創(chuàng)新設(shè)計(jì)高中數(shù)學(xué)第2章基本初等函數(shù)Ⅰ23冪函數(shù)課件新人教A版必修1

專(zhuān)題突破第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)與磁場(chǎng)第2課時(shí)磁場(chǎng)與帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專(zhuān)題突破第一部分專(zhuān)題三電場(chǎng)與磁場(chǎng)第2課時(shí)磁場(chǎng)與帶電粒子在創(chuàng)新設(shè)計(jì)高中數(shù)學(xué)第2章基本初等函數(shù)Ⅰ2創(chuàng)新設(shè)計(jì)高中數(shù)學(xué)第2章基本初等函數(shù)Ⅰ2創(chuàng)新設(shè)計(jì)高中數(shù)學(xué)第2章基本初等函數(shù)Ⅰ2創(chuàng)新設(shè)計(jì)高中數(shù)學(xué)第2章基本初等函數(shù)Ⅰ2創(chuàng)新設(shè)計(jì)高中數(shù)學(xué)第2章基本初等函數(shù)Ⅰ2欄目導(dǎo)航02命題熱點(diǎn)突破01知識(shí)規(guī)律鏈接欄目導(dǎo)航02命題熱點(diǎn)突破01知識(shí)規(guī)律鏈接01知識(shí)規(guī)律鏈接1．磁場(chǎng)的疊加及安培力(1)磁場(chǎng)的疊加：幾根通電導(dǎo)線(xiàn)的磁場(chǎng)的疊加——右手螺旋定則：磁感應(yīng)強(qiáng)度________于半徑線(xiàn)；矢量疊加．(2)地磁場(chǎng)的分布：北半球，豎直分量向______；南半球，豎直分量向______；地球上各處，水平分量向______；赤道上空，磁感應(yīng)強(qiáng)度水平向______.(3)安培力方向一定垂直通電導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)方向決定的平面，即同時(shí)有FA⊥l，F(xiàn)A⊥B．空間想象能力：左手定則，立體圖→平面圖→立體圖．垂直下上北北01知識(shí)規(guī)律鏈接1．磁場(chǎng)的疊加及安培力垂直下上北北2．帶電粒子在磁場(chǎng)中的受力情況(1)磁場(chǎng)只對(duì)運(yùn)動(dòng)的電荷有力的作用，對(duì)靜止的電荷無(wú)力的作用．(2)洛倫茲力的大小和方向：其大小為F＝qvBsinθ，注意：θ為v與B的夾角．F的方向由________定則判定，四指的指向應(yīng)為正電荷運(yùn)動(dòng)的方向或負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)方向的反方向．(3)洛倫茲力做功的特點(diǎn)：由于洛倫茲力始終和速度方向垂直，所以洛倫茲力________做功．左手永不左手永不3．帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)3．帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)高中數(shù)學(xué)第2章基本初等函數(shù)Ⅰ21N、長(zhǎng)L＝1m的質(zhì)量分布均勻的導(dǎo)體ab，在其中點(diǎn)彎成θ＝60°角，將此導(dǎo)體放入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)體兩端a、b懸掛于兩相同的彈簧下端，彈簧均為豎直狀態(tài)，當(dāng)導(dǎo)體中通過(guò)I＝1A的電流時(shí)，兩根彈簧比原長(zhǎng)各縮短了Δx＝0.如圖所示，d點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零，a點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度豎直向下，c點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度豎直向上，B、D錯(cuò)誤，C正確．B．粒子在b點(diǎn)速率大于在a點(diǎn)速率D．此空間可能只有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向與電子速度方向垂直D．此空間可能只有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向與電子速度方向垂直D．若僅減小入射速率，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間變短B．a(chǎn)粒子在磁場(chǎng)中所受洛倫茲力較大B．粒子在b點(diǎn)速率大于在a點(diǎn)速率A．導(dǎo)體中電流的方向?yàn)閎→a4T，則 ()第2課時(shí)磁場(chǎng)與帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)D．