《高三物理專題復習攻略 第三部分 考前第6天 磁場及帶電粒子在磁場中的運動課件 新人教版（重慶專用）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高三物理專題復習攻略 第三部分 考前第6天 磁場及帶電粒子在磁場中的運動課件 新人教版（重慶專用）（25頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、考前第考前第6天天磁場及帶電粒子在磁場磁場及帶電粒子在磁場中的運動中的運動公式方法記心中公式方法記心中5帶電粒子在有界磁場中運動的處理方法帶電粒子在有界磁場中運動的處理方法(1)畫圓弧、定半徑畫圓弧、定半徑從如磁場的邊界點、或軌跡與磁場邊界的從如磁場的邊界點、或軌跡與磁場邊界的“相切相切點點”等臨界點入手；充分應用圓周運動相互垂直等臨界點入手；充分應用圓周運動相互垂直的的“速度線速度線”與與“半徑線半徑線”過粒子運動軌跡中任意兩點過粒子運動軌跡中任意兩點M、N(一般是界點一般是界點,即即“入點入點”與與“出點出點”),做與速度方向垂直的半徑做與速度方向垂直的半徑,兩條半徑的交點是圓心兩條半徑的
2、交點是圓心O，如圖甲所示，如圖甲所示.做某一點做某一點M(一般是一般是“入點入點”或或“出點出點”)與速度與速度方向垂直的半徑方向垂直的半徑,再做再做M、N兩點連線兩點連線(弦弦)的中垂線的中垂線,其交點是圓弧軌道的圓心其交點是圓弧軌道的圓心O,如圖乙所示如圖乙所示.過兩點過兩點(一般是一般是“入點入點”或或“出點出點”)的速度方的速度方向夾角向夾角(偏向角偏向角)的補角的補角,做角平分線做角平分線,角平分線上到角平分線上到兩直線距離等于半徑的點即為圓心兩直線距離等于半徑的點即為圓心,如圖丙所示如圖丙所示.(2)確定幾何關系確定幾何關系在確定圓弧、半徑的幾何圖形中，作合適輔在確定圓弧、半徑的幾
3、何圖形中，作合適輔助線，依據(jù)圓、三角形的特點，應用勾股定助線，依據(jù)圓、三角形的特點，應用勾股定理、三角函數(shù)、三角形相似等，寫出運動軌理、三角函數(shù)、三角形相似等，寫出運動軌跡半徑跡半徑r、圓心角、圓心角(偏向角偏向角)，與磁場的寬度、，與磁場的寬度、角度，相關弦長等的幾何表達式角度，相關弦長等的幾何表達式易混易錯天天清易混易錯天天清考前預測成績升考前預測成績升1. 如圖為一如圖為一“濾速器濾速器”裝置的示意裝置的示意圖圖,a、b為水平放置的平行金屬為水平放置的平行金屬板，一束具有各種不同速率的電子板，一束具有各種不同速率的電子沿水平方向經(jīng)小孔沿水平方向經(jīng)小孔O進入進入a、b兩板之間兩板之間.為了
4、選取為了選取某種具有特定速率的電子某種具有特定速率的電子,可在可在a、b間加上電壓間加上電壓,并沿垂直于紙面的方向加一勻強磁場使所選電子并沿垂直于紙面的方向加一勻強磁場使所選電子仍能夠沿水平直線仍能夠沿水平直線OO運動運動,由由O射出射出.不計重不計重力作用力作用,能達到上述目的的辦法是能達到上述目的的辦法是()A.使使a板電勢高于板電勢高于b板板,磁場方向垂直紙面向里磁場方向垂直紙面向里B.使使a板電勢低于板電勢低于b板板,磁場方向垂直紙面向里磁場方向垂直紙面向里C.使使a板電勢高于板電勢高于b板板,磁場方向垂直紙面向外磁場方向垂直紙面向外D.使使a板電勢低于板電勢低于b板板,磁場方向垂直紙
