全国通用2018届高考物理复习备课资料专题五电场和磁场第2讲磁场及带电粒子在磁场中的运动课件.pptx
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1、整 合,突 破,实 战,整合 网络要点重温,【网络构建】,【要点重温】,1.安培力大小的计算公式:F=BILsin (其中为B与I之间的夹角). (1)若磁场方向和电流方向垂直:F=BIL. (2)若磁场方向和电流方向平行:F=0. 2.带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,热点考向一 磁场的性质及磁场对电流的作用 【核心提炼】,“三步法”分析通电导体棒受力 第1步:明确研究对象(通电导线或导体棒). 第2步:将题干中的立体图转化为平面图,明确磁场的方向和电流的方向. 第3步:受力分析的思路和力学完全相同,分析安培力时注意其方向一定与导体棒和磁感应强度组成的平面垂直.,突破 热点考向聚焦,【典例1】
2、 (2017全国卷,18)如图,在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中,两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置,两者之间的距离为l.在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时,纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零.如果让P中的电流反向、其他条件不变,则a点处磁感应强度的大小为( ),C,【预测练习1】 (2017山西孝义模拟)如图所示,将长为L的密度和粗细均匀的金属棒ab的两端用两个劲度系数为k的相同的弹簧悬挂成水平状态,且位于垂直纸面向里的匀强磁场中,当金属棒中通过电流I1,时,弹簧恰好不伸长;当电流方向由b到a,而电流大小为I2(I2I1)时,弹簧伸长量为( ),A,热点考向二 带电
3、粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动 【核心提炼】,带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的解题方法,(1)四点:入射点B、出射点C、轨迹圆心A、入射速度直线与出射速度直线的交点O. (2)六线:圆弧两端点所在的轨迹半径r,入射速度直线OB和出射速度直线OC,入射点与出射点的连线BC,圆心与两条速度直线交点的连线AO. (3)三角:速度偏转角COD、圆心角BAC、弦切角OBC,其中偏转角等于圆心角,也等于弦切角的两倍.,【典例2】 (2017全国卷,24)如图,空间存在方向垂直于纸面(xOy平面)向里的磁场.在x0区域,磁感应强度的大小为B0;x1).一质量为m、电荷量为q(q0)的带电粒子以速度v0从
4、坐标原点O沿x轴正向射入磁场,此时开始计时,当粒子的速度方向再次沿x轴正向时,求(不计重力) (1)粒子运动的时间;,(2)粒子与O点间的距离.,【预测练习2】 (2017湖南岳阳模拟)一半径为R的圆筒处于匀强磁场中,磁场方向与筒的轴平行,筒的横截面如图所示.图中直径MN的两端分别开有小孔,筒绕其中心轴以角速度顺时针转动.在该截面内,一质量为m、带电荷量为q的带电粒子从小孔M射入筒内,射入时的运动方向与MN成30角.当筒转过90时,该粒子恰好从小孔N飞出圆筒.不计粒子重力,若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞,则关于带电粒子的运动半径r与磁场的磁感应强度B正确的是( ),D,热点考向三 带电粒子在有界
5、磁场中的临界极值问题 【核心提炼】,带电粒子在有界磁场中运动临界问题的三种几何关系 (1)刚好穿出磁场边界的条件是带电粒子在磁场中运动的轨迹与边界相切. (2)当粒子的运动速率v一定时,粒子经过的弧长越长,圆心角越大,则带电粒子在有界磁场中运动的时间越长. (3)当粒子的运动速率v变化时,带电粒子在匀强磁场中的运动轨迹对应的圆心角越大,其在磁场中的运动时间越长.,【典例3】 (2017福建漳州二模)如图,直角坐标系xOy中,A,C分别为x,y轴上的两点,OC长为L,OAC=30,OAC区域内有垂直于xOy平面向外的匀强磁场,区域外无磁场,有大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子,以平行于y轴方向
6、从OA边各处持续不断射入磁场,已知能从AC边垂直射出的粒子在磁场中的运动时间为t,不考虑粒子间的相互作用且粒子重力不计. (1)求磁场磁感应强度B的大小; (2)有些粒子的运动轨迹会与AC边相切,求相切轨迹的最大半径rm及其对应的入射速度vm; (3)若粒子入射速度相同,有些粒子能在边界AC上相遇,求相遇的粒子入射时间差的最大值.,审题突破,【预测练习3】 (2017福建泉州模拟)(多选)如图所示,在x轴上方存在着垂直于xOy平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场,一个质量为m、电荷量为e的电子从x轴上的A点以速度v垂直磁场射入,射入方向与x轴正方向成150,已知电子在磁场中运动的轨迹与y轴只
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