創(chuàng)新設(shè)計高中數(shù)學(xué)第2章基本初等函數(shù)Ⅰ23冪函數(shù)課件新人教A版必修1

專題突破第一部分專題三電場與磁場第2課時磁場與帶電粒子在磁場中的運動專題突破第一部分專題三電場與磁場第2課時磁場與帶電粒子在創(chuàng)新設(shè)計高中數(shù)學(xué)第2章基本初等函數(shù)Ⅰ2創(chuàng)新設(shè)計高中數(shù)學(xué)第2章基本初等函數(shù)Ⅰ2創(chuàng)新設(shè)計高中數(shù)學(xué)第2章基本初等函數(shù)Ⅰ2創(chuàng)新設(shè)計高中數(shù)學(xué)第2章基本初等函數(shù)Ⅰ2創(chuàng)新設(shè)計高中數(shù)學(xué)第2章基本初等函數(shù)Ⅰ2欄目導(dǎo)航02命題熱點突破01知識規(guī)律鏈接欄目導(dǎo)航02命題熱點突破01知識規(guī)律鏈接01知識規(guī)律鏈接1．磁場的疊加及安培力(1)磁場的疊加：幾根通電導(dǎo)線的磁場的疊加——右手螺旋定則：磁感應(yīng)強度________于半徑線；矢量疊加．(2)地磁場的分布：北半球，豎直分量向______；南半球，豎直分量向______；地球上各處，水平分量向______；赤道上空，磁感應(yīng)強度水平向______.(3)安培力方向一定垂直通電導(dǎo)線與磁場方向決定的平面，即同時有FA⊥l，F(xiàn)A⊥B．空間想象能力：左手定則，立體圖→平面圖→立體圖．垂直下上北北01知識規(guī)律鏈接1．磁場的疊加及安培力垂直下上北北2．帶電粒子在磁場中的受力情況(1)磁場只對運動的電荷有力的作用，對靜止的電荷無力的作用．(2)洛倫茲力的大小和方向：其大小為F＝qvBsinθ，注意：θ為v與B的夾角．F的方向由________定則判定，四指的指向應(yīng)為正電荷運動的方向或負(fù)電荷運動方向的反方向．(3)洛倫茲力做功的特點：由于洛倫茲力始終和速度方向垂直，所以洛倫茲力________做功．左手永不左手永不3．帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動3．帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動創(chuàng)新設(shè)計高中數(shù)學(xué)第2章基本初等函數(shù)Ⅰ21N、長L＝1m的質(zhì)量分布均勻的導(dǎo)體ab，在其中點彎成θ＝60°角，將此導(dǎo)體放入勻強磁場中，導(dǎo)體兩端a、b懸掛于兩相同的彈簧下端，彈簧均為豎直狀態(tài)，當(dāng)導(dǎo)體中通過I＝1A的電流時，兩根彈簧比原長各縮短了Δx＝0.如圖所示，d點處的磁感應(yīng)強度不為零，a點處的磁感應(yīng)強度豎直向下，c點處的磁感應(yīng)強度豎直向上，B、D錯誤，C正確．B．粒子在b點速率大于在a點速率D．此空間可能只有勻強磁場，方向與電子速度方向垂直D．此空間可能只有勻強磁場，方向與電子速度方向垂直D．若僅減小入射速率，則粒子在磁場中運動時間變短B．a(chǎn)粒子在磁場中所受洛倫茲力較大B．粒子在b點速率大于在a點速率A．導(dǎo)體中電流的方向為b→a4T，則 ()第2課時磁場與帶電粒子在磁場中的運動D．c點處的磁感應(yīng)強度方向豎直向下解析通電直導(dǎo)線周圍產(chǎn)生的磁場方向由安培定則判斷，如圖所示赤道上空，磁感應(yīng)強度水平向______.[訓(xùn)練4]兩個質(zhì)量相同、所帶電荷量相等的帶電粒子a、b，以不同的速率對準(zhǔn)圓心O沿著AO方向射入圓形勻強磁場區(qū)域，其運動軌跡如圖所示．若不計粒子的重力，則下列說法正確的是 ()(2020·浙江卷)特高壓直流輸電是國家重點能源工程．如圖所示，兩根等高、相互平行的水平長直導(dǎo)線分別通有方向相同的電流I1和I2，I1>I2.B．d點處的磁感應(yīng)強度大小為0靜止時，線圈Ⅱ平衡，線圈Ⅰ對線圈Ⅱ的作用力與托盤對線圈Ⅱ的作用力是一對平衡力，D錯誤．解析根據(jù)題意，安培力的功等于彈頭獲得的動能．