高考復(fù)習(xí)磁場(chǎng)市公開課金獎(jiǎng)市賽課一等獎(jiǎng)?wù)n件

高考磁場(chǎng)復(fù)習(xí)第1頁(yè)考點(diǎn)點(diǎn)擊1.磁場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁感線Ⅰ2.磁通量Ⅰ3.通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場(chǎng)方向Ⅰ4.安培力、安培力方向Ⅰ5.勻強(qiáng)磁場(chǎng)中安培力Ⅱ6.洛倫茲力、洛倫茲力方向Ⅰ第2頁(yè)考點(diǎn)點(diǎn)擊7.洛倫茲力公式Ⅱ8.帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)Ⅱ第3頁(yè)考點(diǎn)點(diǎn)擊說(shuō)明：(1)安培力計(jì)算只限于電流與磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直情形.(2)洛倫茲力計(jì)算只限于速度與磁場(chǎng)方向垂直情形.第4頁(yè)第一課時(shí)磁場(chǎng)及其描述第5頁(yè)探究點(diǎn):磁場(chǎng)起源、磁場(chǎng)本質(zhì)、磁場(chǎng)性質(zhì)、磁場(chǎng)描述回顧：磁場(chǎng)起源有哪些？磁場(chǎng)有何基本性質(zhì)？磁場(chǎng)本質(zhì)是什么？磁場(chǎng)起源磁體、電流、改變電場(chǎng)磁場(chǎng)基本性質(zhì)對(duì)處于其中磁體、電流、運(yùn)動(dòng)電荷有力作用．回顧:電流產(chǎn)生磁場(chǎng)和磁體產(chǎn)生磁場(chǎng)本質(zhì)相同嗎?第6頁(yè)磁現(xiàn)象電本質(zhì)：a.安培分子電流假說(shuō)：在原子、分子等物質(zhì)微粒內(nèi)部存在著微小分子環(huán)流，它使每個(gè)物質(zhì)微粒都能獨(dú)立地成為一個(gè)微小磁體.安培假說(shuō)能解釋磁化、失磁等磁現(xiàn)象.(分子電流實(shí)際上是由核外電子繞核運(yùn)動(dòng)形成.)b.磁現(xiàn)象電本質(zhì):由電荷運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生第7頁(yè)練習(xí):關(guān)于磁現(xiàn)象電本質(zhì)以下說(shuō)法正確是A．物體沒有磁性是因?yàn)閮?nèi)部分子電流取向雜亂無(wú)章B．物體沒有磁性是因?yàn)槲矬w內(nèi)部沒有分子電流C．磁鐵磁場(chǎng)和電流磁場(chǎng)一樣，都是由電荷運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生D．磁體受高溫失去磁性是因?yàn)榧ち覠徇\(yùn)動(dòng)使分子電流取向變得雜亂了回顧:我們?cè)鯓訉?duì)磁場(chǎng)進(jìn)行描述?ACD第8頁(yè)磁場(chǎng)描述:a.磁感應(yīng)強(qiáng)度----描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向物理量①定義:當(dāng)一段通電直導(dǎo)線垂直磁場(chǎng)放置時(shí)，其所受安培力F與導(dǎo)線長(zhǎng)度和電流乘積比值稱為該處磁感應(yīng)強(qiáng)度.即B=F/IL.磁感應(yīng)強(qiáng)度是由磁場(chǎng)本身性質(zhì)決定，與是否引入電流以及電流大小無(wú)關(guān).②磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，其方向就是磁場(chǎng)方向.磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)、磁感線切線方向、小磁針北極受力方向四向一致.第9頁(yè)第10頁(yè)第11頁(yè)練習(xí):以下關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小說(shuō)法中正確是 ()A．通電導(dǎo)線受磁場(chǎng)力大地方磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大B．通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)強(qiáng)度大地方受力一定大C．放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中各處通電導(dǎo)線，受力大小和方向處處相同D．磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向跟放在磁場(chǎng)中通電導(dǎo)線受力大小和方向無(wú)關(guān)D第12頁(yè)b.磁感線:為了描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱與方向，人們想象在磁場(chǎng)中畫出一組有方向曲線．回顧:畫出條形磁鐵、蹄形磁鐵、地磁場(chǎng)、勻強(qiáng)磁場(chǎng)、通電直導(dǎo)線、環(huán)形電流、通電螺線管磁感線分布①磁體磁感線第13頁(yè)②電流磁場(chǎng)第14頁(yè)圖8-1-1圖8-1-3圖8-1-2第15頁(yè)③地磁場(chǎng)：

