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1、第7讲磁场中常考的3个问题(选择题或计算题) 物理课件磁场中常考的3个问题考情报告物理课件磁场中常考的3个问题主要题型：选择题或计算题难度档次：低档难度：考查安培力的大小和方向的判断及矢量性的理解(选择题)中档难度：考查洛伦兹力及带电粒子在匀强磁场中的单过程运动(选择题)高档难度：压轴计算题考查带电粒子在有界磁场中运动的临界问题或多过程且综合性较强的问题 物理课件磁场中常考的3个问题高考热点洛伦兹力方向：左手定则洛伦兹力大小：FqvB特点：洛伦兹力不做功)（1）磁场（地磁场）、安培定则、左手定则及安培力,（2）洛伦兹力和带电粒子在磁场中的运动（3）带电粒子在匀强磁场中的运动 物理课件磁场中常考
2、的3个问题物理课件磁场中常考的3个问题高考必备物理课件磁场中常考的3个问题科目三考试 科目3实际道路考试技巧、视频教程科目四考试 科目四模拟考试题 C1科目四仿真考试物理课件磁场中常考的3个问题1磁感线在这些曲线上，每一点小磁针 受力方向为该点的 方向，其疏密反映了磁场的 在磁体外部，磁感线由 到 ；在磁体内部，磁感线从 到 ，磁感线是一组 曲线，在空间中互不相交N极磁场强弱N极S极S极N极闭合物理课件磁场中常考的3个问题2磁感应强度是描述磁场的 和方向的物理量，用B表示，是矢量3安培定则：用 握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是 的环绕方向大小右手磁感线
3、物理课件磁场中常考的3个问题4安培力和洛伦兹力的比较名称项目安培力洛伦兹力作用对象通电导体运动电荷力的大小F安 (IB) F安0(IB)F洛 (vB) F洛0(vB)力的方向左手定则(F安垂直于I与B所决定的平面)左手定则(F洛垂直于v与B所决定的平面，且需区分正负电荷)作用效果改变导体棒的运动状态，对导体棒做功，实现电能和其他形式的能的相互转化只改变速度的方向，不改变速度的大小；洛伦兹力永远不对电荷做功本质联系安培力实际上是在导线中定向移动的电荷所受到的洛伦兹力的宏观表现BILqvB物理课件磁场中常考的3个问题状元微博物理课件磁场中常考的3个问题名师点睛1电荷在电场中一定受电场力作用，但电荷
4、在磁场中不一定受洛伦兹力作用2应用左手定则时，一定要分清正、负电荷，洛伦兹力不做功，但安培力却可以做功3左手定则和右手定则容易混淆左手定则用来判断安培力、洛伦兹力的方向，右手定则是用来判断导体棒切割磁感线时产生的感应电流方向物理课件磁场中常考的3个问题常考问题物理课件磁场中常考的3个问题通电导体棒在磁场中所受安培力问题(选择题)【例1】 (2012天津理综，2)如图71所示，金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M向N的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为.如果仅改变下列某一个条件，角的相应变化情况是 ()A棒中的电流变大，角变大B两悬线等长变短，角变小C
5、金属棒质量变大，角变大D磁感应强度变大，角变小图7 71 1物理课件磁场中常考的3个问题答案A物理课件磁场中常考的3个问题图7 72 2物理课件磁场中常考的3个问题答案C物理课件磁场中常考的3个问题借题发挥1通电导体在磁场中受到的安培力(1)方向：根据左手定则判断(2)大小：由公式FBILsin 计算，且其中的L为导线在磁场中的有效长度2求解安培力作用下导体棒平衡问题的基本思路(1)选定研究对象；(2)变三维为二维：画出平面受力分析图，其中安培力的方向切忌跟着感觉走，要用左手定则来判断，注意F安B、F安I；物理课件磁场中常考的3个问题(3)列方程：根据力的平衡条件、牛顿第二定律列方程式进行求解