c點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下解析通電直導(dǎo)線(xiàn)周?chē)a(chǎn)生的磁場(chǎng)方向由安培定則判斷，如圖所示赤道上空，磁感應(yīng)強(qiáng)度水平向______.[訓(xùn)練4]兩個(gè)質(zhì)量相同、所帶電荷量相等的帶電粒子a、b，以不同的速率對(duì)準(zhǔn)圓心O沿著AO方向射入圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示．若不計(jì)粒子的重力，則下列說(shuō)法正確的是 ()(2020·浙江卷)特高壓直流輸電是國(guó)家重點(diǎn)能源工程．如圖所示，兩根等高、相互平行的水平長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)分別通有方向相同的電流I1和I2，I1>I2.B．d點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0靜止時(shí)，線(xiàn)圈Ⅱ平衡，線(xiàn)圈Ⅰ對(duì)線(xiàn)圈Ⅱ的作用力與托盤(pán)對(duì)線(xiàn)圈Ⅱ的作用力是一對(duì)平衡力，D錯(cuò)誤．解析根據(jù)題意，安培力的功等于彈頭獲得的動(dòng)能．軌道間距減小，安培力減小，安培力做功減小，彈頭獲得動(dòng)能減小，速度減小，故A錯(cuò)誤；1N、長(zhǎng)L＝1m的質(zhì)量分布均勻的導(dǎo)體ab，在其中點(diǎn)彎成θ02命題熱點(diǎn)突破熱點(diǎn)一磁場(chǎng)及其對(duì)電流的作用02命題熱點(diǎn)突破熱點(diǎn)一磁場(chǎng)及其對(duì)電流的作用ACAC創(chuàng)新設(shè)計(jì)高中數(shù)學(xué)第2章基本初等函數(shù)Ⅰ2[訓(xùn)練2](2020·山東德州期末)如圖所示，兩根相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)分別通有方向相反的電流I1和I2，且I1>I2，用F12表示I1對(duì)I2的作用力，F(xiàn)21表示I2對(duì)I1的作用力，則以下說(shuō)法正確的是 ()A．F12>F21B．F12＜F21C．I1左側(cè)M點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零D．I2右側(cè)N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零D[訓(xùn)練2](2020·山東德州期末)如圖所示，兩根相互平行解析本題考查安培定則、牛頓第三定律．由于兩根通電直導(dǎo)線(xiàn)之間的作用力是相互作用力，所以F12＝F21，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；根據(jù)安培定則，I1在M點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直紙面向外，在N點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直紙面向里；I2在M點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直紙面向里，在N點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直紙面向外；因I1>I2，根據(jù)直線(xiàn)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度與電流成正比，與距離成反比可知，I2右側(cè)N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零，I1左側(cè)M點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不可能為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確．創(chuàng)新設(shè)計(jì)高中數(shù)學(xué)第2章基本初等函數(shù)Ⅰ2

(2019·全國(guó)卷Ⅰ)如圖，等邊三角形線(xiàn)框LMN由三根相同的導(dǎo)體棒連接而成，固定于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線(xiàn)框平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，線(xiàn)框頂點(diǎn)M、N與直流電源兩端相接．已知導(dǎo)體棒MN受到的安培力大小為F，則線(xiàn)框LMN受到的安培力的大小為 ()A．2F

B．1.5FC．0.5F

