《江蘇省高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第九章 磁場 2 磁場對運(yùn)動電荷的作用課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《江蘇省高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第九章 磁場 2 磁場對運(yùn)動電荷的作用課件（47頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第第2講磁場對運(yùn)動電荷的作用講磁場對運(yùn)動電荷的作用 1熟練掌握用左手定則判斷磁場對運(yùn)動電荷的作用力 2根據(jù)磁場對電流的作用推導(dǎo)洛倫茲力的公式f洛qvB. 3熟練應(yīng)用公式f洛qvB進(jìn)行洛倫茲力大小的有關(guān)計算 4. 明確帶電粒子做圓周運(yùn)動的圓心和運(yùn)動時間 5. 帶電粒子在有界磁場中的多解問題和極值問題 1洛倫茲力：_在磁場中所受的力可以用_判斷洛倫茲力的方向，讓磁感線垂直穿過手掌，四指指向_的方向，此時_的方向就是洛倫茲力的方向若帶電粒子為正電荷，四指指向就是_；若帶電粒子為負(fù)電荷，四指應(yīng)指向_洛倫茲力的方向既與電荷的運(yùn)動方向_，又與磁場方向_，即f垂直于 _.運(yùn)動電荷運(yùn)動電荷左手定則左手定則等效

2、電流等效電流大拇指所指大拇指所指帶電粒子的運(yùn)動方向帶電粒子的運(yùn)動方向粒子運(yùn)動的反方向粒子運(yùn)動的反方向垂直垂直垂直垂直v和和B所在平面所在平面 2. 洛倫茲力公式：f洛_，為_與_的夾角 3電視機(jī)顯像管的工作原理：應(yīng)用了電子束的_，使電子束偏轉(zhuǎn)的磁場是由_對線圈產(chǎn)生的，叫做_qvBsin 速度方向速度方向磁感應(yīng)強(qiáng)度方向磁感應(yīng)強(qiáng)度方向磁偏轉(zhuǎn)磁偏轉(zhuǎn)兩兩偏轉(zhuǎn)線圈偏轉(zhuǎn)線圈不做功不做功速度方向速度方向 1. 洛倫茲力和安培力的關(guān)系 洛倫茲力是運(yùn)動電荷在磁場中受到的力，而安培力是導(dǎo)體中所有定向移動的自由電荷受到的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn) 2. 洛倫茲力方向的特點(diǎn) (1) 洛倫茲力的方向與電荷運(yùn)動的方向和磁場方向都

3、垂直，即洛倫茲力的方向總是垂直于運(yùn)動電荷速度方向和磁場方向確定的平面 (2) 用左手定則判定負(fù)電荷在磁場中運(yùn)動所受的洛倫茲力時，要注意將四指指向電荷運(yùn)動的反方向?qū)β鍌惼澚Φ睦斫鈱β鍌惼澚Φ睦斫?3. 洛倫茲力與電場力的比較對應(yīng)力內(nèi)容項目洛倫茲力電場力性質(zhì)磁場對放入其中運(yùn)動電荷的作用力電場對放入其中電荷的作用力產(chǎn)生條件v0且v不與B平行電場中的電荷一定受到電場力作用大小FqvB(vB)FqE 對應(yīng)力內(nèi)容項目洛倫茲力電場力力方向與場方向的關(guān)系一定是FB，F(xiàn)v，與電荷電性無關(guān)正電荷受力與電場方向相同，負(fù)電荷受力與電場方向相反做功情況任何情況下都不做功可能做正功、負(fù)功，也可能不做功力為零時場的情況F為

4、零，B不一定為零F為零，E一定為零作用效果只改變電荷運(yùn)動的速度方向，不改變速度大小既可以改變電荷運(yùn)動的速度大小，也可以改變電荷運(yùn)動的方向 特別提醒：洛倫茲力對電荷不做功；安培力對通電導(dǎo)線可做正功，可做負(fù)功，也可不做功；電場力對電荷可做正功，可做負(fù)功，也可不做功 典題演示1(2015海南卷)如圖，a是豎直平面P上的一點(diǎn)，P前有一條形磁鐵垂直于P，且S極朝向a點(diǎn)，P后一電子在偏轉(zhuǎn)線圈和條形磁鐵的磁場的共同作用下，在水平面內(nèi)向右彎曲經(jīng)過a點(diǎn)在電子經(jīng)過a點(diǎn)的瞬間條形磁鐵的磁場對該電子的作用力的方向() A. 向上 B. 向下 C. 向左 D. 向右 【解析】 條形磁鐵的磁感線方向在a點(diǎn)為垂直P向外，粒

5、子在條形磁鐵的磁場中向右運(yùn)動，所以根據(jù)左手定則可得電子受到的洛倫茲力方向向上，A正確A 典題演示2(2016金陵中學(xué))真空中有兩根足夠長直導(dǎo)線ab、cd平行放置，通有恒定電流I1、I2，導(dǎo)線ab的電流方向如圖在兩導(dǎo)線所在的平面內(nèi)，一帶電粒子由P運(yùn)動到Q，軌跡如圖中PNQ所示，NQ為直線，粒子重力忽略不計下列說法中正確的是() A. 該粒子帶正電 B. 粒子從P到Q的過程中動能增加 C. 導(dǎo)線cd中通有從c到d方向的電流 D. 導(dǎo)線cd電流I2小于導(dǎo)線ab電流I1C 【解析】 由安培定則可知帶電粒子由P運(yùn)動到Q，磁場垂直紙面向外，由軌跡和力及左手定則可知，粒子帶負(fù)電，故A錯誤；由于洛倫茲力不做功

