【優(yōu)化方案】高二物理 第3章磁場(chǎng)優(yōu)化總結(jié)課件 教科

本章優(yōu)化總結(jié)

專(zhuān)題歸納整合知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建章末綜合檢測(cè)本章優(yōu)化總結(jié)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建專(zhuān)題歸納整合專(zhuān)題1帶電粒子的電偏轉(zhuǎn)和磁偏轉(zhuǎn)“電偏轉(zhuǎn)”和“磁偏轉(zhuǎn)”分別是利用電場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷施加作用力，從而控制其運(yùn)動(dòng)方向，由于磁場(chǎng)和電場(chǎng)對(duì)電荷的作用具有不同的特征，使得兩種偏轉(zhuǎn)存在著差別．1．受力特征(1)“磁偏轉(zhuǎn)”：質(zhì)量為m，電荷量為q的粒子以速度v垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，所受的磁場(chǎng)力(即洛倫茲力)FB＝qvB與粒子的速度v有關(guān)，F(xiàn)B所產(chǎn)生的加速度使粒子的速度方向發(fā)生變化，而速度方向的變化反過(guò)來(lái)又導(dǎo)致FB的方向變化，F(xiàn)B是變力．

(2020年南安一中高二檢測(cè))如圖3－1所示，在虛線所示的寬度范圍內(nèi)，用場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)可使以初速度v0垂直于電場(chǎng)入射的某種正離子偏轉(zhuǎn)θ角．在同樣寬度范圍內(nèi)，若改用方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使該離子穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的偏轉(zhuǎn)角度也為θ，則勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為多少？例1圖3－1【思路點(diǎn)撥】離子在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．圖3－2【規(guī)律總結(jié)】本類(lèi)問(wèn)題考查學(xué)生對(duì)雙基掌握的情況，電場(chǎng)和磁場(chǎng)是電學(xué)中的重點(diǎn)內(nèi)容，帶電粒子在場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)又是該部分的重頭戲，從本質(zhì)上區(qū)分兩種偏轉(zhuǎn)有利于學(xué)生提升能力．專(zhuān)題2洛倫茲力作用下的多解問(wèn)題1．帶電粒粒子電性性不確定定形成多多解：受受洛倫茲茲力作用用的帶電電粒子，，可能帶帶正電荷荷，也可可能帶負(fù)負(fù)電荷，，在相同同的初速速度下，，正、負(fù)負(fù)粒子在在磁場(chǎng)中中運(yùn)動(dòng)軌軌跡不同同，導(dǎo)致致有雙解解．2．磁場(chǎng)方向不不確定形成多多解：有些題題目只告訴了了磁感應(yīng)強(qiáng)度度大小，而未未具體指出磁磁感應(yīng)強(qiáng)度方方向．此時(shí)必必須要考慮磁磁感應(yīng)強(qiáng)度方方向不確定而而形成的雙解解．3．臨界狀態(tài)不不唯一形成多多解：帶電粒粒子在洛倫茲茲力作用下飛飛越有界磁場(chǎng)場(chǎng)時(shí)，由于粒粒子運(yùn)動(dòng)軌跡跡是圓弧狀，，因此，它可可能穿過(guò)去了了，也可能轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)過(guò)180°從入射界面這這邊反向飛出出，于是形成成多解．4．運(yùn)動(dòng)的重復(fù)復(fù)性形成多解解：帶電粒子子在部分是電電場(chǎng)、部分是是磁場(chǎng)的空間間中運(yùn)動(dòng)時(shí)，，往往運(yùn)動(dòng)具具有往復(fù)性，，因而形成多多解．如圖3－3甲所示，M、N為豎直放置、、彼此平行的的兩塊平板，，板間距離為為d，兩板中央各各有一個(gè)小孔孔O、O′且正對(duì)，在兩兩板間有垂直直于紙面方向向的磁場(chǎng)，磁磁感應(yīng)強(qiáng)度隨隨時(shí)間的變化化如圖乙所示示．