D．0B (2019·全國(guó)卷Ⅰ)如圖，等邊三角形線(xiàn)框LMN由三根相同解析設(shè)每根導(dǎo)體棒的電阻為R，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則電路中，上、下兩支路電阻之比為R1∶R2＝2R∶R＝2∶1，上、下兩支路電流之比I1∶I2＝1∶2.如圖所示，由于上支路通電的導(dǎo)體受安培力的有效長(zhǎng)度也為L(zhǎng)，根據(jù)安培力計(jì)算公式F＝ILB，可知F′∶F＝I1∶I2＝1∶2，得F′＝0.5F，根據(jù)左手定則可知，兩力方向相同，故線(xiàn)框LMN所受的合力大小為F＋F′＝1.5F，選項(xiàng)B正確．解析設(shè)每根導(dǎo)體棒的電阻為R，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則電路中，上、下兩支創(chuàng)新設(shè)計(jì)高中數(shù)學(xué)第2章基本初等函數(shù)Ⅰ2[訓(xùn)練3](2020·浙江寧波模擬)將閉合通電導(dǎo)線(xiàn)圓環(huán)平行于紙面緩慢地豎直向下放入水平方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示，則在通電圓環(huán)從剛進(jìn)入到完全進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，所受的安培力的大小 ()A．逐漸增大B．逐漸變小C．先增大后減小D．先減小后增大解析通電圓環(huán)受到的安培力大小F＝ILB，其中I、B分別為所通電流大小、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，L指有效長(zhǎng)度，它等于圓環(huán)所截邊界線(xiàn)的長(zhǎng)度．由于L先增大后減小，故安培力先增大后減小，C正確；A、B、D錯(cuò)誤．C[訓(xùn)練3](2020·浙江寧波模擬)將閉合通電導(dǎo)線(xiàn)圓環(huán)平行[訓(xùn)練4](多選)(2020·四川樹(shù)德中學(xué)二診)如圖所示，一根重力G＝0.1N、長(zhǎng)L＝1m的質(zhì)量分布均勻的導(dǎo)體ab，在其中點(diǎn)彎成θ＝60°角，將此導(dǎo)體放入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)體兩端a、b懸掛于兩相同的彈簧下端，彈簧均為豎直狀態(tài)，當(dāng)導(dǎo)體中通過(guò)I＝1A的電流時(shí)，兩根彈簧比原長(zhǎng)各縮短了Δx＝0.01m，已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B＝0.4T，則 ()A．導(dǎo)體中電流的方向?yàn)閎→aB．每根彈簧的彈力大小為0.10NC．彈簧的勁度系數(shù)k＝5N/mD．若導(dǎo)體中不通電流，則彈簧伸長(zhǎng)0.02mAC[訓(xùn)練4](多選)(2020·四川樹(shù)德中學(xué)二診)如圖所示，創(chuàng)新設(shè)計(jì)高中數(shù)學(xué)第2章基本初等函數(shù)Ⅰ2

(2020·浙江卷)特高壓直流輸電是國(guó)家重點(diǎn)能源工程．如圖所示，兩根等高、相互平行的水平長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)分別通有方向相同的電流I1和I2，I1>I2.a、b、c三點(diǎn)連線(xiàn)與兩根導(dǎo)線(xiàn)等高并垂直，b點(diǎn)位于兩根導(dǎo)線(xiàn)間的中點(diǎn)，a、c兩點(diǎn)與b點(diǎn)距離相等，d點(diǎn)位于b點(diǎn)正下方．不考慮地磁場(chǎng)的影響，則 ()A．b點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0B．d點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0C．a(chǎn)點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下D．c點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下C (2020·浙江卷)特高壓直流輸電是國(guó)家重點(diǎn)能源工程．如圖解析通電直導(dǎo)線(xiàn)周?chē)a(chǎn)生的磁場(chǎng)方向由安培定則判斷，如圖所示I1在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向上，I2在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向下，因?yàn)镮1>I2，即B1>B2，則在b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零，A錯(cuò)誤；如圖所示，d點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零，a點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度豎直向下，c點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度豎直向上，B、D錯(cuò)誤，C正確．