地球周圍存在磁場(chǎng)，地磁場(chǎng)S、N極與地理南、北極相反，但稍有偏差.第16頁(yè)④特點(diǎn):疏密表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱．每一點(diǎn)切線方向表示該點(diǎn)磁場(chǎng)方向，也就是磁感應(yīng)強(qiáng)度方向．磁感線都是閉合曲線磁場(chǎng)中磁感線不相交．第17頁(yè)第18頁(yè)練習(xí):關(guān)于磁場(chǎng)和磁感線描述，正確說(shuō)法有A．磁極之間相互作用是經(jīng)過磁場(chǎng)發(fā)生，磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣，也是一個(gè)物質(zhì)B．磁感線能夠形象地表現(xiàn)磁場(chǎng)強(qiáng)弱與方向C．磁感線總是從磁鐵北極出發(fā)，到南極終止D．磁感線就是細(xì)鐵屑在磁鐵周圍排列出曲線，沒有細(xì)鐵屑地方就沒有磁感線AB第19頁(yè)練習(xí):如圖所表示，直導(dǎo)線AB、螺線管C、電磁鐵D三者相距較遠(yuǎn)，它們磁場(chǎng)互不影響，當(dāng)開關(guān)S閉合后，則小磁針北極N(黑色一端)指示出磁場(chǎng)方向正確是 ()A．a(chǎn)、cB．b、cC．c、dD．a(chǎn)、dA第20頁(yè)練習(xí):依據(jù)安培假說(shuō)物理思想：磁場(chǎng)起源于運(yùn)動(dòng)電荷．假如用這種思想解釋地球磁場(chǎng)形成，依據(jù)地球上空并無(wú)相對(duì)地球定向移動(dòng)電荷事實(shí)．那么由此推斷，地球總體上應(yīng)該是：（）A.帶負(fù)電;B.帶正電;C.不帶電;D.不能確定A第21頁(yè)練習(xí):如圖所表示，三根長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直于紙面放置通以大小相同，方向如圖電流，ac⊥bd,且ad=ad=ac,則a點(diǎn)處B方向?yàn)閳D（）A.垂直于紙面向外 B.垂直于紙面向里C.沿紙面由a向d D.沿紙面由a向c圖11—1—2C第22頁(yè)5、磁通量Φ（1）定義：磁感應(yīng)強(qiáng)度B與垂直磁場(chǎng)方向面積S乘積叫穿過這個(gè)面積磁通量。（2）定義式：Φ=BS（3）對(duì)此定義式了解：a、適用勻強(qiáng)磁場(chǎng)；b、B和S垂直；C、S為磁場(chǎng)實(shí)際占有面積d、與線圈匝數(shù)無(wú)關(guān)第23頁(yè)

規(guī)律方法【例】如圖所表示，一水平放置矩形閉合線圈abcd在細(xì)長(zhǎng)磁鐵N極附近下落，保持bc邊在紙外，ad邊在紙內(nèi)，由圖中位置Ⅰ經(jīng)過位置Ⅱ到位置Ⅲ，且位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近位置Ⅱ，在這個(gè)過程中，線圈中磁通量A．是增加；B．是降低C．先增加，后降低；D．先降低，后增加解析：解析：條形磁鐵在N極附近分布情況如圖所表示，由圖可知線圈中磁通量是先降低，后增加．D選項(xiàng)正確第24頁(yè)練習(xí)、如圖所表示，兩個(gè)同心圓線圈a、b在同一平面內(nèi)，半徑Ra<Rb，一條形磁鐵穿過圓心垂直于圓面，穿過兩個(gè)線圈磁通量分別為Φa和Φb，則…………（）A、Φa>ΦbB、Φa=ΦbC、Φa<ΦbD、無(wú)法確定NSab注意（1）磁通量等于穿過平面磁感線凈條數(shù)；（2）注意區(qū)分S是磁場(chǎng)面積還是回路面積。A第25頁(yè)磁場(chǎng)對(duì)電流作用力第26頁(yè)探究點(diǎn):磁場(chǎng)對(duì)通電直導(dǎo)線作用練習(xí):以下關(guān)于通電直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中受安培力說(shuō)法，正確有()A.安培力方向與磁場(chǎng)方向垂直，同時(shí)又與電流方向垂直,電流與磁場(chǎng)方向能夠不垂直B.若某段導(dǎo)線在磁場(chǎng)中取某一方向時(shí)受到磁場(chǎng)力最大，此時(shí)導(dǎo)線必與磁場(chǎng)方向垂直C.若導(dǎo)線受到磁場(chǎng)力為0，導(dǎo)線所在處磁感應(yīng)強(qiáng)度必為0D.安培力大小只跟磁場(chǎng)強(qiáng)弱和電流相關(guān)AB第27頁(yè)安培力:a.定義:通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到作用力b.計(jì)算公式：F=BILsinθ；通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，即θ=900，此時(shí)安培力有最大值；通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，即θ=00，此時(shí)安培力有最小值，F(xiàn)min=0N；0°＜θ＜90°時(shí)，安培力F介于0和最大值之間.c.適用條件:公式F＝BIL普通適合用于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中I⊥B情況．第28頁(yè)第29頁(yè)第30頁(yè)左手定則安培力F方向既與磁場(chǎng)方向垂直，又與通電導(dǎo)線方向垂直，即F總是垂直于磁場(chǎng)與導(dǎo)線所決定平面.但B與I方向不一定垂直.第31頁(yè)【練習(xí)1】如圖所表示，把一重力不計(jì)通電直導(dǎo)線水平放在蹄形磁鐵兩極正上方，導(dǎo)線能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)線通入圖示方向電流I時(shí)，導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)情況是(從上往下看)()A.順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降B.順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升C.逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降D.逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升A

