【创新设计】2014届高考物理(广东专用)简易通三级排查大提分课件1-9.ppt
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1、专题九 带电粒子在电磁场中的运动,说明:以下物理概念、规律的叙述中,在后面的( )内正确的打“”,错误的打“”,2磁感线:磁感线上各点的切线方向表示该点的磁感应强度的方向;磁感线的疏密表示磁场的强弱;磁感线是闭合曲线,在磁铁外部由N极指向S极,在磁铁内部由S极指向N极任意两条磁感线都不相交 ( ) 3电流的磁效应:人们利用磁场产生电流的现象 ( ) 4安培力:磁场对电流的作用,FBILsin ,式中是电流方向与磁场方向的夹角,L为导线的有效长度闭合通电线圈在匀强磁场中所受的安培力的矢量和为零 ( ) 5洛伦兹力:磁场对运动电荷的作用,FqvB(条件vB) ( ),6判断电流磁场的安培定则: (
2、1)对于通电直导线,用右手握住直导线,大拇指指向电流方向,弯曲的四指所指的方向就是直线电流周围磁感线环绕的方向 ( ) (2)对于通电螺线管,用右手握住螺线管,弯曲的四指指向电流环绕方向,右手大拇指指向螺线管中心轴线上磁感线的方向(螺线管的N极) ( ) (3)对于环形电流,让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向 ( ),7判断磁场力方向的左手定则 (1)安培力:FBILsin 方向的判断 左手定则:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,并使伸开的四指指向电流的方向,那么,大
3、拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向( ) (2)洛伦兹力:FqvB方向的判断 用左手定则判断:四指必须指电流方向(不是速度方向)即正电荷定向移动的方向,对负电荷,四指应指负电荷定向移动方向的反方向 ( ),8带电粒子在匀强磁场中的运动规律: (1)若速度vB时,则洛伦兹力F0,带电粒子以速度v做匀速直线运动 ( ),答案 1. 2. 3.(订正:电流的周围产生磁场的现象叫做电流的磁效应) 4. 5. 6.(1) (2) (3) 7.(1) (2) 8.(1) (2),1磁场的基本性质是什么?磁现象的电本质是指什么?怎样用磁感线来描述磁场? 提示:(1)基本性质:磁场是一种物质,
4、存在于磁体、电流和运动电荷周围,可传递它们之间的相互作用 (2)磁现象的电本质:不论磁体的磁场还是电流的磁场,都是由运动电荷产生的 (3)用磁感线描述磁场:磁感线的疏密程度表示磁场的强弱;磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向磁感线不相交、不相切、不中断,是闭合曲线 误区:误认为只在磁极的周围才存在磁场 易失分:不能熟练掌握六种典型磁场磁感线的分布特点,2安培定则和左手定则有何区别? 提示:安培定则:判断直线电流和环形电流周围磁场方向使用右手 左手定则:判断电流或运动电荷在磁场中的受力方向 易混:应用时两定则容易混淆,3垂直进入匀强磁场的带电粒子只受洛伦兹力作用时做匀速圆周运动,画出粒子在磁
5、场中的运动轨迹是解决该类问题的前提,其中确定轨迹的圆心又是问题的关键,如何确定粒子在磁场中做圆周运动的圆心呢? 提示:(1)若已知粒子轨迹上的两点的速度方向,根据Fv,分别确定两点处的洛伦兹力F的方向,其交点(或延长线的交点),即为圆心 (2)若已知粒子轨迹上的两点和其中一点的速度方向,画出粒子轨迹上的两点连线(即过这两点的圆的弦)作它的中垂线,并画出已知点v的垂线,则中垂线与垂线的交点即为圆心,(3)若已知粒子轨迹上的两点并能求出半径R,连接粒子轨迹上的两点,并作连线的中垂线,从连线的端点到中垂线上的距离为R的点即为圆心 (4)若已知粒子的入射方向和出射方向,且能求得粒子的轨道半径R,但不知
6、粒子的运动轨迹时,延长粒子的两速度方向所在的直线,作两直线夹角的角平分线,在角平分线上找到距两直线的距离为R的点即为圆心 (5)若粒子沿圆形匀强磁场半径方向垂直磁场射入,偏转后离开磁场时速度方向的反向延长线一定经过圆心 易失分:不能正确找出圆心,画不出运动轨迹,使问题的分析陷入死胡同,4磁场对电流的作用力为安培力,磁场对运动电荷的作用力为洛伦兹力,二者的本质相同,都是性质力,具有力的共性,二者的区别是什么? 提示:安培力能对通电导体或线圈做功,把电能转化为机械能;由于洛伦兹力的方向始终与速度方向垂直,所以洛伦兹力永不做功,但洛伦兹力的分力可以对粒子做功 误区:错误类比洛伦兹力与安培力,得出洛伦
7、兹力能做功,5如何求粒子在有界匀强磁场中的运动时间?,6复合场通常是指哪几种场?大体可分为哪几种类型?带电粒子在复合场中运动的形式有哪几种? 提示:(1)复合场及其分类:复合场是指重力场、电场、磁场并存的场,常有四种组合形式:电场与磁场;磁场与重力场;电场与重力场;电场、磁场与重力场 (2)带电粒子在复合场中做什么运动,取决于带电粒子所受的合外力及初速度,当带电粒子在复合场中所受的合外力为零时,做匀速直线运动(如速度选择器)当带电粒子所受的重力与电场力等值反向,洛伦兹力提供向心力时,带电粒子在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动当带电粒子所受的合外力是变力,且与初速度方向不在一条直线上时,粒子做非
8、匀变速曲线运动,这时粒子的运动轨迹既不是圆弧,也不是抛物线,由于带电粒子可能连续通过几个情况不同的复合场区,因此粒子的运动情况也发生相应的变化,其运动过程可能由几种不同的运动阶段组成 易失分:不能正确建立粒子的运动模型,不能与力学规律有机联系,7正常工作的回旋加速器中的电场和磁场对带电粒子的运动分别起什么作用?粒子的最大动能与哪些因素有关?,8什么是霍尔效应和霍尔电压?不同类型的霍尔元件如何判断两横向侧面电势的高低?,图1,(2)霍尔元件:能产生霍尔效应的元件叫霍尔元件,有正电荷导电型霍尔元件(如空穴半导体材料)和电子导电型霍尔元件(如金属霍尔元件和电子导电型半导体材料)判断横向两侧面电势高低
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