《步步高2016年高考物理人教版一轮复习《第八章 磁 场》8.2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《步步高2016年高考物理人教版一轮复习《第八章 磁 场》8.2（60页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第八章 磁 场 第 2课时 磁场对运动电荷的作用 考纲解读 考点一 考点二 考点三 考点四 高考模拟 练出高分 考纲解读 能判断其方向 . 能解决确定圆心、半径、运动轨迹、周期、运动时间等相关问题 考点 一 对洛伦兹力的理解 1洛伦兹力 磁场对 _的作用力叫洛伦兹力 2洛伦兹力的方向 (1)判定方法 左手定则：掌心 磁感线 _穿入掌心； 四指 指向正电荷运动的方向或负电荷运动的 _； 大拇指 指向 _的方向 (2)方向特点： F B， F v，即 和 _(注意：洛伦兹力不做功 ) 3洛伦兹力的大小 (1)v 伦兹力 F _.( 0 或 180 ) (2)v 伦兹力 F _.( 90 ) (3)
2、v 0时，洛伦兹力 F 0. 运动电荷 垂直 反方向 洛伦兹力 平面 0 点 一 对洛伦兹力的理解 例 1如图所示，在竖直绝缘的平台上，一个带正电的小球以水平速度 在地面上的 加一垂直纸面向里的匀强磁场，则小球的落点 ( ) A仍在 B在 C在 D无法确定 F B 点 一 对洛伦兹力的理解 递进题组 1下列关于洛伦兹力的说法中，正确的是( ) A只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同 B如果把 q，且速度反向，大小不变，则洛伦兹力的大小、方向均不变 C洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直 D粒子在只受到洛伦兹力作用下运动的动能、速度均不变 方向：左手 定则 作用效果
3、： 洛伦兹力 永不做功 ， 动能不变 但 速度方向可以 改变 考点 一 对洛伦兹力的理解 2如图所示， 中 且圆形轨道处在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里质量相同的甲、乙、丙三个小球中，甲球带正电、乙球带负电、丙球不带电现将三个小球在轨道 恰好通过圆形轨道的最高点，则( ) A经过最高点时，三个小球的速度相等 B经过最高点时，甲球的速度最小 C甲球的释放位置比乙球的高 D运动过程中三个小球的机械能均保持不变 考点 一 对洛伦兹力的理解 - + v 最高点 mg 22mm g - q B =mg 11+ m g=v 3mm g =答案 点 一 对洛伦兹力的理解 1洛伦兹力的特点 (1)洛伦兹力的
4、方向总是垂直于运动电荷的速度方向和磁场方向共同确定的平面，所以洛伦兹力只改变速度方向，不改变速度大小，即洛伦兹力永不做功 (2)当电荷运动方向发生变化时，洛伦兹力的方向也随之变化 (3)用左手定则判断负电荷在磁场中运动所受的洛伦兹力时，要注意将四指指向电荷运动的反方向 2洛伦兹力与安培力的联系及区别 (1)安培力是洛伦兹力的宏观表现，二者是相同性质的力 (2)安培力可以做功，而洛伦兹力对运动电荷不做功 洛伦兹力与安培力的对比 规律总结 考点 二 带电粒子做圆周运动的分析思路 1匀速圆周运动的规律 若 v B，带电粒子仅受洛伦兹力作用，在垂直于磁感线的平面内以入射速度 运动 匀速圆周 考点 二
5、带电粒子做圆周运动的分析思路 2圆心的确定 (1)已知入射点、出射点、入射方向和出射方向时，可通过入射点和出射点分别作垂直于入射方向和出射方向的直线，两条直线的交点就是圆弧轨道的圆心 (如图甲所示， (2)已知入射方向、入射点和出射点的位置时，可以通过入射点作入射方向的垂线，连接入射点和出射点，作其中垂线，这两条垂线的交点就是圆弧轨迹的圆心 (如图乙所示， 考点 二 带电粒子做圆周运动的分析思路 考点 二 带电粒子做圆周运动的分析思路 M E r r r= 60 考点 二 带电粒子做圆周运动的分析思路 递进题组 3 (2013广东 21)如图 ,两个初速度大小相同的同种离子 a和 b,从 最后
6、打到屏 不计重力 ,下列说法正确的有 ( ) A a、 B C D 上的落点与 F F 考点 二 带电粒子做圆周运动的分析思路 考点 二 带电粒子做圆周运动的分析思路 (1)若 0，则直线 0. y O x B A 考点 二 带电粒子做圆周运动的分析思路 (2)若 T /4 ，则直线 y O x B A C 考点 二 带电粒子做圆周运动的分析思路 (1)画轨迹：即确定圆心，画出运动轨迹 (2)找联系：轨道半径与磁感应强度、运动速度的联系，偏转角度与圆心角、运动时间的联系，在磁场中的运动时间与周期的联系 (3)用规律：即牛顿运动定律和圆周运动的规律，特别是周期公式、半径公式 带电粒子在匀强磁场中