【解析】(1)電流元法：設(shè)導(dǎo)線中心為O點(diǎn)，把直線電流等效為AO、OB兩段電流元，由左手定則能夠判斷出AO段受力方向垂直紙面向外，OB段受力方向垂直紙面向內(nèi)，所以，從上向下看AB將以中心O為軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。(2)特殊位置法：用導(dǎo)線轉(zhuǎn)過90°特殊位置來(lái)分析，依據(jù)左手定則判得安培力方向向下，故導(dǎo)線在順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)向下運(yùn)動(dòng)。故選A。題型一：安培力作用下物體運(yùn)動(dòng)方向判斷第32頁(yè)練習(xí):如圖所表示，把輕質(zhì)導(dǎo)線圈用細(xì)線掛在磁鐵N極附近，磁鐵軸線穿過線圈圓心且垂直于線圈平面.當(dāng)線圈內(nèi)經(jīng)過如圖所表示電流時(shí)，線圈將怎樣運(yùn)動(dòng)？第33頁(yè)判定通電導(dǎo)體在安培力作用下運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，首先必須搞清楚導(dǎo)體所在位置磁場(chǎng)分布情況，然后利用左手定則準(zhǔn)確判定導(dǎo)體受力情況，進(jìn)而確定導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向?，F(xiàn)對(duì)幾個(gè)慣用方法列表比較以下：題型一：安培力作用下物體運(yùn)動(dòng)方向判斷電流元法特殊位置法等效法把整段彎曲導(dǎo)線分為多段直流電流元，先用左手定則判斷每段電流元受力方向，然后判斷整段導(dǎo)線所受協(xié)力方向，從而確定導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)方向通電導(dǎo)線轉(zhuǎn)動(dòng)到某個(gè)便于分析特殊位置時(shí)，判斷其所受安培力方向，從而確定其運(yùn)動(dòng)方向環(huán)形電流可等效成小磁針，通電螺線管能夠等效成條形磁鐵或多個(gè)環(huán)形電流，反過來(lái)等效也成立。等效后再確定相互作用情況第34頁(yè)【例3】、兩條直導(dǎo)線相互垂直，如圖所表示，但相隔一個(gè)小距離，其中一條AB是固定，另一條CD能自由轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)直流電流按圖示方向通入兩條導(dǎo)線時(shí)，CD導(dǎo)線將……（）A、順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近導(dǎo)線ABB、順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)離開導(dǎo)線ABC、逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)離開導(dǎo)線ABD、逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近導(dǎo)線ABABCDIIA【結(jié)論】：兩通電導(dǎo)線有到達(dá)電流方向相同，并靠近趨勢(shì)第35頁(yè)電流元法把整段彎曲導(dǎo)線分為多段直流電流元，先用左手定則判斷每段電流元受力方向，然后判斷整段導(dǎo)線所受協(xié)力方向，從而確定導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)方向特殊位置法通電導(dǎo)線轉(zhuǎn)動(dòng)到某個(gè)便于分析特殊位置時(shí)，判斷其所受安培力方向，從而確定其運(yùn)動(dòng)方向等效法環(huán)形電流可等效成小磁針，通電螺線管能夠等效成條形磁鐵或多個(gè)環(huán)形電流，反過來(lái)等效也成立。等效后再確定相互作用情況結(jié)論法轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法兩平行直線電流在相互作用過程中，無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢(shì)，同向電流相互吸引，反向電流相互排斥；兩不平行直線電流相互作用時(shí)，有轉(zhuǎn)到平行且電流方向相同趨勢(shì)定性分析磁體在電流磁場(chǎng)作用下怎樣運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)問題,可先分析電流在磁體磁場(chǎng)中所受安培力,然后由牛頓第三定律,確定磁體所受電流磁場(chǎng)作用力,從而確定磁體所受協(xié)力及運(yùn)動(dòng)方向第36頁(yè)練習(xí):如圖所表示，通電直導(dǎo)線ab質(zhì)量為m，水平地放置在傾角為θ光滑導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌寬度為L(zhǎng)，通以圖示方向電流，電流為I，要求導(dǎo)線ab靜止在斜面上．(1)若磁場(chǎng)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)度大小和方向應(yīng)怎樣？方向垂直于斜面向上題型二：安培力作用下物體平衡第37頁(yè)練習(xí):如圖所表示，在傾角θ＝30°斜面上，固定一金屬框架，寬L＝0.25m，接入電動(dòng)勢(shì)E＝12V、內(nèi)阻不計(jì)電池．在框架上放有一根質(zhì)量m＝0.2kg金屬棒ab，它與框架動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝，整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.8T、垂直框架向上勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)調(diào)整滑動(dòng)變阻器R阻值在什么范圍內(nèi)時(shí)，可使金屬棒靜止在框架上？(框架與棒電阻不計(jì)，g取10m/s2)

1.6Ω≤R≤4.8Ω第38頁(yè)練習(xí)：如圖所表示,電源電動(dòng)勢(shì)E＝2V,r＝0.5Ω,豎直導(dǎo)軌電阻可略,金屬棒質(zhì)量m＝0.1kg,R=0.5Ω,它與導(dǎo)體軌道動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.4,有效長(zhǎng)度為0.2m,靠在導(dǎo)軌外面,為使金屬棒不下滑,我們施一與紙面夾角為600且與導(dǎo)線垂直向外磁場(chǎng),(g=10m/s2)求：（1)此磁場(chǎng)是斜向上還是斜向下？（2）B范圍是多少？由平衡條件得:B最小時(shí)摩擦力沿導(dǎo)軌向上,則有μFN＋BILcos300＝mg,FN=BILsin300解得B＝2.34T當(dāng)B最大時(shí)摩擦力沿導(dǎo)軌向下，則有BILcos300＝mg＋μFN

