐖D乙所示．由力的矢量三角形討論可知，當(dāng)安培力方向與支持力垂直時(shí)，安培力最小，對(duì)應(yīng)磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，設(shè)其值為Bmin，則：BminIL＝mgsinθ，Bmin＝根據(jù)左手定則知，該磁場(chǎng)方向垂直于斜面向上．(2)若要求磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，則一方面應(yīng)使磁場(chǎng)答案：(1)

(2)，方向垂直于斜面向上答案：(1)(2)高中物理必修第八章磁場(chǎng)及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用-課件高中物理必修第八章磁場(chǎng)及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用-課件一、洛倫茲力1．定義：磁場(chǎng)對(duì)

的作用力．2．洛倫茲力的方向左手定則：伸開(kāi)左手，使大拇指與其余

垂直，并且都與同一平面內(nèi)，讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使四指指向?yàn)檎姾蛇\(yùn)動(dòng)的方向，這時(shí)，

所指的方向就是運(yùn)動(dòng)的正電荷在磁場(chǎng)中所受洛倫茲力的方向．運(yùn)動(dòng)電荷四個(gè)手指拇指一、洛倫茲力2．洛倫茲力的方向運(yùn)動(dòng)電荷四個(gè)手指拇指3．洛倫茲力的大小(1)v∥B時(shí)，洛倫茲力

.(2)v⊥B時(shí)，洛倫茲力F＝

.(3)v與B的夾角為θ時(shí)，洛倫茲力F＝

.F＝0BqvqvBsinθ3．洛倫茲力的大小F＝0BqvqvBsinθ1．利用左手定則判斷洛倫茲力的方向時(shí)，應(yīng)特別注意正、負(fù)電荷的區(qū)別．2．由于洛倫茲力始終與速度垂直，因此，它永不做功．1．利用左手定則判斷洛倫茲力的方向時(shí)，應(yīng)特別注意正、二、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)1．若v∥B，帶電粒子不受洛倫茲力，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做

運(yùn)動(dòng)．2．若v⊥B，帶電粒子僅受洛倫茲力作用，在垂直于磁

感線的平面內(nèi)以入射速度v做

運(yùn)動(dòng)．勻速直線勻速圓周二、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)勻速直線勻速圓周高中物理必修第八章磁場(chǎng)及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用-課件帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期與其速度無(wú)關(guān)，帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t＝，其中θ為半徑繞過(guò)的圓心角．帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期與其速度無(wú)關(guān)，高中物理必修第八章磁場(chǎng)及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用-課件1．洛倫茲力是單個(gè)運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的作用力，而安培力是整個(gè)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到的作用力，安培力是導(dǎo)體中所有形成電流的定向移動(dòng)電荷受到的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)．1．洛倫茲力是單個(gè)運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的作用力，而安2．由安培力公式F＝BIL推導(dǎo)洛倫茲力表達(dá)式(磁場(chǎng)與導(dǎo)線方向垂直)如圖8－2－1所示，設(shè)有一段長(zhǎng)度為L(zhǎng)的通電導(dǎo)線，橫截面積為S，單位體積中含有的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷的電荷量為q，定向圖8－2－12．由安培力公式F＝BIL推導(dǎo)洛倫茲力表達(dá)式(磁場(chǎng)與導(dǎo)線方圖移動(dòng)的平均速度為v，垂直于磁場(chǎng)方向放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中．導(dǎo)線中的電流為I＝nqvS導(dǎo)線所受安培力F安＝ILB＝nqvSLB這段導(dǎo)線中含有的運(yùn)動(dòng)電荷數(shù)為nLS所以F洛＝＝qvB. 移動(dòng)的平均速度為v，垂直于磁場(chǎng)方向放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中1．有關(guān)洛倫茲力和安培力的描述，正確的是(

)A．通電直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中一定受到安培力的作用B．安培力是大量運(yùn)動(dòng)電荷所受洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)C．帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)受到的洛倫茲力做正功D．通電直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的安培力方向與磁場(chǎng)方向