6、物理课件磁场中常考的3个问题带电粒子在有界匀强磁场中的运动(选择题)图7 73 3物理课件磁场中常考的3个问题物理课件磁场中常考的3个问题答案B物理课件磁场中常考的3个问题 带电量与质量都相同的两个粒子，以不同速率垂直于磁感线方向射入同一匀强磁场中，两粒子运动的轨迹如图74所示，关于两个粒子的运动速率v、在磁场中的运动时间t及圆周运动周期T、角速度的表达正确的是 () Av1v2 Bt1t2 CT1T2 D12图7 74 4物理课件磁场中常考的3个问题答案AD物理课件磁场中常考的3个问题以题说法1带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的分析方法物理课件磁场中常考的3个问题2带电粒子在有界磁场中的常用几
7、何关系(1)四个点：分别是入射点、出射点、轨迹圆心和入射速度直线与出射速度直线的交点(2)三个角：速度偏转角、圆心角、弦切角，其中偏转角等于圆心角，也等于弦切角的2倍物理课件磁场中常考的3个问题带电粒子在匀强磁场中的多过程运动【例3】 如图75所示，圆心为原点、半径为R的圆将xOy平面分为两个区域，即圆内区域和圆外区域.区域内有方向垂直于xOy平面的匀强磁场B1.平行于x轴的荧光屏垂直于xOy平面，放置在坐标y2.2R的位置一束质量为m、电荷量为q、动能为E0的带正电粒子从坐标为(R，0)的A点沿x轴正方向射入区域，当区域内无磁场时，粒子全部垂直打在荧光屏上坐标为(0，2.2R)的M点， 图7
8、 75 5物理课件磁场中常考的3个问题且此时，若将荧光屏沿y轴负方向平移，粒子打在荧光屏上的位置不变若在区域内加上方向垂直于xOy平面的匀强磁场B2，上述粒子仍从A点沿x轴正方向射入区域，则粒子全部打在荧光屏上坐标为(0.4R，2.2R)的N点求：(1)打在M点和N点的粒子运动速度v1、v2的大小(2)在区域和中磁感应强度B1、B2的大小和方向(不计粒子的重力)物理课件磁场中常考的3个问题物理课件磁场中常考的3个问题物理课件磁场中常考的3个问题答案见解析物理课件磁场中常考的3个问题教你审题物理课件磁场中常考的3个问题 在直径为d的圆形区域内存在着匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场方向垂直于圆面
9、指向纸外一电荷量为q、质量为m的带正电粒子，从磁场区域的一条直径AC上的A点沿纸面射入磁场，其速度方向与AC成15角，如图76所示若此粒子在磁场区域运动过程中，速度的方向一共改变了90.重力可忽略不计，求：(1)该粒子在磁场区域内运动所用的时间t.(2)该粒子射入时的速度大小v.图7 76 6物理课件磁场中常考的3个问题物理课件磁场中常考的3个问题物理课件磁场中常考的3个问题得分技巧1不同边界的匀强磁场中带电粒子的运动轨迹、圆心、半径 (1)直线边界(进出磁场具有对称性，如图77所示)图7 77 7物理课件磁场中常考的3个问题(2)平行边界(存在临界条件，如图78所示)图7 78 8物理课件磁场中常考的3个问题(2)环状磁场区域规律要点：带电粒子沿(逆)着半径的方向射入磁场，若能返回同一边界，则一定逆(沿)着半径的方向射出磁场最值相切：当带电粒子的运动轨迹与圆相切时，粒子有最大速度vm或磁场有最小磁感应强度B，如图丙所示图7 79 9物理课件磁场中常考的3个问题带电粒子在有界磁场中运动的临界问题误区警示(1)不能熟练地利用几何关系分析带电粒子在磁场中的运动轨迹(2)不能正确地找出带电粒子在磁场中运动的临界状态物理课件磁场中常考的3个问题