軌道間距減小，安培力減小，安培力做功減小，彈頭獲得動能減小，速度減小，故A錯誤；1N、長L＝1m的質(zhì)量分布均勻的導(dǎo)體ab，在其中點彎成θ02命題熱點突破熱點一磁場及其對電流的作用02命題熱點突破熱點一磁場及其對電流的作用ACAC創(chuàng)新設(shè)計高中數(shù)學(xué)第2章基本初等函數(shù)Ⅰ2[訓(xùn)練2](2020·山東德州期末)如圖所示，兩根相互平行的長直導(dǎo)線分別通有方向相反的電流I1和I2，且I1>I2，用F12表示I1對I2的作用力，F(xiàn)21表示I2對I1的作用力，則以下說法正確的是 ()A．F12>F21B．F12＜F21C．I1左側(cè)M點的磁感應(yīng)強度可能為零D．I2右側(cè)N點的磁感應(yīng)強度可能為零D[訓(xùn)練2](2020·山東德州期末)如圖所示，兩根相互平行解析本題考查安培定則、牛頓第三定律．由于兩根通電直導(dǎo)線之間的作用力是相互作用力，所以F12＝F21，選項A、B錯誤；根據(jù)安培定則，I1在M點產(chǎn)生的磁場垂直紙面向外，在N點產(chǎn)生的磁場垂直紙面向里；I2在M點產(chǎn)生的磁場垂直紙面向里，在N點產(chǎn)生的磁場垂直紙面向外；因I1>I2，根據(jù)直線電流產(chǎn)生的磁場磁感應(yīng)強度與電流成正比，與距離成反比可知，I2右側(cè)N點的磁感應(yīng)強度可能為零，I1左側(cè)M點的磁感應(yīng)強度不可能為零，選項C錯誤，選項D正確．創(chuàng)新設(shè)計高中數(shù)學(xué)第2章基本初等函數(shù)Ⅰ2

(2019·全國卷Ⅰ)如圖，等邊三角形線框LMN由三根相同的導(dǎo)體棒連接而成，固定于勻強磁場中，線框平面與磁感應(yīng)強度方向垂直，線框頂點M、N與直流電源兩端相接．已知導(dǎo)體棒MN受到的安培力大小為F，則線框LMN受到的安培力的大小為 ()A．2F

B．1.5FC．0.5F

D．0B (2019·全國卷Ⅰ)如圖，等邊三角形線框LMN由三根相同解析設(shè)每根導(dǎo)體棒的電阻為R，長度為L，則電路中，上、下兩支路電阻之比為R1∶R2＝2R∶R＝2∶1，上、下兩支路電流之比I1∶I2＝1∶2.如圖所示，由于上支路通電的導(dǎo)體受安培力的有效長度也為L，根據(jù)安培力計算公式F＝ILB，可知F′∶F＝I1∶I2＝1∶2，得F′＝0.5F，根據(jù)左手定則可知，兩力方向相同，故線框LMN所受的合力大小為F＋F′＝1.5F，選項B正確．解析設(shè)每根導(dǎo)體棒的電阻為R，長度為L，則電路中，上、下兩支創(chuàng)新設(shè)計高中數(shù)學(xué)第2章基本初等函數(shù)Ⅰ2[訓(xùn)練3](2020·浙江寧波模擬)將閉合通電導(dǎo)線圓環(huán)平行于紙面緩慢地豎直向下放入水平方向垂直紙面向里的勻強磁場中，如圖所示，則在通電圓環(huán)從剛進(jìn)入到完全進(jìn)入磁場的過程中，所受的安培力的大小 ()A．逐漸增大B．逐漸變小C．先增大后減小D．先減小后增大解析通電圓環(huán)受到的安培力大小F＝ILB，其中I、B分別為所通電流大小、磁感應(yīng)強度大小，L指有效長度，它等于圓環(huán)所截邊界線的長度．由于L先增大后減小，故安培力先增大后減小，C正確；A、B、D錯誤．C[訓(xùn)練3](2020·浙江寧波模擬)將閉合通電導(dǎo)線圓環(huán)平行[訓(xùn)練4](多選)(2020·四川樹德中學(xué)二診)如圖所示，一根重力G＝0.1N、長L＝1m的質(zhì)量分布均勻的導(dǎo)體ab，在其中點彎成θ＝60°角，將此導(dǎo)體放入勻強磁場中，導(dǎo)體兩端a、b懸掛于兩相同的彈簧下端，彈簧均為豎直狀態(tài)，當(dāng)導(dǎo)體中通過I＝1A的電流時，兩根彈簧比原長各縮短了Δx＝0.01m，已知勻強磁場的方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強度的大小B＝0.4T，則 ()A．導(dǎo)體中電流的方向為b→aB．每根彈簧的彈力大小為0.10NC．彈簧的勁度系數(shù)k＝5N/mD．若導(dǎo)體中不通電流，則彈簧伸長0.02mAC[訓(xùn)練4](多選)(2020·四川樹德中學(xué)二診)如圖所示，創(chuàng)新設(shè)計高中數(shù)學(xué)第2章基本初等函數(shù)Ⅰ2