平行1．有關(guān)洛倫茲力和安培力的描述，正確的是(解析：通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，安培力等于零，故A錯(cuò)；安培力一定垂直于磁場(chǎng)和電流所決定的平面，即安培力方向一定垂直于磁場(chǎng)方向，D錯(cuò)；洛倫茲力也一定垂直于磁場(chǎng)與速度方向決定的平面，即洛倫茲力一定與運(yùn)動(dòng)方向垂直，洛倫茲力一定不做功，C錯(cuò)；安培力與洛倫茲力的關(guān)系為安培力是大量運(yùn)動(dòng)電荷所受洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，B項(xiàng)正確．答案：B解析：通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，安培力等于零，故A錯(cuò)；安培洛倫茲力電場(chǎng)力性質(zhì)磁場(chǎng)對(duì)在其中運(yùn)動(dòng)的電荷的作用力電場(chǎng)對(duì)放入其中電荷的作用力產(chǎn)生條件磁場(chǎng)中靜止電荷、沿磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)的電荷都不受洛倫茲力電場(chǎng)中的電荷，無(wú)論靜止還是沿任何方向運(yùn)動(dòng)，都要受到電場(chǎng)力洛倫茲力電場(chǎng)力性質(zhì)磁場(chǎng)對(duì)在其中運(yùn)動(dòng)的電荷的作用力電場(chǎng)對(duì)放入其洛倫茲力電場(chǎng)力方向①方向由電荷的正負(fù)、磁場(chǎng)方向以及電荷運(yùn)動(dòng)方向決定，各方向之間關(guān)系遵循左手定則②洛倫茲力的方向一定垂直于磁場(chǎng)方向以及電荷運(yùn)動(dòng)方向(電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向不一定垂直)①方向由電荷正負(fù)、電場(chǎng)方向決定②正電荷受力方向與電場(chǎng)方向一致，負(fù)電荷受力方向與電場(chǎng)方向相反大小F＝qvB(v⊥B)，與電荷運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)F＝qE，與電荷運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)做功情況一定不做功可能做正功，可能做負(fù)功，也可能不做功注意事項(xiàng)B＝0，F(xiàn)＝0；F＝0，B不一定為零E＝0，F(xiàn)＝0；F＝0，E＝0洛倫茲力電場(chǎng)力方向①方向由電荷的正負(fù)、磁場(chǎng)方向以及電荷運(yùn)動(dòng)方安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，但各自的表現(xiàn)形式不同，洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷永遠(yuǎn)不做功，而安培力對(duì)通電導(dǎo)線可做正功，可做負(fù)功，也可不做功．安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，但各自的表現(xiàn)2．(2009·廣東理基)帶電粒子垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)受到洛倫茲力的作用．下列表述正確的是(

)A．洛倫茲力對(duì)帶電粒子做功B．洛倫茲力不改變帶電粒子的動(dòng)能C．洛倫茲力的大小與速度無(wú)關(guān)D．洛倫茲力不改變帶電粒子的速度方向2．(2009·廣東理基)帶電粒子垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，解析：F＝qvB，洛倫茲力的特點(diǎn)是永遠(yuǎn)與運(yùn)動(dòng)方向垂直，永不做功，因此選B.答案：B解析：F＝qvB，洛倫茲力的特點(diǎn)是永遠(yuǎn)與運(yùn)動(dòng)方向垂直，永不做三、帶電粒子在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的分析1．確定圓心的兩種方法(1)已知入射點(diǎn)、出射點(diǎn)、入射方向和出射方向時(shí)，可通過(guò)入射點(diǎn)和出射點(diǎn)分別作垂直于入射方向和出射方向的直線，兩條直線的交點(diǎn)就是圓弧軌道的圓心(如圖8－2－2甲所示，圖中P為入射點(diǎn)，M為出射點(diǎn))．三、帶電粒子在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的分析圖8－2－2圖8－2－2(2)已知入射點(diǎn)和出射點(diǎn)的位置時(shí)，可以通過(guò)入射點(diǎn)作入射方向的垂線，連接入射點(diǎn)和出射點(diǎn)，作其中垂線，這兩條垂線的交點(diǎn)就是圓弧軌道的圓心(如圖8－2－2乙所示，P為入射點(diǎn)，M為出射點(diǎn))．2．半徑的確定用幾何知識(shí)(勾股定理、三角函數(shù)等)求出半徑大小．(2)已知入射點(diǎn)和出射點(diǎn)的位置時(shí)，可以通過(guò)入射點(diǎn)作入射方3．運(yùn)動(dòng)時(shí)間的確定t＝T或t＝T或t＝式中α為粒子運(yùn)動(dòng)的圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角，T為周期，s為運(yùn)動(dòng)軌跡的弧長(zhǎng)，v為線速度．3．運(yùn)動(dòng)時(shí)間的確定4．帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的程序解題法