6、，所以粒子從P到Q的過程中動能不變，故B錯誤；由圖可知NQ為直線，說明合磁場為零，由安培定則可知導(dǎo)線cd中通有從c到d方向的電流，故C正確；由于直線NQ靠近導(dǎo)線ab，故導(dǎo)線cd電流I2大于導(dǎo)線ab電流I1，故D錯誤 1. 分析方法：找圓心、求半徑、確定轉(zhuǎn)過的圓心角的大小是解決這類問題的前提，確定軌道半徑和給定的幾何量之間的關(guān)系是解題的基礎(chǔ)，有時需要建立運(yùn)動時間t和轉(zhuǎn)過的圓心角之間的關(guān)系作為輔助 (1) 圓心的確定 基本思路：與速度方向垂直的直線和圖中弦的中垂線一定過圓心帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的圓周運(yùn)動帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的圓周運(yùn)動 兩種情形： a. 已知入射方向和出射方向時，可通過入射點(diǎn)和出射點(diǎn)

7、分別作入射方向和出射方向的垂線，兩條直線的交點(diǎn)就是圓弧軌道的圓心(如圖1所示，圖中P為入射點(diǎn)，M為出射點(diǎn)) b. 已知入射方向和出射點(diǎn)的位置時，可以通過入射點(diǎn)作入射方向的垂線，連接入射點(diǎn)和出射點(diǎn)，作連線的中垂線，這兩條直線的交點(diǎn)就是圓弧軌道的圓心(如圖2所示，圖中P為入射點(diǎn)，M為出射點(diǎn))圖圖1 圖圖2 (2) 半徑的確定 利用平面幾何關(guān)系，求出該圓的可能半徑(或圓心角)，求解時注意以下幾個重要的幾何特點(diǎn)：圖圖3 AC 典題演示4(多選)(2015淮安二模)如圖所示，在xOy平面的第象限內(nèi)存在垂直xOy平面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場，兩個相同的帶電粒子以相同的速度v0先后從y軸上坐標(biāo)(0

8、，3L)的A點(diǎn)和B點(diǎn)(坐標(biāo)未知)垂直于y軸射入磁場，在x軸上坐標(biāo)(L，0)的C點(diǎn)相遇，不計粒子重力及其相互作用根據(jù)題設(shè)條件可以確定() A. 帶電粒子在磁場中運(yùn)動的半徑 B. 帶電粒子的電荷量 C. 帶電粒子在磁場中運(yùn)動的時間 D. 帶電粒子的質(zhì)量AC 粒子在相鄰多個磁場中連續(xù)運(yùn)動時，會畫出不同的軌跡，從復(fù)雜的軌跡中找出規(guī)律，尋找解決問題的突破口，解這類問題時，關(guān)鍵在于能畫出軌跡，弄清楚粒子的運(yùn)動過程，找出粒子在不同磁場中運(yùn)動的聯(lián)系，借助圓周運(yùn)動的特點(diǎn)解決問題帶電粒子在相鄰多個磁場中的運(yùn)動帶電粒子在相鄰多個磁場中的運(yùn)動C 典題演示6(2015常州一模)如圖所示，多個有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域和無場區(qū)域平

9、行間隔排列，其中磁場的寬度均為d，無場區(qū)域的寬度均為d0，磁場方向垂直紙面向內(nèi)，長度足夠長，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.在區(qū)域1磁場中，一個帶負(fù)電的粒子從邊界上的A點(diǎn)沿邊界方向射出，粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，不計重力 (1) 如果粒子只在區(qū)域1中運(yùn)動，求粒子射出的最大速度 (2) 如果粒子從A點(diǎn)射出后，經(jīng)過區(qū)域1、2、3后又回到A點(diǎn)，求它運(yùn)動一周的周期 (3) 如果粒子從A點(diǎn)射出后還能再次返回A點(diǎn)，求粒子從A點(diǎn)射出時速度的大小 1. (2015新課標(biāo)卷)兩相鄰的勻強(qiáng)磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不同，方向平行一速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直的帶電粒子(不計重力)，從較強(qiáng)磁場區(qū)域進(jìn)入到較弱磁場區(qū)域后，粒子的() A

10、. 軌道半徑減小，角速度增大 B. 軌道半徑減小，角速度減小 C. 軌道半徑增大，角速度增大 D. 軌道半徑增大，角速度減小D B 【解析】 粒子帶正電，根據(jù)左手定則，判斷出粒子受到的洛倫茲力方向向右，軌跡如圖所示 3. (2016四川卷)如圖所示，正六邊形abcdef區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場一帶正電的粒子從f點(diǎn)沿fd方向射入磁場區(qū)域當(dāng)速度大小為vb時，從b點(diǎn)離開磁場，在磁場中運(yùn)動的時間為tb；當(dāng)速度大小為vc時，從c點(diǎn)離開磁場，在磁場中運(yùn)動的時間為tc，不計粒子重力則() A. vb vc1 2，tb tc2 1 B. vb vc2 1，tb tc1 2 C. vb vc2 1，tb tc2 1 D. vb vc1 2，tb tc1 2A B D 【解析】 設(shè)射入磁場的入射點(diǎn)為A，延長入射速度v所在直線交ON于一點(diǎn)C，則軌跡圓與AC相切，由于軌跡圓只與ON有一個交點(diǎn)，所以軌跡圓與ON相切，所以軌跡圓的圓心必在ACD的角平分線上，作出軌跡圓如圖所示，BC