(2020·浙江卷)特高壓直流輸電是國家重點能源工程．如圖所示，兩根等高、相互平行的水平長直導(dǎo)線分別通有方向相同的電流I1和I2，I1>I2.a、b、c三點連線與兩根導(dǎo)線等高并垂直，b點位于兩根導(dǎo)線間的中點，a、c兩點與b點距離相等，d點位于b點正下方．不考慮地磁場的影響，則 ()A．b點處的磁感應(yīng)強度大小為0B．d點處的磁感應(yīng)強度大小為0C．a(chǎn)點處的磁感應(yīng)強度方向豎直向下D．c點處的磁感應(yīng)強度方向豎直向下C (2020·浙江卷)特高壓直流輸電是國家重點能源工程．如圖解析通電直導(dǎo)線周圍產(chǎn)生的磁場方向由安培定則判斷，如圖所示I1在b點產(chǎn)生的磁場方向向上，I2在b點產(chǎn)生的磁場方向向下，因為I1>I2，即B1>B2，則在b點的磁感應(yīng)強度不為零，A錯誤；如圖所示，d點處的磁感應(yīng)強度不為零，a點處的磁感應(yīng)強度豎直向下，c點處的磁感應(yīng)強度豎直向上，B、D錯誤，C正確．解析通電直導(dǎo)線周圍產(chǎn)生的磁場方向由安培定則判斷，如圖所示AA解析當(dāng)兩線圈電流相同時，表現(xiàn)為相互吸引，電流方向相反時，表現(xiàn)為相互排斥，故當(dāng)天平示數(shù)為正時，兩者相互排斥，電流方向相反，當(dāng)天平示數(shù)為負(fù)時，兩者相互吸引，電流方向相同，A正確，B錯誤；線圈Ⅰ對線圈Ⅱ的作用力與線圈Ⅱ?qū)€圈Ⅰ的作用力是一對相互作用力，等大反向，C錯誤；靜止時，線圈Ⅱ平衡，線圈Ⅰ對線圈Ⅱ的作用力與托盤對線圈Ⅱ的作用力是一對平衡力，D錯誤．解析當(dāng)兩線圈電流相同時，表現(xiàn)為相互吸引，電流方向相反時，表[訓(xùn)練6](2020·四川內(nèi)江聯(lián)考)2019年1月，出現(xiàn)在中國海軍坦克登陸艦上的電磁軌道炮在全球“刷屏”，這是電磁軌道炮全球首次實現(xiàn)艦載測試．如圖所示為電磁炮的簡化原理示意圖，它由兩條水平放置的平行光滑長直軌道組成．軌道間放置一個導(dǎo)體滑塊作為彈頭．當(dāng)電流從一條軌道流入，經(jīng)彈頭從另一條軌道流回時，在兩軌道間產(chǎn)生磁場，彈頭就在安培力推動下以很大的速度發(fā)射出去．不計空氣阻力，將該過程中安培力近似處理為恒力，為了使彈丸獲得更大的速度，可適當(dāng) ()A．減小平行軌道間距B．增大軌道中的電流C．縮短軌道的長度D．增大彈丸的質(zhì)量B[訓(xùn)練6](2020·四川內(nèi)江聯(lián)考)2019年1月，出現(xiàn)在解析根據(jù)題意，安培力的功等于彈頭獲得的動能．軌道間距減小，安培力減小，安培力做功減小，彈頭獲得動能減小，速度減小，故A錯誤；增大軌道中電流，安培力增大，安培力做功增大，彈頭獲得動能增大，速度增大，故B正確；縮短軌道長度，安培力做功減小，彈頭獲得動能減小，速度減小，故C錯誤；只增大彈丸質(zhì)量，安培力做功不變，彈頭獲得動能不變，所以速度減小，D錯誤．解析根據(jù)題意，安培力的功等于彈頭獲得的動能．軌道間距減小，熱點二磁場對運動電荷的作用[訓(xùn)練1](2019·北京卷)如圖所示，正方形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面的勻強磁場．一帶電粒子垂直磁場邊界從a點射入，從b點射出．下列說法正確的是 ()A．粒子帶正電B．粒子在b點速率大于在a點速率C．若僅減小磁感應(yīng)強度，則粒子可能從b點右側(cè)射出D．