——三步法(1)畫(huà)軌跡：即確定圓心，用幾何方法求半徑并畫(huà)出軌跡．(2)找聯(lián)系：軌道半徑與磁感應(yīng)強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)速度相聯(lián)系，偏轉(zhuǎn)角度與圓心角、運(yùn)動(dòng)時(shí)間相聯(lián)系，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與周期相聯(lián)系．(3)用規(guī)律：即牛頓第二定律和圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，特別是周期公式、半徑公式．4．帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的程序解題法帶電粒子在常見(jiàn)有界磁場(chǎng)區(qū)域的運(yùn)動(dòng)軌跡．帶電粒子在常見(jiàn)有界磁場(chǎng)區(qū)域的運(yùn)動(dòng)軌跡．1．直線邊界(進(jìn)出磁場(chǎng)具有對(duì)稱性，如圖8－2－3所示)圖8－2－31．直線邊界(進(jìn)出磁場(chǎng)具有對(duì)稱性，如圖8－2－3所示)圖8－2．平行邊界(存在臨界條件，如圖8－2－4所示)圖8－2－42．平行邊界(存在臨界條件，如圖8－2－4所示)圖8－2－43．圓形邊界(沿徑向射入必沿徑向射出，如圖8－2－5所示)圖8－2－53．圓形邊界(沿徑向射入必沿徑向射出，如圖8－2－5所示)圖3．如圖8－2－6所示，在第Ⅰ象限內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一對(duì)正、負(fù)電子分別以相同速率與

x軸成30°角的方向從原點(diǎn)射入磁場(chǎng)，則正、負(fù)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為(

)A．1∶2

B．2∶1C．1∶D．1∶1圖8－2－63．如圖8－2－6所示，在第Ⅰ象限內(nèi)有垂直于紙面向圖8－2－解析：由T＝可知，正、負(fù)電子的運(yùn)動(dòng)周期相同，故所用時(shí)間之比等于軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角之比．作出正、負(fù)電子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，由幾何知識(shí)可得正電子運(yùn)動(dòng)的圓心角等于120°，負(fù)電子運(yùn)動(dòng)的圓心角等于60°，而電荷在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t＝T，所以t正∶t負(fù)＝θ正∶θ負(fù)＝2∶1，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．答案：B解析：由T＝可知，正、負(fù)電子答案：B帶電粒子在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由于多種因素的影響，使問(wèn)題形成多解．帶電粒子在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運(yùn)1．帶電粒子電性不確定形成多解受洛倫茲力作用的帶電粒子，可能帶正電荷，也可能帶負(fù)電荷，在相同的初速度的條件下，正、負(fù)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡不同，形成多解．2．磁場(chǎng)方向不確定形成多解有些題目只告訴了磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，而未具體指出磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，此時(shí)必須要考慮磁感應(yīng)強(qiáng)度方向不確定而形成的多解．1．帶電粒子電性不確定形成多解3．臨界狀態(tài)不唯一形成多解帶電粒子在洛倫茲力作用下飛越有界磁場(chǎng)時(shí)，由于粒子運(yùn)動(dòng)軌跡是圓弧狀，因此，它可能穿過(guò)去了，也可能轉(zhuǎn)過(guò)180°從入射界面這邊反向飛出，如圖8－2－7所示，于是形成了多解．4．運(yùn)動(dòng)具有周期性形成多解帶電粒子在部分是電場(chǎng)、部分是磁場(chǎng)的空間運(yùn)動(dòng)時(shí)，往往運(yùn)動(dòng)具有周期性，因而形成多解．圖8－2－73．臨界狀態(tài)不唯一形成多解圖8－2－74．長(zhǎng)為L(zhǎng)的水平極板間，有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，板間距離為L(zhǎng)，板不帶電，現(xiàn)有質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子(重力不計(jì))，從左邊極板間中點(diǎn)處垂直磁場(chǎng)以速度v水平入射，如圖8－2－8所示，欲使粒子不打在極板上，可采用的辦法是(

)圖8－2－84．長(zhǎng)為L(zhǎng)的水平極板間，有垂圖8－2－8A．使粒子速度v<B．使粒子速度v>C．使粒子速度v>D．使粒子速度A．使粒子速度v<解析：如圖所示，粒子能從右邊穿出的運(yùn)動(dòng)半徑臨界值為r1，有r12＝L2＋(r1－)2，得r1＝L.又因?yàn)閞1＝得v1＝，所以v>時(shí)粒子能從右邊穿出．粒子從左邊穿出的運(yùn)動(dòng)半徑的臨界值為r2，由r2＝得v2＝，所以v<時(shí)粒子能從左邊穿出．故選項(xiàng)A、B正確．答案：AB解析：如圖所示，粒子能從右邊穿出的答案：AB高中物理必修第八章磁場(chǎng)及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用-課件

(2009·安徽高考)圖8－2－9所示是科學(xué)史上一張著名的實(shí)驗(yàn)照片，顯示一個(gè)帶電粒子在云室中穿過(guò)某種金屬板運(yùn)動(dòng)的徑跡．云室放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直照片向里．云室中橫放的金屬板對(duì)粒子的運(yùn)動(dòng)起阻礙作用．分析此徑跡可知粒子(

)圖8－2－9(2009·安徽高考)圖8－2A．帶正電，由下往上運(yùn)動(dòng)B．帶正電，由上往下運(yùn)動(dòng)C．帶負(fù)電，由上往下運(yùn)動(dòng)D．帶負(fù)電，由下往上運(yùn)動(dòng)A．帶正電，由下往上運(yùn)動(dòng)[思路點(diǎn)撥][思路點(diǎn)撥][課堂筆記](méi)