5、面向外磁場方向垂直紙面向外解析解析:選選AD.電子帶負電電子帶負電,若若a板電勢高板電勢高,則電場力則電場力向上向上,電子所受洛倫茲力必須向下電子所受洛倫茲力必須向下,由左手定則可由左手定則可知知,磁場方向垂直紙面向里磁場方向垂直紙面向里;若若a板電勢低板電勢低,則電場則電場力向下力向下,電子所受洛倫茲力必須向上電子所受洛倫茲力必須向上,由左手定則由左手定則可知可知,磁場方向垂直紙面向外磁場方向垂直紙面向外.A、D選項正確選項正確.2.如圖所示如圖所示,由由abcd組成的一閉合線框組成的一閉合線框,其中其中a、b、c三點的坐標分別為三點的坐標分別為(0,L,0)(L,L,0),(L,0,0),
6、整個空間整個空間處于沿處于沿y軸正方向的勻強磁場中軸正方向的勻強磁場中,通入電流通入電流I,方向如方向如圖所示圖所示,關于各邊所受的安培力的大小關于各邊所受的安培力的大小,下列說法中下列說法中正確的是正確的是()A.ab邊與邊與bc邊受到的安培力大小相等邊受到的安培力大小相等,方向方向相互垂直相互垂直B.cd邊受到的安培力最大邊受到的安培力最大,方向平行于方向平行于xOz平平面面C.cd邊與邊與ad邊受到的安培力大小相等邊受到的安培力大小相等,方向方向平行于平行于yOz平面平面D.ad邊不受安培力作用邊不受安培力作用解析：選解析：選B.由由FBIL可知，可知，ab邊所受的安培力邊所受的安培力大
7、小為大小為FabBIL；bc邊與磁感應強度邊與磁感應強度B平行，所平行，所以以bc邊所受的安培力為零，即邊所受的安培力為零，即Fbc0，A錯錯誤誤cd邊所受的安培力大小邊所受的安培力大小FcdBILcd，方向平，方向平行 于行 于 x O z 平 面 ；平 面 ； a d 邊 所 受 安 培 力邊 所 受 安 培 力 Fa dBILabcosadOBILOd，方向垂直于，方向垂直于yOz平面，平面，由數(shù)學知識可知由數(shù)學知識可知LcdLOd，所以，所以B正確，正確，C、D錯錯誤誤3.如圖所示，如圖所示，MN是紙面內(nèi)的一條直線，其所在空是紙面內(nèi)的一條直線，其所在空間內(nèi)充滿了與紙面平行的勻強電場和與
8、紙面垂直間內(nèi)充滿了與紙面平行的勻強電場和與紙面垂直的勻強磁場中的一種的勻強磁場中的一種(場區(qū)都足夠大，電場和磁場場區(qū)都足夠大，電場和磁場均不會隨時間變化均不會隨時間變化)，現(xiàn)有一重力不計的帶電粒子，現(xiàn)有一重力不計的帶電粒子從從MN上的上的O點以水平初速度點以水平初速度v0射入場區(qū)，下列判射入場區(qū)，下列判斷正確的是斷正確的是()A若只改變粒子的水平初速度若只改變粒子的水平初速度v0大小，發(fā)現(xiàn)粒大小，發(fā)現(xiàn)粒子再回到子再回到MN上時所用的時間不變，則該空間存上時所用的時間不變，則該空間存在的一定是磁場在的一定是磁場B若只改變粒子的水平初速度若只改變粒子的水平初速度v0大小，發(fā)現(xiàn)粒大小，發(fā)現(xiàn)粒子再回到
9、子再回到MN上時與其所成夾角不變，則該空間上時與其所成夾角不變，則該空間存在的一定是磁場存在的一定是磁場C如果粒子再回到如果粒子再回到MN上時速度大小不變，則該上時速度大小不變，則該空間存在的一定是電場空間存在的一定是電場D如果粒子再回到如果粒子再回到MN上時速度增大，則該空間上時速度增大，則該空間存在的有可能是磁場存在的有可能是磁場由帶電粒子在直線邊界磁場中運動的對稱性可知由帶電粒子在直線邊界磁場中運動的對稱性可知,若只改變粒子的水平初速度若只改變粒子的水平初速度v0大小大小,發(fā)現(xiàn)粒子再回發(fā)現(xiàn)粒子再回到到MN上時與其所成夾角不變上時與其所成夾角不變,則該空間存在的一定則該空間存在的一定是磁場