解析通電直導(dǎo)線(xiàn)周?chē)a(chǎn)生的磁場(chǎng)方向由安培定則判斷，如圖所示AA解析當(dāng)兩線(xiàn)圈電流相同時(shí)，表現(xiàn)為相互吸引，電流方向相反時(shí)，表現(xiàn)為相互排斥，故當(dāng)天平示數(shù)為正時(shí)，兩者相互排斥，電流方向相反，當(dāng)天平示數(shù)為負(fù)時(shí)，兩者相互吸引，電流方向相同，A正確，B錯(cuò)誤；線(xiàn)圈Ⅰ對(duì)線(xiàn)圈Ⅱ的作用力與線(xiàn)圈Ⅱ?qū)€(xiàn)圈Ⅰ的作用力是一對(duì)相互作用力，等大反向，C錯(cuò)誤；靜止時(shí)，線(xiàn)圈Ⅱ平衡，線(xiàn)圈Ⅰ對(duì)線(xiàn)圈Ⅱ的作用力與托盤(pán)對(duì)線(xiàn)圈Ⅱ的作用力是一對(duì)平衡力，D錯(cuò)誤．解析當(dāng)兩線(xiàn)圈電流相同時(shí)，表現(xiàn)為相互吸引，電流方向相反時(shí)，表[訓(xùn)練6](2020·四川內(nèi)江聯(lián)考)2019年1月，出現(xiàn)在中國(guó)海軍坦克登陸艦上的電磁軌道炮在全球“刷屏”，這是電磁軌道炮全球首次實(shí)現(xiàn)艦載測(cè)試．如圖所示為電磁炮的簡(jiǎn)化原理示意圖，它由兩條水平放置的平行光滑長(zhǎng)直軌道組成．軌道間放置一個(gè)導(dǎo)體滑塊作為彈頭．當(dāng)電流從一條軌道流入，經(jīng)彈頭從另一條軌道流回時(shí)，在兩軌道間產(chǎn)生磁場(chǎng)，彈頭就在安培力推動(dòng)下以很大的速度發(fā)射出去．不計(jì)空氣阻力，將該過(guò)程中安培力近似處理為恒力，為了使彈丸獲得更大的速度，可適當(dāng) ()A．減小平行軌道間距B．增大軌道中的電流C．縮短軌道的長(zhǎng)度D．增大彈丸的質(zhì)量B[訓(xùn)練6](2020·四川內(nèi)江聯(lián)考)2019年1月，出現(xiàn)在解析根據(jù)題意，安培力的功等于彈頭獲得的動(dòng)能．軌道間距減小，安培力減小，安培力做功減小，彈頭獲得動(dòng)能減小，速度減小，故A錯(cuò)誤；增大軌道中電流，安培力增大，安培力做功增大，彈頭獲得動(dòng)能增大，速度增大，故B正確；縮短軌道長(zhǎng)度，安培力做功減小，彈頭獲得動(dòng)能減小，速度減小，故C錯(cuò)誤；只增大彈丸質(zhì)量，安培力做功不變，彈頭獲得動(dòng)能不變，所以速度減小，D錯(cuò)誤．解析根據(jù)題意，安培力的功等于彈頭獲得的動(dòng)能．軌道間距減小，熱點(diǎn)二磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用[訓(xùn)練1](2019·北京卷)如圖所示，正方形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一帶電粒子垂直磁場(chǎng)邊界從a點(diǎn)射入，從b點(diǎn)射出．下列說(shuō)法正確的是 ()A．粒子帶正電B．粒子在b點(diǎn)速率大于在a點(diǎn)速率C．若僅減小磁感應(yīng)強(qiáng)度，則粒子可能從b點(diǎn)右側(cè)射出D．若僅減小入射速率，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間變短C熱點(diǎn)二磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用[訓(xùn)練1](2019·北京卷)創(chuàng)新設(shè)計(jì)高中數(shù)學(xué)第2章基本初等函數(shù)Ⅰ2[訓(xùn)練2](2020·北京朝陽(yáng)區(qū)六校聯(lián)考)一個(gè)電子穿過(guò)某一空間而未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則 ()A．此空間一定不存在磁場(chǎng)B．此空間一定不存在電場(chǎng)C．此空間可能同時(shí)有電場(chǎng)和磁場(chǎng)D．