從照片上看，徑跡的軌道半徑是不同的，下部半徑大，上部半徑小，根據(jù)半徑公式r＝可知，下部速度大，上部速度小，則一定是粒子從下到上穿越了金屬板而損失了動(dòng)能，再根據(jù)左手定則，可知粒子帶正電，因此，正確的選項(xiàng)是A.[答案]

A[課堂筆記](méi)從照片上看，徑跡的軌道半徑是不同的，下部半徑大圖象是給出物理信息的常用方法，所以做物理習(xí)題時(shí)，必須能正確的識(shí)圖，獲取準(zhǔn)確信息，否則會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤．如本題，由于讀圖能力差，不能根據(jù)徑跡的彎曲程度正確地推出軌道半徑的大小從而導(dǎo)致錯(cuò)解.圖象是給出物理信息的常用方法，所以做物理在真空中，半徑r＝3×10－2m的圓形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向如圖8－2－10所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.2T，一個(gè)帶正電的粒子，以初速度v0＝106

m/s從磁場(chǎng)邊界上直徑ab的一端a射入磁場(chǎng)，已知該粒子的比荷＝108C/kg，不計(jì)粒子重力．求：圖8－2－10在真空中，半徑r＝3×10－2(1)粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑是多少？(2)若要使粒子飛離磁場(chǎng)時(shí)有最大偏轉(zhuǎn)角，求入射時(shí)v0方向

與ab的夾角θ及粒子的最大偏轉(zhuǎn)角β.(1)粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑是多少？[思路點(diǎn)撥]

洛倫茲力提供向心力，由牛頓定律求得半徑；欲使偏轉(zhuǎn)角最大，則通過(guò)的弧長(zhǎng)最大，即粒子應(yīng)從a點(diǎn)射入，從b點(diǎn)射出．[思路點(diǎn)撥]洛倫茲力提供向心力，由牛頓定律求得半徑；欲使偏[課堂筆記](méi)

(1)粒子射入磁場(chǎng)后，由于不計(jì)重力，所以洛倫茲力充當(dāng)圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力，根據(jù)牛頓第二定律有：qv0B＝∴R＝＝5×10－2m.[課堂筆記](méi)(1)粒子射入磁場(chǎng)后，由于不計(jì)重力，所以洛倫茲(2)粒子在圓形磁場(chǎng)區(qū)域軌跡為一段半徑R＝5cm的圓弧，要使偏轉(zhuǎn)角最大，就要求這段圓弧對(duì)應(yīng)的弦最長(zhǎng)，即為場(chǎng)區(qū)的直徑，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心O′在ab弦的中垂線上，如圖所示．由幾何關(guān)系可知：sinθ＝＝0.6，∴θ＝37°而最大偏轉(zhuǎn)角為β＝2θ＝74°.[答案]

(1)5×10－2m

(2)37°

74°(2)粒子在圓形磁場(chǎng)區(qū)域軌跡為一段[答案](1)5×10－挖掘隱含的幾何條件是解決本題的關(guān)鍵．帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，關(guān)鍵之處要正確找出粒子軌跡的圓心和半徑，畫(huà)出軌跡圓弧，由幾何知識(shí)明確弦切角、圓心角和偏轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系，從而就可進(jìn)一步求出粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間、運(yùn)動(dòng)半徑等問(wèn)題.挖掘隱含的幾何條件是解決本題的關(guān)鍵．帶電粒(12分)(2010·宿州模擬)一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電的粒子，從A點(diǎn)射入寬度為d、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，MN、PQ為該磁場(chǎng)的邊界線，磁感線垂直于紙面向里，如圖8－2－11所示．帶電粒子射入時(shí)的初速度與PQ成45°角，且粒子恰好沒(méi)有從MN射出．(不計(jì)粒子所受重力)圖8－2－11(12分)(2010·宿州模(1)求該帶電粒子的初速度v0；(2)求該帶電粒子從PQ邊界射出的出射點(diǎn)到A點(diǎn)的距離x.(1)求該帶電粒子的初速度v0；[思路點(diǎn)撥]

解答此題應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：(1)注意入射方向的不確定引起多解性；(2)根據(jù)題意畫(huà)出帶電粒子的軌跡，建立半徑和磁場(chǎng)寬度的幾何關(guān)系；(3)建立洛倫茲力和圓周運(yùn)動(dòng)的關(guān)系．[思路點(diǎn)撥]解答此題應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：[解題樣板]