FN=BILsin300解得B=3.75TB范圍是2.34T–3.75T第39頁(yè)磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷作用第40頁(yè)探究點(diǎn):洛侖茲力-------磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷作用力.推導(dǎo):試從安培力公式推導(dǎo)洛侖茲力公式情景:如圖所表示,有一段長(zhǎng)度為L(zhǎng)通電導(dǎo)體垂直放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)體橫截面積為S，單位體積中含有自由電荷數(shù)目為n，每個(gè)自由電荷電荷量為q，定向移動(dòng)速率為V安培力微觀宏觀洛侖茲力第41頁(yè)洛倫茲力1．定義：運(yùn)動(dòng)電荷所受

作用力叫洛倫茲力．2.大?。?1)當(dāng)帶電粒子運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直即v⊥B時(shí)：洛倫茲力最大為F＝

.(2)當(dāng)帶電粒子運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行即v∥B時(shí)：洛倫茲力最小為F＝

.3．方向：用

判定．注意四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)方向即電流方向(或負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)相反方向)．磁場(chǎng)qvB0左手定則第42頁(yè)4．特點(diǎn)：(1)洛倫茲力方向既垂直于電荷運(yùn)動(dòng)速度v方向，又垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度B方向，即洛倫茲力方向總是垂直于B、v方向所決定

．(2)洛倫茲力總是與速度v垂直，故洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷

．平面不做功第43頁(yè)第44頁(yè)第45頁(yè)第46頁(yè)第47頁(yè)練習(xí):B第48頁(yè)練習(xí):C第49頁(yè)探究點(diǎn):帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)思索:若帶電粒子速度方向與勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向平行，帶電粒子以入射速度v做___________運(yùn)動(dòng)．思索:質(zhì)量為m、電量為q帶電粒子，以速度v垂直進(jìn)入磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,只在洛侖茲力作用下,帶電粒子做什么運(yùn)動(dòng)?請(qǐng)推導(dǎo)帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)半徑和周期？思索:“磁偏轉(zhuǎn)”和“電偏轉(zhuǎn)”有什么差異？勻速直線第50頁(yè)受力特征差異在“磁偏轉(zhuǎn)”中，質(zhì)量為m，電荷量為q粒子以速度v垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B勻強(qiáng)磁場(chǎng)中時(shí)，所受磁場(chǎng)力(即洛倫茲力)FB＝qvB與粒子速度v相關(guān)，F(xiàn)B所產(chǎn)生加速度使粒子速度方向發(fā)生改變，而速度方向改變反過來(lái)又造成FB方向改變，F(xiàn)B是變力．在“電偏轉(zhuǎn)”中，質(zhì)量為m，電荷量為q粒子以速度v0垂直射入電場(chǎng)強(qiáng)度為E勻強(qiáng)電場(chǎng)中時(shí)，所受到電場(chǎng)力FE＝qE與粒子速度v0無(wú)關(guān)，F(xiàn)E是恒力．第51頁(yè)運(yùn)動(dòng)規(guī)律差異在“磁偏轉(zhuǎn)”中，改變FB使粒子做變速曲線運(yùn)動(dòng)——?jiǎng)蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)規(guī)律分別從時(shí)(周期)空(半徑)兩個(gè)側(cè)面給出以下表示形式：在“電偏轉(zhuǎn)”中，恒定FE使粒子做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)——“類平拋運(yùn)動(dòng)”，其運(yùn)動(dòng)規(guī)律分別沿垂直于和平行于電場(chǎng)兩個(gè)相互垂直方向給出為：第52頁(yè)練習(xí)：一束帶電粒子以同一速度，并從同一位置進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中它們軌跡如圖所表示.粒子q1軌跡半徑為r1，粒子q2軌跡半徑為r2，且r2＝2r1，q1、q2分別是它們帶電量.則q1帶___電、q2帶____電，荷質(zhì)比之比為q1/m1:q2/m2＝___________.2:1正負(fù)第53頁(yè)探究點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中軌跡畫法練習(xí)：如圖所表示，一束電子（電量為e）以速度v垂直射入磁感強(qiáng)度為B，寬為d勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，穿透磁場(chǎng)時(shí)速度方向與電子原來(lái)入射方向成30o夾角，則電子質(zhì)量是____，穿透磁場(chǎng)時(shí)間是_______。600300第54頁(yè)練習(xí)：如圖所表示，在半徑為R圓形范圍內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)電子從Ｍ點(diǎn)沿半徑方向以ｖ射入，從Ｎ點(diǎn)射出，速度方向偏轉(zhuǎn)了６０0

求：電子從Ｍ到Ｎ運(yùn)動(dòng)時(shí)間是?

