配套課件第9講

1、第一部分專(zhuān)題整合突破專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)第9講磁場(chǎng)及帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1體 系 認(rèn) 知感 悟 真 題2聚 焦 熱 點(diǎn)備 考 通 關(guān)3復(fù) 習(xí) 練 案課 時(shí) 跟 蹤第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)物體系認(rèn)知感悟真題理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)物理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)1(2019全國(guó)卷，17)如圖，等邊三角形線框LMN由三根相同的導(dǎo)體棒連接而成，固定于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，線框頂點(diǎn)M、N與直流電源兩端相接。已知導(dǎo)體棒MN受到的安培力大小為F，則線框LMN物受到的安培力的大小為(A2FB1.5F C0.5FD0)B理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)

2、物理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)2(2019全國(guó)卷，17)如圖，邊長(zhǎng)為l的正方形abcd內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面(abcd所在平面)向外。ab邊中點(diǎn)有一電子發(fā)射源O，可向磁場(chǎng)內(nèi)沿垂直于ab邊的方向發(fā)射電子。已知電子的比荷為k。則從a、d兩點(diǎn)射出的電子的速度大小分別為()B物理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)物理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)物理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)物理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航B第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)物理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)4(2019北京卷，16)如圖所示，正方形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁

3、場(chǎng)。一帶電粒子垂直磁場(chǎng)邊界從a點(diǎn)射入，從b點(diǎn)射出。下列說(shuō)法正確的是 (C A粒子帶正電B. 粒子在b點(diǎn)速率大于在a點(diǎn)速率C. 若僅減小磁感應(yīng)強(qiáng)度，則粒子可能從b點(diǎn)右側(cè)射出)物D若僅減小入射速率，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間變短理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)物理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)5(多選)(2019江蘇，7)如圖所示，在光滑的水平桌面上，a和b是兩條固定的平行長(zhǎng)直導(dǎo)線，通過(guò)的電流強(qiáng)度相等。矩形線框位于兩條導(dǎo)線的正中間， 通有順時(shí)針?lè)较虻碾娏鳎赼、b產(chǎn)生的磁場(chǎng)作用下靜止。則a、b的電流方向可能是(CD)A均向左物B. 均向右C. a的向左，b的向右D. a的向右，b的

4、向左理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)解析A、B錯(cuò)：如圖所示，當(dāng)a、b中電流方向均向左時(shí)，矩形線框靠近導(dǎo)線的兩邊所受安培力方向相同，使線框向?qū)Ь€b移動(dòng)。物理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)物理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)物理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)物理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)物理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)7(2019江蘇，16)如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。磁場(chǎng)中的水平絕緣薄板與磁場(chǎng)的左、右邊界分別垂直相交于M、N，MNL，粒子打到板上時(shí)會(huì)被反彈(碰撞時(shí)間極短)，反彈前后水平分速度不變，豎直分速度大小不變、方向

5、相反。質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子速度一定，可以從左邊界的不同位置水平射入磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為d，且dL。粒子重力不計(jì)，電荷量保持不變。物理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)物理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)物理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)物理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)物理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)物聚焦熱點(diǎn)備考通關(guān)理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)磁場(chǎng)的性質(zhì)及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用核 心 知 識(shí)1掌握“兩個(gè)磁場(chǎng)力”(1) 安 培 力 ：FBIL(IB) (2)洛倫茲力：FqvB(vB) 2用準(zhǔn)“兩個(gè)定則”(1) 對(duì)電流的磁場(chǎng)

6、用安培定則。(2) 對(duì)通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受的安培力和帶電粒子在磁場(chǎng)中所受的洛倫茲力用左手定則。物理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)3明確兩個(gè)常用的等效模型(1) 變曲為直：圖甲所示通電導(dǎo)線，在計(jì)算安培力的大小和判斷方向時(shí)均可等效為ac直線電流。(2) 化電為磁：環(huán)形電流可等效為小磁針，通電螺線管可等效為條形磁鐵，如圖乙。物理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)典 例 探 究物理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)(1) 此電源電動(dòng)勢(shì)E的大小；(2) 若換上兩個(gè)電阻可忽略的光滑圓環(huán)和電動(dòng)勢(shì)E的大小為2 V內(nèi)阻為0.5 的電源，其他條件不變，現(xiàn)將棒從圓環(huán)最低點(diǎn)靜止釋放，問(wèn)：棒經(jīng)過(guò)P

7、、Q點(diǎn)時(shí)對(duì)兩環(huán)的彈力各為多少？棒能上升的最大高度是多少？物理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)解析(1)從左向右看，棒PQ的受力如圖所示，物理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)物理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)物理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)物理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)物理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航求解磁場(chǎng)中導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的方法(1) 分析：正確地對(duì)導(dǎo)體棒進(jìn)行受力分析，應(yīng)特別注意通電導(dǎo)體棒受到的安培力的方向，安培力與導(dǎo)體棒和磁感應(yīng)強(qiáng)度組成的平面垂直。(2) 作圖：必要時(shí)將立體圖的受力分析圖轉(zhuǎn)化為平面受力分析圖，即畫(huà)出與導(dǎo)體棒垂直的平面內(nèi)的受力分析圖。(3