(1)如圖8－2－12所示，若初速度向右上方，設(shè)軌道半徑為R1，由幾何關(guān)系可得R1＝(2＋)d.┄┄┄┄┄┄┄(1分)又洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律有qv0B＝

，得R1＝，┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(2分)圖8－2－12[解題樣板](1)如圖8－2－12圖8－2－12所以v0＝.┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(1分)若初速度向左上方，設(shè)軌道半徑為R2，由幾何關(guān)系可得R2＝(2－)d，┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(1分)得v0＝.┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(1分) 所以v0＝(2)若初速度向右上方，帶電粒子從PQ邊界上的C點(diǎn)射出，△ACO1為等腰直角三角形，∠AO1C＝90°，設(shè)出射點(diǎn)C到A點(diǎn)的距離為x1，由圖可知x1＝R1＝2(＋1)d.┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(3分)若初速度向左上方，帶電粒子從PQ邊界上的D點(diǎn)射出，設(shè)出射點(diǎn)D到A點(diǎn)距離為x2，由圖可知x2＝R2＝2(－1)d.┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(3分)(2)若初速度向右上方，帶電粒子從PQ邊界上的C點(diǎn)射出，△A[答案]

(1)或(2)2(＋1)d或2(－1)d[答案](1)本題只告訴帶電粒子射入的初速度與PQ成45°角，而沒(méi)有說(shuō)明是向右上方還是向左上方，這樣就帶來(lái)多解，很多同學(xué)只考慮一個(gè)方向而導(dǎo)致解題不完整．本題只告訴帶電粒子射入的初速度與PQ成高中物理必修第八章磁場(chǎng)及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用-課件1．一個(gè)電子穿過(guò)某一空間而未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則(

)A．此空間一定不存在磁場(chǎng)B．此空間可能有磁場(chǎng)，方向與電子速度平行C．此空間可能有磁場(chǎng)，方向與電子速度垂直D．以上說(shuō)法都不對(duì)1．一個(gè)電子穿過(guò)某一空間而未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則(解析：電子速度方向平行磁場(chǎng)方向時(shí)，不受洛倫茲力，不偏轉(zhuǎn)；電子速度方向垂直磁場(chǎng)方向時(shí)，一定受洛倫茲力，但如果同時(shí)存在電場(chǎng)，且電場(chǎng)力與磁場(chǎng)力平衡時(shí)，電子也不偏轉(zhuǎn)，故B、C正確，A、D錯(cuò)誤．答案：BC解析：電子速度方向平行磁場(chǎng)方向時(shí)，不受洛倫茲力，不偏轉(zhuǎn)；電子2．圖8－2－13對(duì)應(yīng)的四種情況中，對(duì)各粒子所受洛

倫茲力的方向的描述，其中正確的是(

)圖8－2－132．圖8－2－13對(duì)應(yīng)的四種情況中，對(duì)各粒子所受洛圖8－2－A．垂直于v向右下方B．垂直于紙面向里C．垂直于紙面向外

D．垂直于紙面向里A．垂直于v向右下方B．垂直于紙面向里解析：由左手定則可判斷A圖中洛倫茲力方向垂直于v向左上方，B圖中洛倫茲力垂直于紙面向里，C圖中垂直于紙面向里，D圖中垂直于紙面向里，故B、D正確，A、C錯(cuò)誤．答案：BD解析：由左手定則可判斷A圖中洛倫茲力方向垂直于v向左上方，B3．(2010·中山模擬)半徑為r的圓形空間內(nèi)，存在著垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)帶電粒子(不計(jì)重力)從A點(diǎn)以速度v0垂直于磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)中，并從B點(diǎn)射出．∠AOB＝120°，如圖8－2－14所示，則該帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為(

)3．(2010·中山模擬)半徑為r的圓形空間解析：由∠AOB＝120°可知，弧AB所對(duì)圓心角θ＝60°，故t＝但題中已知條件不夠，沒(méi)有此項(xiàng)選擇，另想辦法找規(guī)律表示t.由勻速圓周運(yùn)動(dòng)t＝從圖中分析有R＝，則

D項(xiàng)正確．答案：D解析：由∠AOB＝120°可知，弧AB所答案：D4．(2010·淄博質(zhì)檢)如圖8－2－15所示，ABC為與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直的邊長(zhǎng)為a的等邊三角形，磁場(chǎng)垂直于紙面向外，比荷為的電子以速度v0從A點(diǎn)沿AB方向射入，欲使電子能經(jīng)過(guò)BC邊，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值應(yīng)為(

)圖8－2－154．(2010·淄博質(zhì)檢)如圖8－2－15所示，圖8－2－1A．B>

B．B<C．B<D．B>A．B>B．B<解析：由題意，如圖所示，電子正好經(jīng)過(guò)C點(diǎn)，此時(shí)圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R＝