Rr600600第55頁(yè)找圓心畫軌跡已知兩點(diǎn)速度方向已知一點(diǎn)速度方向和另一點(diǎn)位置兩洛倫茲力方向延長(zhǎng)線交點(diǎn)為圓心弦垂直平分線與一直徑交點(diǎn)為圓心v1Ov2ABv1ABO帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)關(guān)鍵是圓心、半徑、運(yùn)動(dòng)時(shí)間確實(shí)定一、圓周運(yùn)動(dòng)基本題型---圓心半徑圓心角確實(shí)定第56頁(yè)1、找圓心：方法---2、定半徑：3、確定運(yùn)動(dòng)時(shí)間：注意：θ用弧度表示幾何法求半徑向心力公式求半徑第57頁(yè)同類練習(xí)：以下列圖所表示，在正方形abcd范圍內(nèi)，有方向垂直紙面向里勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電子各以不一樣速率，都從a點(diǎn)沿ab方向垂直磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)，其中速率為v1電子從c點(diǎn)沿bc射出，速率為v2電子從d點(diǎn)沿cd方向射出。不計(jì)重力，兩電子（

）(A）速率之比v1/v2=2（B）在磁場(chǎng)中運(yùn)行周期之比T1/T2=1/2（C）在磁場(chǎng)中運(yùn)行時(shí)間之比t1/t2=1/2

abcdBV1V2VAC第58頁(yè)探究點(diǎn)：利用半徑公式分析運(yùn)動(dòng)軌跡練習(xí)：如圖所表示，水平導(dǎo)線中有穩(wěn)恒電流經(jīng)過，導(dǎo)線正下方電子初速度方向與電流方向相同，其后電子將()

(A)沿a運(yùn)動(dòng)，軌跡為圓；(B)沿a運(yùn)動(dòng)，曲率半徑越來(lái)越小；(C)沿a運(yùn)動(dòng)，曲率半徑越來(lái)越大；(D)沿b運(yùn)動(dòng)，曲率半徑越來(lái)越小.C第59頁(yè)直進(jìn)直出斜進(jìn)斜出探究四：帶電粒子在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)1．直線邊界(進(jìn)出磁場(chǎng)含有對(duì)稱性，如圖所表示)第60頁(yè)AB過B點(diǎn)速度方向？沒有邊界怎么辦？進(jìn)出對(duì)稱（1）進(jìn)出同一界限：進(jìn)出兩界限自己畫一界限vAB沒有邊界自己作進(jìn)出兩界限怎樣定？第61頁(yè)徑線、中垂線，三線中任二線交于圓心（3）兩線定圓心速度偏轉(zhuǎn)角＝等于轉(zhuǎn)過對(duì)應(yīng)圓心角=2倍弦切角（2）角度關(guān)系αα第62頁(yè)2．平行邊界(存在臨界條件，如圖所表示)第63頁(yè)一束帶電粒子電量為q，以速度V0垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，寬為d勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，穿出磁場(chǎng)時(shí)速度方向與電子原來(lái)入射方向成θ角，求(1)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡及運(yùn)動(dòng)性質(zhì)(2)粒子運(yùn)動(dòng)軌道半徑(3)粒子離開磁場(chǎng)電速率(4)粒子離開磁場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)角θ(5)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t(6)粒子離開磁場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)側(cè)位移Bv0ed小結(jié)：1、兩洛倫磁力交點(diǎn)即圓心2、偏轉(zhuǎn)角：初末速度夾角。3、偏轉(zhuǎn)角=圓心角第64頁(yè)如對(duì)著圓心來(lái)，必背離圓心去速度偏轉(zhuǎn)角一定等于轉(zhuǎn)過圓心角三線中任二線交于圓心來(lái)去一心二線定心兩角相同對(duì)著圓心飛入3．圓形邊界(沿徑向射入必沿徑向射出，如圖所表示)第65頁(yè)練習(xí)：圓心為O、半徑為r圓形區(qū)域中有一個(gè)磁感強(qiáng)度為B、方向?yàn)榇怪庇诩埫嫦蚶飫驈?qiáng)磁場(chǎng)，與區(qū)域邊緣最短距離為L(zhǎng)O＇處有一豎直放置熒屏MN，今有一質(zhì)量為m電子以速率v從左側(cè)沿ＯＯ＇方向垂直射入磁場(chǎng)，越出磁場(chǎng)后打在熒光屏上之P點(diǎn)，如圖所表示，求O＇P長(zhǎng)度和電子經(jīng)過磁場(chǎng)所用時(shí)間．MNO,LAOP第66頁(yè)第67頁(yè)第68頁(yè)第69頁(yè)第70頁(yè)第71頁(yè)第72頁(yè)探究點(diǎn):帶電粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)多解問題1．帶電粒子電性不確定形成多解受洛倫茲力作用帶電粒子，可能帶正電荷，也可能帶負(fù)電荷，在相同初速度條件下，正負(fù)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡不一樣，形成雙解．2．磁場(chǎng)方向不確定形成多解假如題目只告訴了磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，而未詳細(xì)指出磁感應(yīng)強(qiáng)度方向，此時(shí)必須要考慮磁感應(yīng)強(qiáng)度方向不確定而形成雙解．第73頁(yè)3.帶電粒子入射方向不確定引發(fā)多解性帶電粒子射入時(shí)初速度與PQ成45°角，第74頁(yè)4．臨界狀態(tài)不唯一形成多解帶電粒子在洛倫茲力作用下飛越有界磁場(chǎng)時(shí)，因?yàn)榱Ｗ舆\(yùn)動(dòng)軌跡是圓弧狀，所以，它可能穿過去了，也可能轉(zhuǎn)過180°從入射界面這邊反向飛出，如圖所表示，于是形成了多解5．運(yùn)動(dòng)往復(fù)性形成多解帶電粒子在部分是電場(chǎng)、部分是磁場(chǎng)空間運(yùn)動(dòng)時(shí)，往往運(yùn)動(dòng)含有往復(fù)性，因而形成多解．第75頁(yè)練習(xí)：長(zhǎng)為l水平極板間有如圖所表示勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度為B，板間距離也為l。現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電量為+q粒子從左邊板間中點(diǎn)處沿垂直于磁場(chǎng)方向以速度v0射入磁場(chǎng)，不計(jì)重力。要想使粒子不打在極板上，則粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度v0應(yīng)為多少？∴v0＜qBl/4m或v0＞5qBl/4mR-l/2Rllvabcd第76頁(yè)練習(xí):如圖6甲所表示,MN為豎直放置彼此平行兩塊平板,板間距離為d,兩板中央各有一個(gè)小孔O、O′正對(duì),在兩板間有垂直于紙面方向磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間改變?nèi)鐖D乙所表示.有一群正離子在t=0時(shí)垂直于M板從小孔O射入磁場(chǎng).已知正離子質(zhì)量為m、帶電荷量為q,正離子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)周期與磁感應(yīng)強(qiáng)度改變周期都為T0,不考慮因?yàn)榇艌?chǎng)改變而產(chǎn)生電場(chǎng)影響,不計(jì)離子所受重力.求:圖6第77頁(yè)圖6（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B0大小.（2）要使正離子從O′孔垂直于N板射出磁場(chǎng),正離子射入磁場(chǎng)時(shí)速度v0可能值.（n=1,2,3…）第78頁(yè)解析