此空間可能只有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向與電子速度方向垂直C[訓(xùn)練2](2020·北京朝陽(yáng)區(qū)六校聯(lián)考)一個(gè)電子穿過(guò)某一解析如果一個(gè)電子沿磁場(chǎng)的方向穿過(guò)某一空間，它是不受磁場(chǎng)力的，只有與磁場(chǎng)方向有夾角地進(jìn)入磁場(chǎng)才會(huì)受到洛侖茲力而發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；如果電子沿電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)，它受電場(chǎng)力的方向與速度方向在同一直線(xiàn)上，則此時(shí)它也不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而是做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，加速減速，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；此空間可能同時(shí)有電場(chǎng)和磁場(chǎng)，選項(xiàng)C正確；因?yàn)殡娮釉谶@個(gè)復(fù)合場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力與磁場(chǎng)力可能是平衡的，電子就不會(huì)偏轉(zhuǎn)，如速度選擇器，故選項(xiàng)C正確；如果此空間可能只有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向與電子速度方向垂直，則電子一定會(huì)在洛侖茲力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．創(chuàng)新設(shè)計(jì)高中數(shù)學(xué)第2章基本初等函數(shù)Ⅰ2[訓(xùn)練3](多選)(2020·天津和平區(qū)三模)質(zhì)量為m、電量為q的帶電粒子以速率v垂直磁感線(xiàn)射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在洛侖茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，帶電粒子在圓周軌道上運(yùn)動(dòng)相當(dāng)于一個(gè)環(huán)形電流，則下列說(shuō)法中正確的是 ()A．環(huán)形電流的電流強(qiáng)度跟q成正比B．環(huán)形電流的電流強(qiáng)度跟v成正比C．環(huán)形電流的電流強(qiáng)度跟B成正比D．環(huán)形電流的電流強(qiáng)度跟m成反比CD[訓(xùn)練3](多選)(2020·天津和平區(qū)三模)質(zhì)量為m、電DD創(chuàng)新設(shè)計(jì)高中數(shù)學(xué)第2章基本初等函數(shù)Ⅰ2創(chuàng)新設(shè)計(jì)高中數(shù)學(xué)第2章基本初等函數(shù)Ⅰ2[訓(xùn)練4]兩個(gè)質(zhì)量相同、所帶電荷量相等的帶電粒子a、b，以不同的速率對(duì)準(zhǔn)圓心O沿著AO方向射入圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示．若不計(jì)粒子的重力，則下列說(shuō)法正確的是 ()A．a(chǎn)粒子帶正電，b粒子帶負(fù)電B．a(chǎn)粒子在磁場(chǎng)中所受洛倫茲力較大C．b粒子動(dòng)能較大D．b粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)C[訓(xùn)練4]兩個(gè)質(zhì)量相同、所帶電荷量相等的帶電粒子a、b，以創(chuàng)新設(shè)計(jì)高中數(shù)學(xué)第2章基本初等函數(shù)Ⅰ2熱點(diǎn)三帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)熱點(diǎn)三帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)高中數(shù)學(xué)第2章基本初等函數(shù)Ⅰ2創(chuàng)新設(shè)計(jì)高中數(shù)學(xué)第2章基本初等函數(shù)Ⅰ2[規(guī)律總結(jié)]1．基本思路(1)畫(huà)軌跡：確定圓心，用幾何方法求半徑并畫(huà)出軌跡．(2)找聯(lián)系：軌跡半徑與磁感應(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)間和周期相聯(lián)系．(3)用規(guī)律：利用牛頓第二定律和圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，特別是周期公式和半徑公式．2．臨界問(wèn)題(1)解決帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題，關(guān)鍵在于運(yùn)用動(dòng)態(tài)思維，尋找臨界點(diǎn)，確定臨界狀態(tài)，根據(jù)粒子的速度方向找出半徑方向，同時(shí)由磁場(chǎng)邊界和題設(shè)條件畫(huà)好軌跡，定好圓心，建立幾何關(guān)系．(2)粒子射出或不射出磁場(chǎng)