＝，要想電子從BC邊經(jīng)過(guò)，圓周運(yùn)動(dòng)的半徑要大于，由帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的公式r＝有

，即B<，C選項(xiàng)正確．答案：C解析：由題意，如圖所示，電子正好答案：C5．如圖8－2－16所示，一束電子(電荷量為e，所受重力可忽略不計(jì))以速度v0垂直于磁場(chǎng)邊界和磁場(chǎng)方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、寬度為d，電子穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí)速度方向與原來(lái)入射方向的夾角θ＝30°，則電子的質(zhì)量為多少？穿過(guò)磁場(chǎng)的時(shí)間是多長(zhǎng)？圖8－2－165．如圖8－2－16所示，一束電子(電荷量為圖8－2－16解析：電子進(jìn)入磁場(chǎng)后，只受洛倫茲力，電子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．根據(jù)左手定則判斷出其所受洛倫茲力的大致方向，畫(huà)出大致軌跡，過(guò)圓弧上A、B兩點(diǎn)作運(yùn)動(dòng)方向的垂線，交于O點(diǎn)，則O點(diǎn)即為圓周的圓心．由幾何知識(shí)可以判斷，弧AB所對(duì)的圓心角和速度的偏向角相等，解析：電子進(jìn)入磁場(chǎng)后，只受洛倫茲力，電子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．根據(jù)都為30°.過(guò)B點(diǎn)作磁場(chǎng)邊界的垂線，根據(jù)數(shù)學(xué)關(guān)系，顯然有Rsinθ＝d，所以R＝2d，m＝.電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間答案：都為30°.過(guò)B點(diǎn)作磁場(chǎng)邊界的垂線，根據(jù)數(shù)學(xué)關(guān)系，顯然有Rs高中物理必修第八章磁場(chǎng)及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用-課件高中物理必修第八章磁場(chǎng)及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用-課件2．帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(1)當(dāng)帶電粒子所受合外力為零時(shí)，將在復(fù)合場(chǎng)中靜止或做

運(yùn)動(dòng)．(2)由洛倫茲力提供向心力，帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．一、帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1．復(fù)合場(chǎng)：

、

和重力場(chǎng)并存或兩種場(chǎng)并存，或分區(qū)域存在．粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，要考慮

、

的作用，有時(shí)也要考慮重力的作用．電場(chǎng)磁場(chǎng)電場(chǎng)力磁場(chǎng)力勻速直線2．帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一、帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)研究帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)，要明確各種不同力的性質(zhì)、特點(diǎn)，正確畫(huà)出其運(yùn)動(dòng)軌跡，選擇恰當(dāng)?shù)囊?guī)律求解．研究帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)，要明確各二、復(fù)合場(chǎng)應(yīng)用實(shí)例1．速度選擇器如圖8－3－1所示，所受重力可忽略不計(jì)的帶電粒子垂直射入正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)空間，所受電場(chǎng)力和洛倫茲力方向相反，大小相等．即Eq＝Bqv，所以v＝①凡是符合①式的粒子能順利通過(guò)場(chǎng)區(qū)從O2孔射出，凡是不符合①式的粒子均不能從O2孔射出．圖8－3－1二、復(fù)合場(chǎng)應(yīng)用實(shí)例圖8－3－12．磁流體發(fā)電機(jī)如圖8－3－2所示，等離子噴入磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)區(qū)域中有兩塊金屬板a和b，正、負(fù)離子在洛倫茲力作用下發(fā)生上下偏轉(zhuǎn)而聚集到a、b板產(chǎn)生電勢(shì)差．最大電勢(shì)差可達(dá)

(B為磁感應(yīng)強(qiáng)度，d為兩板間距，v為噴射速度)．Bdv2．磁流體發(fā)電機(jī)Bdv高中物理必修第八章磁場(chǎng)及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用-課件高中物理必修第八章磁場(chǎng)及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用-課件1．三種場(chǎng)的特點(diǎn)比較力的特點(diǎn)功和能的特點(diǎn)重力場(chǎng)①大小G＝mg②方向豎直向下①重力做功和路徑無(wú)關(guān)②重力做功改變物體的重力勢(shì)能，且WG＝ΔEp減少1．三種場(chǎng)的特點(diǎn)比較力的特點(diǎn)功和能的特點(diǎn)重力場(chǎng)①大小G＝mg力的特點(diǎn)功和能的特點(diǎn)靜電場(chǎng)①大?。篎＝qE②方向：正電荷受力方向與該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相同(或負(fù)電荷受力的方向與該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相反)①電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)②電場(chǎng)力做功改變物體的電勢(shì)能，且W電＝ΔEp減少磁場(chǎng)①大?。篎＝qvB②方向：垂直于v和B決定的平面洛倫茲力不做功力的特點(diǎn)功和能的特點(diǎn)靜電場(chǎng)①大?。篎＝qE①電場(chǎng)力做功與路徑2．帶電粒子在電場(chǎng)或磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)(1)兩種場(chǎng)中帶電粒子偏轉(zhuǎn)的特征分類項(xiàng)目勻強(qiáng)電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生條件帶電粒子以速度v0垂直射入勻強(qiáng)電場(chǎng)帶電粒子以速度v0垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)受力特征F＝qE(恒力)F＝qv0B(變力)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)勻變速曲線運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)2．帶電粒子在電場(chǎng)或磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)分類勻強(qiáng)電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)勻強(qiáng)磁分類項(xiàng)目勻強(qiáng)電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)軌跡拋物線圓或圓弧處理方法運(yùn)動(dòng)的合成與分解勻速圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)運(yùn)動(dòng)規(guī)律vx＝v0