設(shè)垂直紙面向里磁場(chǎng)方向?yàn)檎较颍?）正粒子射入磁場(chǎng),洛倫茲力提供向心力B0qv0= ①做勻速圓周運(yùn)動(dòng)周期T0= ②聯(lián)立①②兩式得磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=（2）要使正粒子從O′孔垂直于N板射出磁場(chǎng),v0方向應(yīng)如右圖所表示,兩板之間正粒子只運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期即T0時(shí),有R=.當(dāng)兩板之間正粒子運(yùn)動(dòng)n個(gè)第79頁(yè)周期即nT0時(shí),有R=（n=1,2,3…）.聯(lián)立求解,得正粒子速度可能值為v0=（n=1,2,3…）.答案

（1） （2） （n=1,2,3…）第80頁(yè)方法提煉1.分析題目特點(diǎn),確定題目多解性形成原因.2.作出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖（全方面考慮各種可能性）.3.假如是周期性重復(fù)多解問題,應(yīng)列出通項(xiàng)式.假如是出現(xiàn)幾個(gè)解可能性,注意每種解出現(xiàn)條件.第81頁(yè)探究點(diǎn):帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)臨界和極值問題練習(xí):如圖所表示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，寬度為d，邊界為CD和EF.一電子從CD邊界外側(cè)以速率v0垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)射入，入射方向與CD邊界間夾角為θ.已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e，為使電子能從磁場(chǎng)另一側(cè)EF射出，求電子速率v0最少多大？第82頁(yè)練習(xí):第83頁(yè)第84頁(yè)第85頁(yè)第86頁(yè)第87頁(yè)第88頁(yè)

練習(xí):在真空中，半徑r＝3×10－2m圓形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向如圖所表示，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.2T，一個(gè)帶正電粒子，以初速度v0＝106m/s從磁場(chǎng)邊界上直徑ab一端a射入磁場(chǎng)，已知該粒子比荷＝108C/kg，不計(jì)粒子重力．求：(1)粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)半徑是多少？(2)若要使粒子飛離磁場(chǎng)時(shí)有最大偏轉(zhuǎn)角，求入射時(shí)v0方向與ab夾角θ及粒子最大偏轉(zhuǎn)角β.(1)5×10－2m(2)37°74°第89頁(yè)解(1)粒子射入磁場(chǎng)后，因?yàn)椴挥?jì)重力，所以洛倫茲力充當(dāng)圓周運(yùn)動(dòng)需要向心力，依據(jù)牛頓第二定律有：qv0B＝mv02/R∴R＝＝5×10－2m.(2)粒子在圓形磁場(chǎng)區(qū)域軌跡為一段半徑R＝5cm圓弧，要使偏轉(zhuǎn)角最大，就要求這段圓弧對(duì)應(yīng)弦最長(zhǎng)，即為場(chǎng)區(qū)直徑，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡圓心O′在ab弦中垂線上，如圖所表示．由幾何關(guān)系可知：sinθ＝＝0.6，