7、做匀速圆周运动解题 “三步法 ” 规律总结 考点 三 带电粒子在有界磁场中的运动 带电粒子在有界磁场中运动的几种常见情形 (1)直线边界 (进出磁场具有对称性，如图所示 ) (2)平行边界 (存在临界条件，如图所示 ) 考点 三 带电粒子在有界磁场中的运动 (3)圆形边界 (沿径向射入必沿径向射出，如图所示 ) (4)分析带电粒子在匀强磁场中运动的关键是： 画出 _； 确定 _和 _； 利用 _提供向心力列式 运动轨迹 圆心 半径 洛伦兹力 考点 三 带电粒子在有界磁场中的运动 例 3(2014江苏 14)某装置用磁场控制带电粒子的运动，工作原理如图所示装置的长为 L，上、下两个相同的矩形区域
8、内存在匀强磁场，磁感应强度大小均为 B、方向与纸面垂直且相反，两磁场的间距为 M、 N、 O上， N、 边界上在纸面内，质量为 m、电荷量为 向与轴线成 30 角，经过上方的磁场区域一次，恰好到达 变粒子入射速度的大小，可以控制粒子到达收集板的位置不计粒子的重力 (1)求磁场区域的宽度 h； (2)欲使粒子到达收集板的位置从 点， 求粒子入射速度的最小变化量 v； (3)欲使粒子到达 粒子入射速度大小的可能值 考点 三 带电粒子在有界磁场中的运动 (1)求磁场区域的宽度 h； 30h 2 考点 三 带电粒子在有界磁场中的运动 (2)欲使粒子到达收集板的位置从 点，求粒子入射速度的最小变化量 v
9、； 22 解析 30 4r0 , 考点 三 带电粒子在有界磁场中的运动 (3)欲使粒子到达 粒子入射速度大小的可能值 3考点 三 带电粒子在有界磁场中的运动 变式题组 5如图所示，质量为 m、电荷量为 不同的初速度两次从 洛伦兹力作用下分别从 M、 得 3 4，则下列说法中错误的是 ( ) A两次带电粒子在磁场中经历的时间之比为 3 4 B两次带电粒子在磁场中运动的路程长度之比为 3 4 C两次带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力大小之比为 3 4 D两次带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力大小之比为 4 3 考点 三 带电粒子在有界磁场中的运动 A两次带电粒子在磁场中经历的时间之比为 3 4 B两次带电
10、粒子在磁场中运动的路程长度之比为 3 4 C两次带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力大小之比为 3 4 D两次带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力大小之比为 4 3 选错误的故选 A、 D 答案 点 三 带电粒子在有界磁场中的运动 r R 考点 四 带电粒子运动的临界和极值问题 1临界问题的分析思路 物理现象从一种状态变化成另一种状态时存在着一个过渡的转折点，此转折点即为临界状态点与临界状态相关的物理条件称为临界条件，临界条件是解决临界问题的突破点 临界问题的一般解题模式为： (1)找出临界状态及临界条件； (2)总结临界点的规律； (3)解出临界量 考点 四 带电粒子运动的临界和极值问题 2带电体在磁场
11、中的临界问题的处理方法 带电体进入有界磁场区域，一般存在临界问题，处理的方法是寻找临界状态，画出临界轨迹： (1)带电体在磁场中 ,离开一个面的临界状态是对这个面的压力为零 . (2)射出或不射出磁场的临界状态是带电体运动的轨迹与磁场边界相切 考点 四 带电粒子运动的临界和极值问题 例 4如图所示，两个同心圆半径分别为 r，在两圆之间的环形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 处有一放射源，放射出的粒子质量为 m、电荷量为 q，假设粒子速度方向都和纸面平行 (1)图中箭头表示某一粒子初速度的方向， 0 ，要想使该粒子经过环形区域磁场一次后通过 初速度的大小是多少？ (2)要使粒子不穿
12、出环形区域， 则粒子的初速度不能超过多少？ 考点 四 带电粒子运动的临界和极值问题 (1)图中箭头表示某一粒子初速度的方向， 0 ，要想使该粒子经过环形区域磁场一次后通过 初速度的大小是多少？ R1 r 考点 四 带电粒子运动的临界和极值问题 (2)要使粒子不穿出环形区域，则粒子的初速度不能超过多少？ 2 考点 四 带电粒子运动的临界和极值问题 变式题组 R D 考点 四 带电粒子运动的临界和极值问题 8如图所示，一束带负电的粒子 (质量为 m、电荷量为 e)以速度 点射入磁感应强度为 B、宽度为 粒子的速度大小可变，方向不变，要使粒子不能通过磁场的右边界，则粒子的速度最大不能超过多少？ 高考模拟 明确考向 1 (2014新课标 20)图为某磁谱仪部分构件的示意图图中，永磁铁提供匀强磁场硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹宇宙射线中有大量的电子、正电子和质子当这些粒子从上部垂直进入磁场时，下列说法正确的是 ( ) A电子与正电子
