《创新设计2015高考物理一轮课件8.2磁场对运动电荷的作用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《创新设计2015高考物理一轮课件8.2磁场对运动电荷的作用（81页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 第 2讲 磁场对运动电荷的作用 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 洛伦兹力的公式 (考纲要求 ) 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 _； 拇指 指向 _的方向 (2)方向特点 ： F B， F v， 即 和 _. 洛伦兹力、洛伦兹力的方向 (考纲要求 ) 运动电荷 垂直 洛伦兹力 平面 反方向 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 3 洛伦兹力的大小 (1)
2、v 洛伦兹力 F _.( 0 或 180 ) (2)v 洛伦兹力 F _.( 90 ) (3)v 0时 ， 洛伦兹力 F _. 0 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 1.若 v B， 带电粒子不受洛伦兹力 ， 在匀强磁场中做 _运动 2 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 3 半径和周期公式： (v B) 带电粒子在匀强磁场中的运动 (考纲要求 ) 匀速直线 匀速圆周 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 判断正误，正确的划 “ ” ，错误的划 “” (1) 带电粒子在磁场中一定会受到磁场力的作用
3、 ( ) (2) 洛伦兹力的方向在 特殊情况下可能与带电粒子的速度方向不垂直 ( ) (3) 洛伦兹力不做功，但安培力却可以做功 ( ) (4) 根据公式 T 2 明带电粒子在匀强磁场中的运动周期T 与 v 成反比 ( ) 答案 ( 1) ( 2) ( 3 ) ( 4) 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 1 质谱仪 (1)构造 ：如图 8 2 1所示 ， 由粒子源 、 _、_和照相底片等构成 质谱仪和回旋加速器 (考纲要求 ) 加速电场 偏转磁场 图 8 2 1 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 (2)原理 ：粒子由静止被加速电场加速 ， 根
4、据动能定理可得关 系式 做匀 速圆周运动 ， 根据牛顿第二定律得关系式 _. 由 两式可得出需要研究的物理量 ， 如粒子轨道半径 、 粒子质 量 、 比荷 r _， m _， _. 12 1B 2 22 U 理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 2 回旋加速器 (1)构造 ：如图 8 2 2所示 ， _电源 图 8 2 2 交流 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 ( 2) 原理 ：交流电的周期和粒子做圆周运动的周期 _ ，粒子在圆周运动的过程中一次一次地经过 D 形盒缝隙，两盒间的电势差一次一次地反向，粒子就会被一次一次地加速由 q v B m E
5、 m，可见粒子获得的最大动能由 _ _和 D 形盒 _ _ 决定，与加速电压 _ _ . 相等 磁感应强度 半径 无关 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 判断正误，正确的划 “ ” ，错误的划 “” ( 1) 带电粒子在两 D 形盒中回旋周期等于两盒狭缝之间高频电场的变化周期，与带电粒子的速度无关 ( ) ( 2) 将带电粒子在两盒 狭缝之间的运动首尾连起来是一个初速度为零的匀加速直线运动 ( ) 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 ( 3) 带电粒子每加速一次，回旋半径就增大一次，所以各半径之比为 1 2 3 ( ) ( 4) 粒子的最后速度
6、 v 见带电粒子加速后的能量取决于 D 形盒的最大半径和磁场的强弱 ( ) 答案 ( 1) ( 2) ( 3 ) ( 4) 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 1 (2013黄山检测 )(单选 )下列各图中 ， 运动电荷的速度方向 、 磁感应强度方向和电荷的受力方向之间的关系正确的是 ( ) 基础自测 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 解析 根据左手定则 ， 方向应向上 ， 方向应向下 ， 故 C、 v B， F 0， 故 C、 答案 B 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 2 (单选 )初速度为 沿平行于通电长直导线的
7、方向射出 ， 直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图 8 2 3所示 ， 则 ( ) A 电子将向右偏转 ， 速率不变 B 电子将向左偏转 ， 速率改变 C 电子将向左偏转 ， 速率不变 D 电子将向右偏转 ， 速率改变 图 8 2 3 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 解析 由安培定则可知 ， 通电导线右方磁场方向垂直纸面向里 ， 则电子受洛伦兹力方向由左手定则可判知向右 ， 所以电子向右偏；由于洛伦兹力不做功 ， 所以电子速率不变 答案 A 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 3 (单选 )在如图 8 2 4所示垂直于纸面的匀强磁场中 ，
8、 有一个电子源 S， 它向纸面的各个方向发射等速率的电子 ，已知电子质量为 m、 电荷量为 e， 纸面上 S、 ( ) 图 8 2 4 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 A 能击中 P 点的电子的最小速率为 vm 能击中 P 点的电子的最大速率为 vm a x能击中 P 点的电子的最小速率为 vm 只要磁场足够大，无论电子速率多大，总有电子可以击中 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 解析 要使电子能击中 P 点，则电子有最小运动半径 R ，且 R此对应有最小速率，由 R m v m m， A 对 答案 A 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突
9、破 思维建模 素养提升 4 (多选 )在如图 8 2 5所示的虚线 的匀强磁场 ， 磁场方向垂直纸面向外 ， 纸面上直角三角形 为直角 ， 角 0 a、 、 恰好在 则由此可知 ( ) A 带电粒子 B 带电粒子 C 带电粒子 D 带电粒子 图 8 2 5 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 解析 如图所示，由几何关系可得，两粒子轨道圆心在同一点，轨道半径相等， D 项错两带电粒子射入磁场，同时到达 Q 点，故运动时间相等由图可知，粒子 a 到达 Q 点运动的圆弧对应的圆心角为 120 ，粒子 b 到达 Q 点运动的圆弧对应的圆心角为60 ，由 T 2 6132 62
10、得1，B 项正确， C 项错误由 r m 1， A 项正确 答案 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 5 (多选 )如图 8 2 6所示 ， 一个质量为 m、 电荷量为 下方的小孔 S， 无初速度地飘入电势差为 然后垂直进入磁感应强度为 最后打在照相底片 下列说法正确的是 ( ) 图 8 2 6 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 A 粒子进入磁场时的速率 v 2 粒子在磁场中运动的时间 t 2 粒子在磁场中运动的轨道半径 r 1B2 若容器 A 中的粒子有初速度，则粒子仍将打在照相底片上的同一位置 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建
11、模 素养提升 解析 在加速电场中由 动能定理得 12m 以粒子进入磁场时的速度 v 2 A 正确；由 e v B r m B2 C 正确；粒子在磁场中运动了半个周期t B 错误；若容器 A 中的粒子有初速度，则粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径发生变化，不能打在底片上的同一位置， D 错误 答案 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 1 洛伦兹力的特点 (1)洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷速度方向和磁场方向确定的平面 (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)运动电荷在磁场中不一定受洛伦兹力作用 (4)左手判断洛伦兹力方向 ， 但一定分正 、 负电荷 (5)洛伦兹力一定不做功 热点一 洛伦兹力的特点与应用 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 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 ， 都是磁场力 (2)安培力可以做功 ， 而洛伦兹力对运动电荷不做功 梳理深化 强基固本 多维课堂 热点突破 思维建模 素养提升 【 典例 1】 如图 8 2 7所示 ， 空间的某一区域存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场 ， 一个带电粒子以某一初速度由 从