∴θ＝37°而最大偏轉(zhuǎn)角為β＝2θ＝74°.第90頁(yè)第91頁(yè)第92頁(yè)第93頁(yè)1．臨界現(xiàn)象當(dāng)帶電粒子進(jìn)入設(shè)定有界磁場(chǎng)后，其軌跡是一個(gè)殘缺圓，題中往往會(huì)形成各種各樣臨界現(xiàn)象．處理這類問題關(guān)鍵是找準(zhǔn)臨界點(diǎn)．找臨界點(diǎn)方法是以題目中“恰好”“最大”“最高”“最少”等詞語(yǔ)為突破口，借助半徑R和速度v(或磁場(chǎng)B)之間約束關(guān)系進(jìn)行動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)軌跡分析，確定軌跡圓和邊界關(guān)系，找出臨界點(diǎn)．第94頁(yè)極值問題臨界現(xiàn)象往往伴伴隨極值問題，在分析極值問題時(shí)應(yīng)注意以下結(jié)論，再借助數(shù)學(xué)方法分析．(1)剛好穿出磁場(chǎng)邊界條件是帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡與邊界相切．(2)當(dāng)速度v一定時(shí)，弧長(zhǎng)(或弦長(zhǎng))越長(zhǎng)，圓周角越大，則帶電粒子在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)．(3)當(dāng)速率v改變時(shí)，圓周角大，運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)．第95頁(yè)練習(xí):如圖所表示,一帶電質(zhì)點(diǎn),質(zhì)量為m,電量為q,以平行于Ox軸速度v從y軸上a點(diǎn)射入圖中第一象限所表示區(qū)域.為了使該質(zhì)點(diǎn)能從x軸上b點(diǎn)以垂直于Ox軸速度v射出,可在適當(dāng)?shù)胤郊右粋€(gè)垂直于xy平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B勻強(qiáng)磁場(chǎng).若此磁場(chǎng)僅分布在一個(gè)圓形區(qū)域內(nèi),試求這圓形磁場(chǎng)區(qū)域最小半徑.重力忽略不計(jì).Oyxabvv第96頁(yè)解：質(zhì)點(diǎn)在磁場(chǎng)中作半徑為R圓周運(yùn)動(dòng),R=mv/Bq,依據(jù)題意,質(zhì)點(diǎn)在磁場(chǎng)區(qū)域中軌道是半徑等于R圓上1/4圓周,這段圓弧應(yīng)與入射方向速度、出射方向速度相切.分別過a、b點(diǎn)作平行于x、y軸直線,則與這兩直線均相距RO′點(diǎn)就是圓周圓心.質(zhì)點(diǎn)在磁場(chǎng)區(qū)域中軌道就是以O(shè)′為圓心、R為半徑圓(圖中虛線圓)上圓弧MN,M點(diǎn)和N點(diǎn)應(yīng)在所求圓形磁場(chǎng)區(qū)域邊界上.在經(jīng)過M、N兩點(diǎn)不一樣圓周中,最小一個(gè)是以MN連線為直徑圓周.所以本題所求圓形磁場(chǎng)區(qū)域最小半徑為所求磁場(chǎng)區(qū)域如圖中實(shí)線圓所表示.第97頁(yè)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)第98頁(yè)探究點(diǎn)：重力場(chǎng)、電場(chǎng)、磁場(chǎng)回顧：高中階段你學(xué)過哪些場(chǎng)？這些場(chǎng)力有什么特點(diǎn)？1.三種場(chǎng)力分析與比較力項(xiàng)目重力電場(chǎng)力洛倫茲力力大小計(jì)算力方向做功特點(diǎn)第99頁(yè)思索:各種場(chǎng)能夠怎樣組合成混合場(chǎng)?2.混合場(chǎng)分類a.組合場(chǎng):由兩種或各種單場(chǎng)組合而成空間,其特點(diǎn)是在同一空間同一時(shí)刻只存在一個(gè)場(chǎng).b.復(fù)合場(chǎng):由兩個(gè)或多個(gè)單場(chǎng)復(fù)合而成空間,其特點(diǎn)是在同一空間存在兩種或各種場(chǎng).第100頁(yè)探究點(diǎn):帶電粒子在組合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)練習(xí):如圖所表示,在寬L范圍內(nèi)有方向如圖勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)為E,一帶電粒子以速度v垂直于電場(chǎng)方向、也垂直于場(chǎng)區(qū)邊界射入電場(chǎng),不計(jì)重力,射出場(chǎng)區(qū)時(shí),粒子速度方向偏轉(zhuǎn)了θ角,去掉電場(chǎng),改換成方向垂直紙面向里勻強(qiáng)磁場(chǎng),此粒子若原樣射入磁場(chǎng),它從場(chǎng)區(qū)另一側(cè)射出時(shí),也偏轉(zhuǎn)了θ角,求此磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B.B=Ecosθ/v第101頁(yè)練習(xí):如圖所表示,在X軸上方有勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)為E;在X軸下方有勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向如圖,在X軸上有一點(diǎn)M,離O點(diǎn)距離為L(zhǎng).現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電量為十q粒子,使其從靜止開始釋放后能經(jīng)過M點(diǎn).假如把此粒子放在y軸上,其坐標(biāo)應(yīng)滿足什么關(guān)系?（重力忽略不計(jì)）h＝B2qL2／8n2mE（n＝l、2、3……）歸納:處理組合場(chǎng)中問題關(guān)鍵是什么?對(duì)組合場(chǎng)進(jìn)行單場(chǎng)劃分,并畫出其軌跡,再利用單場(chǎng)模型結(jié)論求解第102頁(yè)第103頁(yè)第104頁(yè)第105頁(yè)第106頁(yè)第107頁(yè)第108頁(yè)第109頁(yè)第110頁(yè)第111頁(yè)第112頁(yè)第113頁(yè)第114頁(yè)第115頁(yè)探究點(diǎn):帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中直線運(yùn)動(dòng)練習(xí):如圖所表示，在相互垂直水平方向勻強(qiáng)電場(chǎng)（E已知）和勻強(qiáng)磁場(chǎng)（B已知）中，有一固定豎直絕緣桿，桿上套一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q小球，它們之間摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)由靜止釋放小球，試分析小球運(yùn)動(dòng)加速度和速度改變情況，并求出最大速度vm。（mg＞μqE）a先增大后減小最終為0，v一直增大到某一最大值。EB第116頁(yè)第117頁(yè)第118頁(yè)第119頁(yè)探究點(diǎn):帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)練習(xí):如圖所表示，有一質(zhì)量為m，帶電量為+q小球，從兩豎直帶等量異種電荷平行板上h高處始自由下落，板間有勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，那么帶電小球在經(jīng)過正交電磁場(chǎng)時(shí)()A.一定做曲線運(yùn)動(dòng)B.不可能做曲線運(yùn)動(dòng)C.可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)D.可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)A第120頁(yè)練習(xí):設(shè)空間存在豎直向下勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所表示，已知一離子在電場(chǎng)力和洛侖茲力作用下，從靜止開始自a點(diǎn)沿曲線acb運(yùn)動(dòng)，抵達(dá)b點(diǎn)時(shí)速度為零，c點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)最低點(diǎn)，忽略重力，以下說(shuō)法中正確是[]A．這離子必帶負(fù)電荷B.a點(diǎn)和b點(diǎn)位于同一高度C．離子在c點(diǎn)時(shí)速度最大D．離子抵達(dá)b點(diǎn)后，將沿原曲線返回a點(diǎn)EBabcBC第121頁(yè)第122頁(yè)第123頁(yè)第124頁(yè)第125頁(yè)第126頁(yè)練習(xí):如圖所表示，虛線上方有場(chǎng)強(qiáng)為E勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向豎直向下，虛線上下有磁感應(yīng)強(qiáng)度相同勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向外，ab是一根長(zhǎng)為L(zhǎng)絕緣細(xì)桿，沿電場(chǎng)線放置在虛線上方場(chǎng)中，b端在虛線上.將一套在桿上帶正電小球從a端由靜止釋放后，小球先做加速運(yùn)動(dòng)，后做勻速運(yùn)動(dòng)抵達(dá)b端.已知小球與絕緣桿間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3，小球重力忽略不計(jì)，當(dāng)小球脫離桿進(jìn)入虛線下方后，運(yùn)動(dòng)軌跡是半圓，圓半徑是L/3，求帶電小球從a到b運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力所做功與電場(chǎng)力所做功比值.