若僅減小入射速率，則粒子在磁場中運動時間變短C熱點二磁場對運動電荷的作用[訓(xùn)練1](2019·北京卷)創(chuàng)新設(shè)計高中數(shù)學(xué)第2章基本初等函數(shù)Ⅰ2[訓(xùn)練2](2020·北京朝陽區(qū)六校聯(lián)考)一個電子穿過某一空間而未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則 ()A．此空間一定不存在磁場B．此空間一定不存在電場C．此空間可能同時有電場和磁場D．此空間可能只有勻強磁場，方向與電子速度方向垂直C[訓(xùn)練2](2020·北京朝陽區(qū)六校聯(lián)考)一個電子穿過某一解析如果一個電子沿磁場的方向穿過某一空間，它是不受磁場力的，只有與磁場方向有夾角地進(jìn)入磁場才會受到洛侖茲力而發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故選項A錯誤；如果電子沿電場方向進(jìn)入電場，它受電場力的方向與速度方向在同一直線上，則此時它也不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而是做直線運動，加速減速，選項B錯誤；此空間可能同時有電場和磁場，選項C正確；因為電子在這個復(fù)合場中受到的電場力與磁場力可能是平衡的，電子就不會偏轉(zhuǎn)，如速度選擇器，故選項C正確；如果此空間可能只有勻強磁場，方向與電子速度方向垂直，則電子一定會在洛侖茲力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故選項D錯誤．創(chuàng)新設(shè)計高中數(shù)學(xué)第2章基本初等函數(shù)Ⅰ2[訓(xùn)練3](多選)(2020·天津和平區(qū)三模)質(zhì)量為m、電量為q的帶電粒子以速率v垂直磁感線射入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，在洛侖茲力作用下做勻速圓周運動，帶電粒子在圓周軌道上運動相當(dāng)于一個環(huán)形電流，則下列說法中正確的是 ()A．環(huán)形電流的電流強度跟q成正比B．環(huán)形電流的電流強度跟v成正比C．環(huán)形電流的電流強度跟B成正比D．環(huán)形電流的電流強度跟m成反比CD[訓(xùn)練3](多選)(2020·天津和平區(qū)三模)質(zhì)量為m、電DD創(chuàng)新設(shè)計高中數(shù)學(xué)第2章基本初等函數(shù)Ⅰ2創(chuàng)新設(shè)計高中數(shù)學(xué)第2章基本初等函數(shù)Ⅰ2[訓(xùn)練4]兩個質(zhì)量相同、所帶電荷量相等的帶電粒子a、b，以不同的速率對準(zhǔn)圓心O沿著AO方向射入圓形勻強磁場區(qū)域，其運動軌跡如圖所示．若不計粒子的重力，則下列說法正確的是 ()A．a(chǎn)粒子帶正電，b粒子帶負(fù)電B．a(chǎn)粒子在磁場中所受洛倫茲力較大C．b粒子動能較大D．b粒子在磁場中運動時間較長C[訓(xùn)練4]兩個質(zhì)量相同、所帶電荷量相等的帶電粒子a、b，以創(chuàng)新設(shè)計高中數(shù)學(xué)第2章基本初等函數(shù)Ⅰ2熱點三帶電粒子在勻強磁場中的運動熱點三帶電粒子在勻強磁場中的運動創(chuàng)新設(shè)計高中數(shù)學(xué)第2章基本初等函數(shù)Ⅰ2創(chuàng)新設(shè)計高中數(shù)學(xué)第2章基本初等函數(shù)Ⅰ2[規(guī)律總結(jié)]1．基本思路(1)畫軌跡：確定圓心，用幾何方法求半徑并畫出軌跡．(2)找聯(lián)系：軌跡半徑與磁感應(yīng)強度、運動速度相聯(lián)系，偏轉(zhuǎn)角度與圓心角、運動時間相聯(lián)系，在磁場中運動的時間和周期相聯(lián)系．(3)用規(guī)律：利用牛頓第二定律和圓周運動的規(guī)律，特別是周期公式和半徑公式．2．臨界問題(1)解決帶電粒子在磁場中運動的臨界問題，關(guān)鍵在于運用動態(tài)思維，尋找臨界點，確定臨界狀態(tài)，根據(jù)粒子的速度方向找出半徑方向，同時由磁場邊界和題設(shè)條件畫好軌跡，定好圓心，建立幾何關(guān)系．(2)粒子射出或不射出磁場