《2013届高考课堂新坐标二轮总复习资料 第1部分 专题5 第2讲》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2013届高考课堂新坐标二轮总复习资料 第1部分 专题5 第2讲（60页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、菜 单 固考基知识整合 析考点核心突破 辨误区易错例析 2013高考二轮专题复习 物理（广西专用） 提考能随堂自测 第 2讲 带电粒子在磁场和复合场中的运动 菜 单 固考基知识整合 析考点核心突破 辨误区易错例析 2013高考二轮专题复习 物理（广西专用） 提考能随堂自测 一、带电粒子在磁场中的运动 1 带电粒子在匀强磁场中的圆周运动公式 (1 ) 向心力由洛伦兹力提供： q v B m (2 ) 轨道半径公式： r m (3 ) 周期公式： T 2 (4 ) 频率公式： f1Tm. (5 ) 动能公式： 2m v2m. (6 ) 粒子圆周运动的等效电流公式： I qTm. 菜 单 固考基知识
2、整合 析考点核心突破 辨误区易错例析 2013高考二轮专题复习 物理（广西专用） 提考能随堂自测 2 带电粒子在匀强 磁场中做匀速圆周运动分析 (1 ) 圆心的确定：轨迹圆心 O 总是位于入射点 A 和出射点 B 所受洛伦兹力 B 弦的中垂线 与任一个 图 5 2 1 所示 图 5 2 1 (2 ) 半径的确定：利用平面几何关系，求出轨迹圆的半径，如 r ( 2 s i n ) ，然后再与半径公式 r m (3 ) 运动时间的确定： t3 6 0 T . 菜 单 固考基知识整合 析考点核心突破 辨误区易错例析 2013高考二轮专题复习 物理（广西专用） 提考能随堂自测 带电粒子在匀强磁场中做圆
3、周运动时往往有对称性 (1)从同一直线边界射入的粒子从同一直线边界射出时，速度与边界的夹角相等 (2)在圆形磁场区域内，沿径向射入的粒子必沿径向射出 菜 单 固考基知识整合 析考点核心突破 辨误区易错例析 2013高考二轮专题复习 物理（广西专用） 提考能随堂自测 二 、 带电粒子在复合场中的运动 1 常见运动情况 (1)匀速直线运动 带电粒子在复合场中所受合外力为零时的运动 ， 如速度选择器等 ， 这类问题列平衡方程即可求解 实际应用还有磁流体发电机 、电磁流量计 、 霍耳效应等 (2)匀速圆周运动 当带电粒子所受的重力与电场力大小相等 、 方向相反时 ， 带电粒子可以在洛伦兹力的作用下 ，
4、 在垂直于磁场方向的平面内做匀速圆周运动 ， 这类问题可根据洛伦兹力提供向心力 ， 根据牛顿定律和圆周运动规律求解 菜 单 固考基知识整合 析考点核心突破 辨误区易错例析 2013高考二轮专题复习 物理（广西专用） 提考能随堂自测 (3)分阶段运动 带电粒子可能依次通过几个情况不同的复合场区域 ， 其运动情况随区域发生变化 ， 其运动过程由不同的运动阶段组成 ， 例如 ， 在质谱仪中 ， 带电粒子要先通过加速电场 ， 再通过速度选择器 ， 最后在磁场中偏转 ， 不同阶段要选择不同的规律 ， 列出相应的方程 此类情况还有回旋加速器等 菜 单 固考基知识整合 析考点核心突破 辨误区易错例析 201
5、3高考二轮专题复习 物理（广西专用） 提考能随堂自测 当带电粒子所受的合外力是变力，且与初速度方向不在同一条直线上时，粒子做非匀变速曲线运动，这时粒子的运动轨迹不是圆弧，也不是抛物线，且不可能是匀变速运动，这类问题只能用功能关系 (动能定理或能量守恒定律 )求解 菜 单 固考基知识整合 析考点核心突破 辨误区易错例析 2013高考二轮专题复习 物理（广西专用） 提考能随堂自测 2 分析思路 菜 单 固考基知识整合 析考点核心突破 辨误区易错例析 2013高考二轮专题复习 物理（广西专用） 提考能随堂自测 (2 0 1 1 北京高考 ) 利用电场和磁场，可以将比荷不同的离子分开，这 种方法在化学
6、分析和原子核技术等领域有重要的应用 如图 5 2 2 所示的矩形区域 A C D G ( 足够长 ) 中存在垂直于纸面的匀强磁场， A 处有一狭缝离子源产生的离子，经静电场加速后穿过狭缝沿垂直于 且垂直于磁场的方向射入磁场，运动到 ，被相应的收集器收集整个装置内部为真空 图 5 2 2 菜 单 固考基知识整合 析考点核心突破 辨误区易错例析 2013高考二轮专题复习 物理（广西专用） 提考能随堂自测 已知被加速的两种正离子的质量分别是 m2( 电荷量均为 ， 离子进入电场时的初速度可以忽略 不计重力 ， 也不考虑离子间的相互作用 (1)求质量为 (2)当磁感应强度的大小为 求两种离子在 (3)
