高中物理選修31磁場(chǎng)課件

1、1.如圖所示，通電直導(dǎo)線ab質(zhì)量為m，水平地放置在傾角為的光滑導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌寬度為L(zhǎng)，通以圖示方向的電流，電流大小為I，要求導(dǎo)線ab靜止在斜面上。(1)若磁場(chǎng)的方向豎直向上，則磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大？(2)若要求磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，則磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向如何？一、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題1圓心的確定(1)已知入射方向和出射方向時(shí)，可通過(guò)入射點(diǎn)和出射點(diǎn)分別作垂直于入射方向和出射方向的直線，兩條直線的交點(diǎn)就是圓弧軌道的圓心(如圖a所示，圖中P為入射點(diǎn)，M為出射點(diǎn))。2帶電粒子在不同邊界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(1)直線邊界(進(jìn)出磁場(chǎng)具有對(duì)稱性，如圖所示)(2)平行邊界(存在臨界條件，如圖所示)(3)圓形邊

2、界(沿徑向射入必沿徑向射出，如圖所示)二、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的程序解題法三步法1畫軌跡即確定圓心，幾何方法求半徑并畫出軌跡。2找聯(lián)系軌道半徑與磁感應(yīng)強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)速度相聯(lián)系，偏轉(zhuǎn)角度與圓心角、運(yùn)動(dòng)時(shí)間相聯(lián)系，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與周期、圓心角相聯(lián)系。3用規(guī)律即牛頓第二定律和圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，特別是周期公式、半徑公式。如圖所示，兩個(gè)橫截面分別為圓形和正方形的區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圓的直徑和正方形的邊長(zhǎng)相等，兩個(gè)電子以相同的速度分別飛入兩個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域，速度方向均與磁場(chǎng)方向垂直，進(jìn)入圓形磁場(chǎng)的電子初速度方向?qū)?zhǔn)圓心；進(jìn)入正方形磁場(chǎng)的電子初速度方向垂直于邊界，從中點(diǎn)進(jìn)入。則下面判斷正

3、確的是()A兩電子在兩磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，其半徑一定相同B兩電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定不相同C進(jìn)入圓形磁場(chǎng)區(qū)域的電子一定先飛離磁場(chǎng)D進(jìn)入圓形磁場(chǎng)區(qū)域的電子一定不會(huì)后飛離磁場(chǎng)答案：AD如圖所示，在xOy平面內(nèi)，y0的區(qū)域有垂直于xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一質(zhì)量為m、帶電量大小為q的粒子從原點(diǎn)O沿與x軸正方向成60角方向以v0射入，粒子的重力不計(jì)，求帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和帶電粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的位置。帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)易錯(cuò)點(diǎn)：審題不清亂套公式導(dǎo)致錯(cuò)解案例：如圖所示，帶負(fù)電的粒子垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，射出磁場(chǎng)時(shí)速度偏離原方向的角度為60。已知帶電粒子質(zhì)量m31020k

4、g，電荷量q1013C，速度v0105m/s。磁場(chǎng)區(qū)域的半徑R101m，不計(jì)重力，求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。正確答案：0.1T1電視機(jī)的顯像管中，電子束的偏轉(zhuǎn)是用磁偏技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。電子束經(jīng)過(guò)電場(chǎng)加速后，以速度v進(jìn)入一圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，如圖所示。磁場(chǎng)方向垂直于圓面。磁場(chǎng)區(qū)的中心為O，半徑為r。當(dāng)不加磁場(chǎng)時(shí)，電子束將通過(guò)O點(diǎn)而打到屏幕的中心M點(diǎn)。為了讓電子束射到屏幕邊緣P，需要加磁場(chǎng)，使電子束偏轉(zhuǎn)一已知角度，求此時(shí)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向。2如圖所示，、為電場(chǎng)和磁場(chǎng)的理想邊界，一束電子(電量為e，質(zhì)量為m，重力不計(jì))，由靜止?fàn)顟B(tài)從P點(diǎn)經(jīng)過(guò)、間的電場(chǎng)加速后垂直到達(dá)邊界的Q點(diǎn)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)邊界寬度為d，電子從磁場(chǎng)邊界穿出時(shí)的速度方向與電子原來(lái)的入射方向夾角為30。求：(1)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；(2)若改變PQ間的電勢(shì)差，使電子剛好不能從邊界射出，則此時(shí)PQ間的電勢(shì)差U是多少？3如圖所示，直角坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi)，在水平的x軸下方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直xOy平面向里，電場(chǎng)線平行于y軸。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電荷的小球，從y軸上的A點(diǎn)水平向右拋出。經(jīng)x軸上的M點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)和磁場(chǎng)，恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從x軸上的N點(diǎn)第一次離開(kāi)電場(chǎng)和磁場(chǎng)，MN之間的距離為L(zhǎng)，小球過(guò)M點(diǎn)時(shí)的速度