vy＝x＝v0t

y＝R＝

T＝分類勻強(qiáng)電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)軌跡拋物線圓或圓弧處理方(2)帶電粒子在兩種場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)時(shí)處理方法對(duì)比(2)帶電粒子在兩種場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)時(shí)處理方法對(duì)比1．如圖8－3－3所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d＝0.10m，a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E＝5.0×105

N/C，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝6.0T、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．今有一質(zhì)量為m＝4.8×10－25kg、電荷量為q＝1.6×10－18C的帶正電的粒子(不計(jì)重力)，從貼近a板的左端以v0＝1.0×106m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，剛好從狹縫P處穿過(guò)b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后粒子回到b板的Q處(圖中未畫(huà)出)．不計(jì)板a、b的厚度，求P、Q之間的距離L.1．如圖8－3－3所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板圖8－3－3圖8－3－3解析：粒子從a板左端運(yùn)動(dòng)到P處，由動(dòng)能定理得qEd＝mv2－mv02代入數(shù)據(jù)，解得v＝×106m/scosθ＝，代入數(shù)據(jù)解得θ＝30°解析：粒子從a板左端運(yùn)動(dòng)到P處，由動(dòng)能定理得粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓心為O，半徑為r，如圖所示，由幾何關(guān)系得＝rsin30°又qvB＝m聯(lián)立以上各式，求得L＝代入數(shù)據(jù)，解得L≈5.8cm.答案：5.8cm粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓心為O，半徑為r，如圖所示，由1．常見(jiàn)運(yùn)動(dòng)形式的分析(1)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)帶電粒子進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)、勻強(qiáng)磁場(chǎng)和重力場(chǎng)共同存在的復(fù)合場(chǎng)中，重力和電場(chǎng)力等大反向，兩個(gè)力的合力為零，粒子運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，帶電粒子在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．1．常見(jiàn)運(yùn)動(dòng)形式的分析(2)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)、勻強(qiáng)磁場(chǎng)和重力場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)自由的帶電粒子(無(wú)軌道約束)，在勻強(qiáng)電場(chǎng)、勻強(qiáng)磁場(chǎng)和重力場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)應(yīng)該是勻速直線運(yùn)動(dòng)，這是因?yàn)殡妶?chǎng)力和重力都是恒力，若它們的合力不與洛倫茲力平衡，則帶電粒子速度的大小和方向都會(huì)改變，就不可能做直線運(yùn)動(dòng)．(粒子沿磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)除外)(2)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)、勻強(qiáng)磁場(chǎng)和重力場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)2．帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的處理方法(1)搞清楚復(fù)合場(chǎng)的組成．一般是磁場(chǎng)、電場(chǎng)的復(fù)合；磁場(chǎng)、重力場(chǎng)的復(fù)合；磁場(chǎng)、重力場(chǎng)、電場(chǎng)的復(fù)合；電場(chǎng)和磁場(chǎng)分區(qū)域存在．(2)正確進(jìn)行受力分析．除重力、彈力、摩擦力外還要特別關(guān)注電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力的分析．2．帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的處理方法(3)確定帶電粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．注意將運(yùn)動(dòng)情況和受力情況結(jié)合進(jìn)行分析．(4)對(duì)于粒子連續(xù)經(jīng)過(guò)幾個(gè)不同場(chǎng)的情況，要分段進(jìn)行分析、處理．(5)畫(huà)出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，靈活選擇不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律．(3)確定帶電粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．注意將運(yùn)動(dòng)情況和受力情況結(jié)1．當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)受力平衡列方程求解．2．帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律結(jié)合圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)進(jìn)行求解．3．當(dāng)帶電粒子做復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，一般用功能關(guān)系進(jìn)行求解．1．當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)受力2．(2009·北京高考)如圖8－3－4所示的虛線區(qū)域內(nèi)，充滿垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)．一帶電粒子a(不計(jì)重力)以一定的初速度由左邊界的O點(diǎn)射入磁場(chǎng)、電場(chǎng)區(qū)域，恰好沿直線由區(qū)域右邊界的O′點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)穿出．圖8－3－42．(2009·北京高考)如圖8－3－4所示圖8－3－4若撤去該區(qū)域內(nèi)的磁場(chǎng)而保留電場(chǎng)不變，另一個(gè)同樣的粒子b(不計(jì)重力)仍以相同初速度由O點(diǎn)射入，從區(qū)域右邊界穿出，則粒子b(