有一束正正離子在t＝0時(shí)垂直于M板從小孔O射入磁場(chǎng)．．已知正離離子的質(zhì)量量為m，帶電荷量量為q，正離子在在磁場(chǎng)中做做勻速圓周周運(yùn)動(dòng)的周周期與磁感感應(yīng)強(qiáng)度變變化的周期期都為T(mén)0，不考慮由由于磁場(chǎng)變變化而產(chǎn)生生的電場(chǎng)的的影響，不不計(jì)離子所所受重力．．求：例2圖3－3(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度度B0的大?。?2)要使正離子子從O′孔垂直于N板射出磁場(chǎng)場(chǎng)，正離子子射入磁場(chǎng)場(chǎng)時(shí)的速度度v0的可能值．．【思路點(diǎn)撥】先分析正離離子在交變變磁場(chǎng)中的的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)質(zhì)，明確物物理過(guò)程，，然后判斷斷出要使正正離子垂直直于N板射出磁場(chǎng)場(chǎng)，必須讓讓正離子從從O孔垂直于M板射入磁場(chǎng)場(chǎng)，且在磁磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)動(dòng)的時(shí)間正正好是磁場(chǎng)場(chǎng)變化周期期的整數(shù)倍倍．圖3－4【規(guī)律總結(jié)】解題中，除除了要靈活活運(yùn)用圓周周運(yùn)動(dòng)的規(guī)規(guī)律外，還還要注意到到電荷受各各種因素的的制約，往往往不是唯唯一的解，，這就要求求同學(xué)們必必須深刻理理解題意，，挖掘隱含含條件，分分析不確定定因素，力力求解答準(zhǔn)準(zhǔn)確、完整整．專(zhuān)題3帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1．弄清復(fù)合合場(chǎng)的組成成．一般有有磁場(chǎng)、電電場(chǎng)的復(fù)合合，磁場(chǎng)、、重力場(chǎng)的的復(fù)合，磁磁場(chǎng)、電場(chǎng)場(chǎng)、重力場(chǎng)場(chǎng)三者的復(fù)復(fù)合．2．正確受力力分析，除除重力、彈彈力、摩擦擦力外要特特別注意靜靜電力和磁磁場(chǎng)力的分分析．3．確定帶電電粒子的運(yùn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，，注意運(yùn)動(dòng)動(dòng)情況和受受力情況的的結(jié)合．4．對(duì)于粒子子連續(xù)通過(guò)過(guò)幾個(gè)不同同情況的場(chǎng)場(chǎng)的問(wèn)題，，要分階段段進(jìn)行處理理．5．畫(huà)出粒子子運(yùn)動(dòng)軌跡跡，靈活選選擇不同的的運(yùn)動(dòng)規(guī)律律．(1)當(dāng)帶電粒子子在復(fù)合場(chǎng)場(chǎng)中做勻速速直線運(yùn)動(dòng)動(dòng)時(shí)，根據(jù)據(jù)受力平衡衡列方程求求解．(2)當(dāng)帶電粒子子在復(fù)合場(chǎng)場(chǎng)中做勻速速圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)時(shí)，應(yīng)用用牛頓定律律結(jié)合圓周周運(yùn)動(dòng)規(guī)律律求解．(3)當(dāng)帶電粒子子做復(fù)雜曲曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)時(shí)，一般用用動(dòng)能定理理或能量守守恒定律求求解．(4)對(duì)于臨界問(wèn)問(wèn)題，注意意挖掘隱含含的條件．．已知質(zhì)量為為m的帶電液滴滴，以速度度v射入互相垂垂直的勻強(qiáng)強(qiáng)電場(chǎng)E和勻強(qiáng)磁場(chǎng)場(chǎng)B中，液滴在在此空間剛剛好能在豎豎直平面內(nèi)內(nèi)做勻速圓圓周運(yùn)動(dòng)，，如圖3－5所示．求：：(1)液滴在空間間受到幾個(gè)個(gè)力的作用用？(2)液滴帶電荷荷量及電性性．(3)液滴做勻速速圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)的半徑為為多大？