8、) 求解：根據(jù)平衡條件或牛頓第二定律或動(dòng)能定理列式分析求解。第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)類(lèi) 題 演 練1(2019浙江省溫州市模擬)如圖所示為等臂電流天平演示裝置，可以用 來(lái)測(cè)量勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。它的右臂掛著矩形線圈，匝數(shù)為n，水平邊長(zhǎng)為l，處于垂直線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)。矩形線圈通過(guò)電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r的外部電源供電，當(dāng)在天平左、右兩邊加上一定質(zhì)量的砝碼后，調(diào)節(jié)外電阻為R1 時(shí)天平剛好平衡。然后在左邊托盤(pán)再加質(zhì)量為m的砝碼，需要把外電阻調(diào)節(jié)為R2，才能使天平達(dá)到新的平衡。不計(jì)線圈電阻，不考慮外部的連接導(dǎo)線對(duì)線圈的物理B)二輪復(fù)習(xí)作用力，由此可知(返回導(dǎo)航第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)物理二輪復(fù)習(xí)

9、返回導(dǎo)航第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)物理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)核 心 知 識(shí)題型1帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)及其臨界、極值問(wèn)題1常用公式物理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)物理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)物理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)4對(duì)稱(chēng)性的應(yīng)用(1) 粒子從直線邊界射入磁場(chǎng)，再?gòu)倪@一邊界射出時(shí)，速度方向與邊界的夾角相等。(2) 粒子沿徑向射入圓形磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，必沿徑向射出磁場(chǎng)區(qū)域。物理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)典 例 探 究物理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)(2) 求速度為1.0104 m/s的粒子從

10、O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)所用的時(shí)間；(3) 通過(guò)計(jì)算，求出符合要求的磁場(chǎng)范圍的最小面積。物理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)物理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)物理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)物理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)物理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)物理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航處理帶電粒子在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題的技巧從關(guān)鍵詞語(yǔ)找突破口：審題時(shí)一定要抓住題干中的關(guān)鍵字眼，如“恰好”“最大”“最高”“至少”等詞語(yǔ)，挖掘其隱含的信息。數(shù)學(xué)方法與物理方法相結(jié)合：借助半徑R和速度大小v(或磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B)之間的關(guān)系進(jìn)行動(dòng)態(tài)軌跡分析，確定軌跡圓和有界磁場(chǎng)邊界之

11、間的關(guān)系，找出臨界點(diǎn)，然后利用數(shù)學(xué)方法求極值。常用的結(jié)論有：粒子剛好穿出磁場(chǎng)邊界的臨界條件是粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡與邊界相切；當(dāng)速度大小v一定時(shí)，弧長(zhǎng)(或弦長(zhǎng))越長(zhǎng)，所對(duì)的圓心角就越大，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間就越長(zhǎng)；當(dāng)速度大小v變化時(shí)，仍然是運(yùn)動(dòng)軌跡所對(duì)圓心角大的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)。第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)物理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航磁場(chǎng)區(qū)域最小面積的求解方法在粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析(正確畫(huà)出運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖)的基礎(chǔ)上借助幾何關(guān)系先確定最小區(qū)域示意圖，再利用幾何關(guān)系求有界磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積。注意對(duì)于圓形磁場(chǎng)區(qū)域：粒子射入、射出磁場(chǎng)，邊界時(shí)的速度的垂線的交點(diǎn)即軌跡圓圓心；所求最小圓形磁場(chǎng)區(qū)域的直徑等于粒子

12、運(yùn)動(dòng)軌跡的弦長(zhǎng)。第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)類(lèi) 題 演 練2(多選)(2019武漢模擬)如圖所示，在邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形區(qū)域abcd內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。從邊ad的四等分點(diǎn)P處沿與ad邊成45角向磁場(chǎng)區(qū)域入速度大小不等的帶電粒子，粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q(q0)。不計(jì)粒子重力，關(guān)于粒子的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是( BCD)物理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)物理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)物理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)題型2帶電粒子在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)中的周期性和多解問(wèn)題帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)引起多解的原因(1) 帶電粒子的電性不確定形成多解，可能出現(xiàn)兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)軌跡(2) 磁場(chǎng)方向不確定形成多解，可能出現(xiàn)兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)軌跡(3) 臨界狀態(tài)不唯一形成多解，需要根據(jù)臨界狀態(tài)的不同分析求解(4) 圓周運(yùn)動(dòng)的周期性形成多解物理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)典 例 探 究物理二輪復(fù)習(xí)返回導(dǎo)航第