10、是磁場,B正確正確;若該空間存在的是磁場若該空間存在的是磁場,由于洛倫茲由于洛倫茲力不做功力不做功,故粒子回到故粒子回到MN上的速度大小不變上的速度大小不變,C錯誤錯誤;如果粒子回到如果粒子回到MN上時速度增大上時速度增大,只有電場力對粒子只有電場力對粒子做功做功,則該空間存在的一定是電場則該空間存在的一定是電場,D錯誤錯誤.4.如圖所示如圖所示,在垂直紙面向里的勻強磁場的邊界上在垂直紙面向里的勻強磁場的邊界上,有兩個質量和電荷量均相同的正負離子有兩個質量和電荷量均相同的正負離子(不計重力不計重力),從點從點A以相同的速率先后射入磁場中以相同的速率先后射入磁場中,入射方向與入射方向與邊界成邊界
11、成角角,則正負離子在磁場中則正負離子在磁場中()A.運動時間相同運動時間相同B.運動軌道的半徑相同運動軌道的半徑相同C.重新回到邊界時速度的大小和方向相同重新回到邊界時速度的大小和方向相同D.重新回到邊界的位置與重新回到邊界的位置與A點距離相等點距離相等運動時間和軌道對應的圓心角成正比，所以運動時間和軌道對應的圓心角成正比，所以正離子運動時間較長，選項正離子運動時間較長，選項A錯誤；由幾何知錯誤；由幾何知識可知識可知ABAC，選項，選項D正確重新回到邊界正確重新回到邊界時的速度的大小和方向相同，選項時的速度的大小和方向相同，選項C正確正確5.核聚變反應需要幾百萬度以上的核聚變反應需要幾百萬度以
12、上的高溫高溫,為把高溫條件下高速運動的為把高溫條件下高速運動的離子約束在小范圍內(nèi)離子約束在小范圍內(nèi)(否則不可能否則不可能發(fā)生核反應發(fā)生核反應),通常采用磁約束的方法通常采用磁約束的方法(托卡馬克托卡馬克裝置裝置).如圖所示如圖所示,環(huán)狀勻強磁場圍成中空區(qū)域環(huán)狀勻強磁場圍成中空區(qū)域,中中空區(qū)域中的帶電粒子只要速度不是很大空區(qū)域中的帶電粒子只要速度不是很大,都不會都不會穿出磁場的外邊緣而被約束在該區(qū)域內(nèi)穿出磁場的外邊緣而被約束在該區(qū)域內(nèi).設環(huán)狀磁場的內(nèi)半徑為設環(huán)狀磁場的內(nèi)半徑為R105 m，外半徑，外半徑R21.0 m，磁場的磁感強度，磁場的磁感強度B1.0 T，若被束縛，若被束縛帶電粒子的荷質比為帶電粒子的荷質比為q/m4.0107 C/kg，中空區(qū)域內(nèi)帶電粒子具有各個方向的速度求：中空區(qū)域內(nèi)帶電粒子具有各個方向的速度求：(1)粒子沿環(huán)狀的半徑方向射入磁場，不能穿越粒子沿環(huán)狀的半徑方向射入磁場，不能穿越磁場的最大速度；磁場的最大速度；(2)所有粒子不能穿越磁場的最大速度所有粒子不能穿越磁場的最大速度答案：答案：(1)1.5107 m/s(2)1.0107 m/s本部分內(nèi)容講解結束本部分內(nèi)容講解結束按按ESC鍵退出全屏播放鍵退出全屏播放
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