圖3－5例3【思路點(diǎn)撥】液滴所受重重力和電場(chǎng)場(chǎng)力平衡，，洛倫茲力力提供液滴滴做圓周運(yùn)運(yùn)動(dòng)的向心心力．【精講講精精析析】(1)由于于是是帶帶電電液液滴滴，，它它必必然然受受重重力力，，又又處處于于電電磁磁場(chǎng)場(chǎng)中中，，還還應(yīng)應(yīng)受受到到電電場(chǎng)場(chǎng)力力及及洛洛倫倫茲茲力力共共三三個(gè)個(gè)力力的的作作用用．．(2)因液液滴滴做做勻勻速速圓圓周周運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)，，故故必必須須滿滿足足重重力力與與電電場(chǎng)場(chǎng)力力平平衡衡，，所所以以液液滴滴應(yīng)應(yīng)帶帶負(fù)負(fù)電電，，電電荷荷量量由由mg＝Eq求得得：：q＝mg/E.【規(guī)律律總總結(jié)結(jié)】(1)電子子、、質(zhì)質(zhì)子子、、α粒子子等等一一般般不不計(jì)計(jì)重重力力，，帶帶電電小小球球、、塵塵埃埃、、液液滴滴等等帶帶電電顆顆粒粒一一般般要要考考慮慮重重力力的的作作用用．．(2)注意意重重力力和和電電場(chǎng)場(chǎng)力力做做功功與與路路徑徑無(wú)無(wú)關(guān)關(guān)，，洛洛倫倫茲茲力力始始終終和和運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)方方向向垂垂直直、、永永不不做做功功的的特特點(diǎn)點(diǎn)．．專(zhuān)題4帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)組合合場(chǎng)場(chǎng)是是指指電電場(chǎng)場(chǎng)與與磁磁場(chǎng)場(chǎng)同同時(shí)時(shí)存存在在，，但但各各位位于于一一定定的的區(qū)區(qū)域域內(nèi)內(nèi)，，并并不不互互相相重重疊疊的的情情況況．．粒粒子子從從這這個(gè)個(gè)場(chǎng)場(chǎng)進(jìn)進(jìn)入入另另一一個(gè)個(gè)場(chǎng)場(chǎng)，，在在不不同同的的場(chǎng)場(chǎng)中中做做不不同同的的運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)，，只只要要分分析析清清各各個(gè)個(gè)階階段段的的運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)，，就就能能順順利利解解決決問(wèn)問(wèn)題題．．在平平面面直直角角坐坐標(biāo)標(biāo)系系xOy中，，第第Ⅰ象限限存存在在沿沿y軸負(fù)負(fù)方方向向的的勻勻強(qiáng)強(qiáng)電電場(chǎng)場(chǎng)，，第第Ⅳ象限限存存在在垂垂直直于于坐坐標(biāo)標(biāo)平平面面向向外外的的勻勻強(qiáng)強(qiáng)磁磁場(chǎng)場(chǎng)，，磁磁感感應(yīng)應(yīng)強(qiáng)強(qiáng)度度為為B.一質(zhì)質(zhì)量量為為m、電電荷荷量量為為q的帶帶正正電電的的粒粒子子從從y軸正正半半軸軸上上的的M點(diǎn)以以速速度度v0垂直于于y軸射入入電場(chǎng)場(chǎng)，經(jīng)經(jīng)x軸上的的N點(diǎn)與x軸正方方向成成θ＝60°°角射入入磁場(chǎng)場(chǎng)，最最后從從y軸負(fù)半半軸上上的P點(diǎn)垂直直于y軸射出出磁場(chǎng)場(chǎng)，如如圖3－6所示．．不計(jì)計(jì)粒子子重力力，求求例4圖3－6(1)M、N兩點(diǎn)間間的電電勢(shì)差差UMN；(2)粒子在在磁場(chǎng)場(chǎng)中運(yùn)運(yùn)動(dòng)的的軌道道半徑徑r；(3)粒子從從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)到P點(diǎn)的總總時(shí)間間t.【思路點(diǎn)點(diǎn)撥】根據(jù)粒粒子在在不同同區(qū)域域內(nèi)的的運(yùn)動(dòng)動(dòng)特點(diǎn)點(diǎn)和受受力特特點(diǎn)畫(huà)畫(huà)出軌軌跡，，分別別利用用類(lèi)平平拋和和圓周周運(yùn)動(dòng)動(dòng)的分分析方方法列列方程程求解解．