20xx版高考物理人教版一輪學(xué)案：92-磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用-【含答案】-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 茲力不做功，故與磁場(chǎng)不存在時(shí)相比，滑塊經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)的速度不變，A錯(cuò)誤；由圓周運(yùn)動(dòng)中a＝，與磁場(chǎng)不存在時(shí)相比，滑塊經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)的加速度不變，B錯(cuò)誤；由左手定則，滑塊經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)受到的洛倫茲力向下，而滑塊所受的向心力不變，故滑塊經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力比磁場(chǎng)不存在時(shí)大，C錯(cuò)誤；由于洛倫茲力方向始終與運(yùn)動(dòng)方向垂直，在任意一點(diǎn)，滑塊經(jīng)過時(shí)的速度與磁場(chǎng)不存在時(shí)相比均不變，則運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間相等，D正確。Ⅱ.已知入射點(diǎn)和出射點(diǎn)的位置時(shí)，可以先通過入射點(diǎn)作入射方向的垂線，再連接入射點(diǎn)和出射點(diǎn)，作其中垂線，這兩條垂線的交點(diǎn)就是圓弧軌道的圓心(如圖甲b所示，圖中P為入射點(diǎn)，M為出射點(diǎn))。T)。③若粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑等于磁場(chǎng)區(qū)域的半徑，則有如下兩個(gè)結(jié)論：a．當(dāng)粒子從磁場(chǎng)邊界上同一點(diǎn)沿不同方向進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，粒子離開磁場(chǎng)時(shí)的速度方向一定平行，(磁發(fā)散)如圖丙。之后電子2也由a點(diǎn)沿圖示方向以相同速率垂直磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)，經(jīng)t2時(shí)間從a、b連線的中點(diǎn)c離開磁場(chǎng)，則t1︰t2為( A )A．3︰1 B．2︰3C．3︰2 D．2︰1[解析] 電子在磁場(chǎng)中都做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)題意畫出電子的運(yùn)動(dòng)軌跡，如圖所示，電子1垂直射進(jìn)磁場(chǎng)，從b點(diǎn)離開，則運(yùn)動(dòng)了半個(gè)圓周，ab即為直徑，c點(diǎn)為圓心，電子2以相同速率垂直磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)，經(jīng)t2時(shí)間從a、b連線的中點(diǎn)c離開磁場(chǎng)，根據(jù)半徑r＝可知，電子1和2的半徑相等，根據(jù)幾何關(guān)系可知，△aOc為等邊三角形，則粒子2轉(zhuǎn)過的圓心角為60176。已知磁場(chǎng)Ⅰ，Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B1，B2，則B1與B2的比值為( C )A．2cos θ B．sin θC．cos θ D．tan θ[解析] 設(shè)有界磁場(chǎng)Ⅰ寬度為d，則粒子在磁場(chǎng)Ⅰ和磁場(chǎng)Ⅱ中的運(yùn)動(dòng)軌跡分別如圖(a)、圖(b)所示，由幾何關(guān)系知d＝r1sin θ，d＝r2tan θ，由洛倫茲力提供向心力知Bqv＝m，得B＝，聯(lián)立得＝cos θ，選項(xiàng)C正確。名師點(diǎn)撥 帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)解題“三步法” (1)畫軌跡：即確定圓心，畫出運(yùn)動(dòng)軌跡。(2)時(shí)間極值①當(dāng)速度v一定時(shí)，弧長(zhǎng)(弦長(zhǎng))越長(zhǎng)，圓心角越大，則帶電粒子在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越長(zhǎng)?！沧兪接?xùn)練2〕一帶電質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量為m，電荷量為q，重力忽略不計(jì)，以平行于x軸的速度v從y軸上的a點(diǎn)射入如圖中第一象限所示的區(qū)域。因此該質(zhì)點(diǎn)在磁場(chǎng)內(nèi)的軌跡就是以O(shè)′為圓心，R＝為半徑的一段圓弧(圖中虛線圓弧)，在過M、N兩點(diǎn)的所有圓周中，以MN為直徑的圓周最小(如圖中實(shí)線所示)，因此所求圓形區(qū)域的最小半徑為rmin＝MN＝2．磁場(chǎng)方向不確定形成多解有些題目只告訴了磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，而未具體指出磁感應(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的多解。4．運(yùn)動(dòng)的往復(fù)性形成多解帶電粒子在部分是電場(chǎng)、部分是磁場(chǎng)的空間運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)往往具有往復(fù)性，從而形成多解 。角，MN的右上方存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，左下方存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。名師講壇二、“旋轉(zhuǎn)圓”模型的應(yīng)用適用條件速度大小一定，方向不同粒子源發(fā)射速度大小一定、方向不同的帶電粒子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，它們?cè)诖艌?chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑相同，若射入初速度為v0，則圓周運(yùn)動(dòng)半徑為R＝。(1)推導(dǎo)帶電粒子在磁場(chǎng)空間做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑；(2)求帶電粒子通過磁場(chǎng)空間的最大偏轉(zhuǎn)角。三、“放縮圓”模型的應(yīng)用適用條件速度方向一定，大小不同粒子源發(fā)射速度方向一定，大小不同的帶電粒子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，這些帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑隨速度的變化而變化軌跡圓圓心共線如圖所示(圖中只畫出粒子帶正電的情景)，速度v越大，運(yùn)動(dòng)半徑也越大。1年模擬2 NIAN GAO KAO 1 NIAN MO NI1．(2020在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的粒子，其運(yùn)動(dòng)時(shí)間為( C )A． B．C． D．[解析] 本題考查帶電粒子在組合邊界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。課標(biāo)Ⅱ，17)CT掃描是計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描技術(shù)的簡(jiǎn)稱，CT掃描機(jī)可用于對(duì)多種病情的探測(cè)。電子束在M、N之間需要加速，故N處的電勢(shì)高于M處的電勢(shì)，A錯(cuò)誤；若增大M、N之間的加速電壓，會(huì)使得電子獲得的速度變大，電子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，洛倫茲力提供向心力，有Bvq＝m，可得電子的偏轉(zhuǎn)軌跡半徑R＝，則電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑變大，電子出磁場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)角減小，P點(diǎn)向右移，B錯(cuò)誤；電子進(jìn)入磁場(chǎng)中向下偏轉(zhuǎn)，由左手定則可知，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向里，故C錯(cuò)誤；根據(jù)R＝可知，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，電子的運(yùn)動(dòng)軌跡半徑越小，在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)越明顯，P點(diǎn)向左移，故D正確。已知電子質(zhì)量m，電荷量為e，忽略重力
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