7、在前面的讨论中忽略了狭缝宽度的影响 ， 实际装置中狭缝具有一定宽度 若狭缝过宽 ， 可能使两束离子在 导致两种离子无法完全分离 设磁感应强度大小可调 ， ， 狭缝宽度为 d， 狭缝右边缘在 离子可以从狭缝各处射入磁场 ， 入射方向仍垂直于 为保证上述两种离子能落在 求狭缝的最大宽度 菜 单 固考基知识整合 析考点核心突破 辨误区易错例析 2013高考二轮专题复习 物理（广西专用） 提考能随堂自测 【 审题要点 】 (1)粒子加速满足动能定理 (2)粒子在磁场中做圆周运动 ， 离子在 点的距离为运动直径 (3)两粒子完全分离 ， 两区域无交叠 菜 单 固考基知识整合 析考点核心突破 辨误区易错例
8、析 2013高考二轮专题复习 物理（广西专用） 提考能随堂自测 【解析】 ( 1 )动能定理 12 2 (2 )由牛顿第二定律 q v B m R m 用 式得 离子在磁场中的轨道半径为 2 R 2 2 两种离子在 落 点的间距 s 2( 8 m 1 m 2 ) 菜 单 固考基知识整合 析考点核心突破 辨误区易错例析 2013高考二轮专题复习 物理（广西专用） 提考能随堂自测 【 答案 】 见解析 (3 )质量为 上的落点都在其入射点左侧 2 于狭缝的宽度为 d ，因此落点区域的宽度也是 d 量为 A 边上落点区域的宽度也是 d . 为保证两种离子能完全分离，两个区域应无交叠，条件为 2( d
9、 利用 式，代入 式得 2 d R1 m L d 得 ( L d )( 1 d 求得最大值 dm 菜 单 固考基知识整合 析考点核心突破 辨误区易错例析 2013高考二轮专题复习 物理（广西专用） 提考能随堂自测 【 迁移应用 】 1 (2012大纲全国高考 )质量分别为 电荷量分别为 已知两粒子的动量大小相等 下列说法正确的是 ( ) A 若 则它们做圆周运动的半径一定相等 B 若 则它们做圆周运动的半径一定相等 C 若 则它们做圆周运动的周期一定不相等 D 若 则它们做圆周运动的周期一定不相等 菜 单 固考基知识整合 析考点核心突破 辨误区易错例析 2013高考二轮专题复习 物理（广西专用
10、） 提考能随堂自测 【 答案 】 A 【解析】 粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由 q v B rm 一匀强磁场，即 B 相等，又因为两粒子的动量大小相等，所以有 r1q，若 q 1 q 2 ，则 r 1 r 2，故 A 选项正确， B 选项错误；由周期公式 T 2 于 B 相等， 2 为常数，所以 T C 、 D 选项错误 菜 单 固考基知识整合 析考点核心突破 辨误区易错例析 2013高考二轮专题复习 物理（广西专用） 提考能随堂自测 (2 0 1 2 桂林中学模拟 ) 如图 5 2 3 所示，在 0 x a 、0 y 面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为 B 处有一个粒
11、子源，在某时刻发射大量质量为 m 、电荷量为 q 的带正电粒子，它们的速度大小相同，速度方向均在 面内，与 y 轴正方向的夹角分布在 0 9 0 范围内已知粒子在磁场中做圆周运动的半径介于 a /2 到 a 之间，从发射粒子到粒子全部离开磁场经历的时间恰好为粒子在磁场中做圆周运动周期的 四分之一求最后离开磁场的粒子从粒子源射出时的 (1 ) 速度的大小； (2 ) 速度方向与 y 轴正方向夹角的正弦 图 5 2 3 菜 单 固考基知识整合 析考点核心突破 辨误区易错例析 2013高考二轮专题复习 物理（广西专用） 提考能随堂自测 【解析】 此题为粒子在磁场中运动临界值问题 (1 )设粒子的发射
12、速度为 v ，粒子做圆周运动的轨道半径为 R ，由牛顿第二定律和洛伦兹力公式，得 q v B 由 式得 R m 当 a / 2 1 ) 的颗粒打在收集板上的 位置到 O 点的距离 图 5 2 13 菜 单 固考基知识整合 析考点核心突破 辨误区易错例析 2013高考二轮专题复习 物理（广西专用） 提考能随堂自测 【解析】 ( 1 )设带电颗粒的电荷量为 q ，质量为 m q 将 E (2 )如图 ( 1 )，有 q v 0 B (3 d )2 ( R d )2得 B k v 05 d. 图 ( 1 ) 菜 单 固考基知识整合 析考点核心突破 辨误区易错例析 2013高考二轮专题复习 物理（广西专用） 提考能随堂自测 (3 )如图 ( 2 )所示，有 q m n 3 3 d 2 3 d