abEB4:9第127頁(yè)探究點(diǎn):幾個(gè)特殊物理模型1.質(zhì)譜儀含有相同核電荷數(shù)而不一樣質(zhì)量數(shù)原子互稱同位素，質(zhì)譜儀是分離各種元素同位素并測(cè)量它們質(zhì)量?jī)x器，它由靜電加速器、速度選擇器、偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)、顯示器等組成，它結(jié)構(gòu)原理如圖所表示第128頁(yè)練習(xí):質(zhì)譜儀是一個(gè)測(cè)定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素主要工具，從離子源S產(chǎn)生質(zhì)量為m、電量為q正離子，其初速可視為零．離子經(jīng)過加速電壓U加速后垂直進(jìn)入有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中線框所表示)，并沿著半圓周運(yùn)動(dòng)而抵達(dá)攝影底片上P點(diǎn)，測(cè)得P點(diǎn)到進(jìn)入磁場(chǎng)處距離為x，寫出此離子質(zhì)量計(jì)算式.UPBxS第129頁(yè)2.盤旋加速器第130頁(yè)思索:D形盒、磁場(chǎng)、電場(chǎng)作用分別是什么？為何要加交變電壓？D形盒作用是靜電屏蔽,使帶電粒子在圓周運(yùn)動(dòng)過程中只處于磁場(chǎng)中而不受電場(chǎng)干擾,以確保粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng)作用:使粒子勻速圓周運(yùn)動(dòng),取得屢次被加速機(jī)會(huì)，圓周運(yùn)動(dòng)周期電場(chǎng)作用:加速粒子,加速在該區(qū)域完成。交變電壓：為了確保每次帶電粒子經(jīng)過狹縫時(shí)均被加速，使之能量不停提升電壓改變周期應(yīng)與粒子偏轉(zhuǎn)周期相同第131頁(yè)練習(xí)：盤旋加速器D形盒半徑為R，用來(lái)加速質(zhì)量為m，帶電量為q質(zhì)子，使質(zhì)子由靜止加速到能量為E后，由A孔射出。求：（1）加速器中勻強(qiáng)磁場(chǎng)B方向和大小