《金新學(xué)案》安徽省高三物理一輪 第8章 磁場 第二講精品課件

第二講運動電荷在磁場中受到的力一、洛倫茲力的大小和方向1．洛倫茲力的大小(1)v∥B時，洛倫茲力F＝___.(θ＝0°或

180°)(2)v⊥B時，洛倫茲力F＝_____.(θ＝90°)

(3)v＝0時，洛倫茲力F＝___0qvB02．洛倫茲力的方向(1)判定方法：應(yīng)用左手定則，注意四指應(yīng)

指向電流的方向即正電荷運動的方向或負

電荷運動的反方向．(2)方向特點：F⊥B，F(xiàn)⊥v.即F垂直于

______決定的平面．(注意B和v可以有任

意夾角)

B和v二、帶電粒子在勻強磁場中的運動1．若v∥B，帶電粒子不受洛倫茲力，在

勻強磁場中做_________運動．2．若v⊥B，帶電粒子僅受洛倫茲力作用，

在垂直于磁感線的平面內(nèi)以入射速度v做

_________運動．

勻速直線勻速圓周(2)T、f和ω的特點T、f和ω的大小與軌道半徑r和運行速率v

_____，只與磁場的___________和粒子的

_____有關(guān)．

無關(guān)磁感應(yīng)強度比荷一、洛倫茲力與安培力相比較安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，但各自的表現(xiàn)形式不同，洛倫茲力對運動電荷永遠不做功，而安培力對通電導(dǎo)線可做正功，可做負功，也可不做功．二、洛倫茲力與電場力相比較力方向與場方向的關(guān)系一定是F⊥B、F⊥v正電荷受力方向與電場方向相同，負電荷受力方向與電場方向相反做功情況任何情況下都不做功可能做正功、負功，也可能不做功力F為零時場的情況F為零，B不一定為零F為零，E一定為零作用效果只改變電荷運動的速度方向，不改變速度大小既可以改變電荷運動的速度大小，也可以改變電荷運動的方向(1)電荷在電場中一定受電場力，而在磁場中不一定受洛倫茲力．(2)洛倫茲力的方向與速度方向一定垂直，而電場力的方向與速度方向無必然聯(lián)系．三、、帶帶電電粒粒子子在在勻勻強強磁磁場場中中的的勻勻速速圓圓周周運運動動問問題題1．圓圓心心的的確確定定(1)基本本思思路路：：與與速速度度方方向向垂垂直直的的直直線線和和圖圖中中弦弦的的中中垂垂線線一一定定過過圓圓心心．．(2)兩種種情情形形①已知知入入射射方方向向和和出出射射方方向向時時，，可可通通過過入入射射點點和和射射出出點點分分別別作作垂垂直直于于入入射射方方向向和和出出射射方方向向的的直直線線，，兩兩條條直直線線的的交交點點就就是是圓圓弧弧軌軌道道的的圓圓心心(如圖甲所所示，圖圖中P為入射點點，M為出射點點)．甲乙乙4．帶電粒粒子在不不同邊界界磁場中中的運動動(1)直線邊界界(進出磁場場具有對對稱性(2)平行邊界界(存在臨界界條件(3)圓形邊界(沿徑向射入必必沿徑向射出出，如下圖)因為電荷進入入磁場時的速速度方向可以以與磁場方向向成任意夾答案：

B①帶電粒子的比比荷②帶電粒子在磁磁場中運動的的周期③帶電粒子的初初速度④帶電粒子在磁磁場中運動的的半徑A．①②B．①②③C．②③④D．②③答案：A答案：B答案：B答案：C帶電粒子在直直線邊界磁場場中的運動問問題已知粒子在磁磁場中做圓周周運動的半徑徑介于a/2到a之間，從發(fā)射射粒子到粒子子全部離開磁磁場經(jīng)歷的時時間恰好為粒粒子在磁場中中做圓周運動動周期的四分分之一．求最最后離開磁場場的粒子從粒粒子源射出時時的(1)速度的大小；；(2)速度方向與y軸正方向夾角角的正弦．帶電粒子在勻勻強磁場中做做勻速圓周運運動的程序解解題法——三步法：(1)畫軌跡：即確確定圓心，幾幾何方法求半半徑并畫出軌軌跡．(2)找聯(lián)系：軌道道半徑與磁感感應(yīng)強度、運運動速度相聯(lián)聯(lián)系，偏轉(zhuǎn)角角度與圓心角角、運動時間間相聯(lián)系，在在磁場中運動動的時間與周周期相聯(lián)系．．(3)用規(guī)律：即牛牛頓第二定律律和圓周運動動的規(guī)律，特特別是周期公公式，半徑公公式．1－1：如右圖所示示，直角三角角形ABC中存在一勻強強磁場，比荷荷相同的兩個個粒子沿AB方向射入磁場場，分別從AC邊上的P、Q兩點射出，則則()A．從P射出的粒子速速度大B．從Q射出的粒子速速度小C．從P射出的粒子，，在磁場中運動的時時間長D．兩粒子在磁磁場中運動的的時間一樣長答案：D帶電粒子在圓圓形邊界磁場場內(nèi)運動問題題答案：D2－1：受控?zé)岷司劬圩円迅叨榷燃儍舻碾?、、氚混合材料料加熱?億度以上，即即達到所謂熱熱核溫度．在在這樣的超高高溫度下，氘氘、氚混合氣氣體已完全電電離，成為氘氘、氚原子核核和自由電子子混合而成的的等離子體．．從常溫下處于于分子狀態(tài)的的氘、氚材料料開始，一直直到上述熱核核溫度的整個個加熱過程中中，必須把這這個尺寸有限限的等離子體體約束起來，，使組成等離離子體的原子子核在發(fā)生足足夠多的聚變變反應(yīng)之前不不至于失散，，可一般的容容器無法使用用，因為任何何材料的容器器壁都不可能能承受這樣的的高溫．而磁磁約束是目前前的重點研究究方案，利用用磁場可以約約束帶電粒子子這一特性，，構(gòu)造一個特特殊的磁容器器建成聚變反反應(yīng)堆．1.如下圖所示，，將一陰極射射線管置于一一通電螺線管管的正上方，，且在同一水水平面內(nèi)，則則陰極射線將將()A．向外偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)B．向里偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)C．向上偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)D．向下偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)解析：由安培定則則可知通電電螺線管在在陰極射線線處磁場方方向豎直向向下，陰極極射線帶負負電，結(jié)合合左手定則則可知其所所受洛倫茲茲力垂直于于紙面向外外．難度易易．答案：AA．帶電粒子子在磁場中中飛行的時時間不可能能相同B．從M點射入的帶帶電粒子可可能先飛出出磁場C．從N點射入的帶帶電粒子可可能先飛出出磁場D．從N點射入的帶帶電粒子可可能比M點射入的帶帶電粒子先先飛出磁場場解析：畫軌跡草圖圖如右圖所所示，容易易得出粒子子在圓形磁磁場中的軌軌跡長度(或軌跡對應(yīng)應(yīng)的圓心角角)不會大于在在正方形磁磁場中的，，故B正確．答案：BA．三個質(zhì)子子從S運動到S′的時間相等等B．三個質(zhì)子子在附加磁磁場以外區(qū)