)A．穿出位置一定在O′點(diǎn)下方B．穿出位置一定在O′點(diǎn)上方C．運(yùn)動(dòng)時(shí)，在電場(chǎng)中的電勢(shì)能一定減小D．在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)能一定減小若撤去該區(qū)域內(nèi)的磁場(chǎng)而保留電場(chǎng)不變，另一個(gè)同樣的粒子b(不計(jì)解析：由左手定則判定帶電粒子a所受洛倫茲力的方向，可知最初時(shí)刻粒子所受洛倫茲力與電場(chǎng)力方向相反，若qE≠qvB，則洛倫茲力將隨著粒子速度方向和大小的不斷改變而改變．粒子所受電場(chǎng)力qE和洛倫茲力qvB的合力不可能與速度方向在同一直線上，既然在復(fù)合場(chǎng)中粒子做直線運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明qE＝qvB，OO′連線與電場(chǎng)線垂直，當(dāng)撤去磁場(chǎng)時(shí)，粒子僅受電場(chǎng)力，做類平拋運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力一定做正功，電勢(shì)能減少，動(dòng)能增加，故C對(duì)，D錯(cuò)．因帶電粒子的解析：由左手定則判定帶電粒子a所受洛倫茲力的方向，可知最初時(shí)速度v＝時(shí)粒子就能在原電、磁場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)，與粒子帶正、負(fù)電荷無(wú)關(guān)，撒去該區(qū)域內(nèi)的磁場(chǎng)后，粒子帶正電時(shí)，穿出位置在O′點(diǎn)下方，帶負(fù)電時(shí)，穿出位置在O′點(diǎn)上方，故A、B錯(cuò)．答案：C速度v＝時(shí)粒子就能在原電、磁場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)，與粒高中物理必修第八章磁場(chǎng)及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用-課件(2009·全國(guó)卷Ⅱ)如圖8－3－5所示，在寬度分別為l1和l2的兩個(gè)毗鄰的條形區(qū)域中分別有勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，電場(chǎng)方向與電、磁場(chǎng)分界線平行向右．一帶正電荷的粒子以速率v從磁場(chǎng)區(qū)域上邊界的P點(diǎn)斜射入磁場(chǎng)，圖8－3－5(2009·全國(guó)卷Ⅱ)如圖8－3然后以垂直于電、磁場(chǎng)分界線的方向進(jìn)入電場(chǎng)，最后從電場(chǎng)邊界上的Q點(diǎn)射出．已知PQ垂直于電場(chǎng)方向，粒子軌跡與電、磁場(chǎng)分界線的交點(diǎn)到PQ的距離為d.不計(jì)重力，求電場(chǎng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比以及粒子在磁場(chǎng)與電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比．然后以垂直于電、磁場(chǎng)分界線的方向進(jìn)入電場(chǎng)，最后從電場(chǎng)邊界上的[思路點(diǎn)撥]

粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，結(jié)合幾何知識(shí)，確定圓心和半徑，從而確定磁感應(yīng)強(qiáng)度和圓心角(或時(shí)間)．粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，結(jié)合平拋規(guī)律可求得電場(chǎng)強(qiáng)度及運(yùn)動(dòng)時(shí)間．[思路點(diǎn)撥]粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，結(jié)合幾何知識(shí)，確定[課堂筆記](méi)

粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(如圖所示)．由于粒子在分界線處的速度與分界線垂直，圓心O應(yīng)在分界線上，OP長(zhǎng)度即為粒子運(yùn)動(dòng)的圓弧的半徑R.由幾何關(guān)系得R2＝l12＋(R－d)2①[課堂筆記](méi)粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(如圖所示)．由于粒設(shè)粒子的質(zhì)量和所帶正電荷量分別為m和q，由洛倫茲力公式和牛頓第二定律得qvB＝m②設(shè)P′為虛線與分界線的交點(diǎn)，∠POP′＝α，則粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1＝③式中sinα＝④粒子進(jìn)入電場(chǎng)后做類平拋運(yùn)動(dòng)，其初速度為v，方向垂直于電場(chǎng)．設(shè)粒子加速度大小為a，由牛頓第二定律得設(shè)粒子的質(zhì)量和所帶正電荷量分別為m和q，由洛倫茲力公式和牛頓qE＝ma⑤由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有d＝at22