3-1__20xx__最新物理高考_第三節(jié)_帶電粒子在磁場中的運(yùn)動-預(yù)覽頁
【正文】 AB 弦與切線的夾角（弦切角θ）的 2倍，如圖 933 所示。圓心的確定，通常有以下兩種方法。 （ 二 ） 、洛倫茲力的方向 F 的方向既 _______于磁場 B的方向，又 _______于運(yùn)動電荷的速度 v 的方向，即 F 總是垂直于 B 和 v 所在的平面． ，伸出左手，讓姆指跟四指 ________，且處于_______，讓磁感線穿過 ________，四指指向 _______________（當(dāng)是負(fù)電荷時，四指指向與電荷運(yùn)動方向 ________）則 __________所指方向就是該電荷所受洛倫茲力的方向． （ 三 ） 、洛倫茲力與安培力的關(guān)系 ，而安 培力是導(dǎo)體中所有定向稱動的自由電荷受到的洛倫茲力的 ________． _________做功， 它不改變運(yùn)動電荷的 _________。應(yīng)特別注意“邊 界問題”以及由周期性引起的“多解問題” . 二、 考點(diǎn)知識梳理 （ 一 ） 、洛侖茲力 磁場對運(yùn)動電荷的作用力 : _______________，θ是 V、 B 之間的夾角 . ， F＝ 0 ， f=qvB ___________在磁場中才有可能受到洛倫茲力作用，靜止電荷在磁場中受到的磁場對電荷的作用力一定為 _____． 5. 洛倫茲力和安培力的關(guān)系： F 洛 是 F 安 的微觀解釋， F 安 是 F 洛 宏觀體現(xiàn)。確定半徑和給定的幾何量之間的關(guān)系是解題的基礎(chǔ)，有時需要建立運(yùn)動時間 t 和轉(zhuǎn)過的圓心角α之間的關(guān)系（ T2tT360t ????? 或 ）作為輔助。 （ 2）半徑的確定和計算：利用平面幾何關(guān)系，求出該圓的可能半徑或圓心角。 （ 3）運(yùn)動時間的確定 粒子在磁場 中運(yùn)動一周的時間為 T，當(dāng)粒子運(yùn)動的圓弧所對應(yīng)的圓心角為α?xí)r，其運(yùn)動時間可由下式表示 T?0360t ?＝(或者 T???2t＝）。 （ 4） 一帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動的程序解題方法（三步法）： ① 畫軌跡：即確定圓心，運(yùn)用幾何知識求半徑并畫出軌跡 ② 找聯(lián)系：軌道半徑與磁感應(yīng)強(qiáng)度、運(yùn)動速度的聯(lián)系，偏轉(zhuǎn)角度與對應(yīng)圓心角與運(yùn)動時間的聯(lián)系，在磁場中運(yùn)動時間與周期相聯(lián)系。? =2? ； ? ＞ 180176。由 ①②③式得 VD= 2202 VV ? 點(diǎn)評 ：凡是涉及到帶電粒子的動能發(fā)生了變化，均與洛侖茲力無關(guān)，因?yàn)槁鍋銎澚\(yùn)動電荷永遠(yuǎn)不做功。從入射界面這邊反向飛出，如圖 9314 所示，于是形成了多解 . 4. 運(yùn)動的重復(fù)性形成多解 帶電粒子在部分是電場，部分是磁場的空間運(yùn)動時，運(yùn)動往往具有往復(fù)性，因而形成多解 . [例題 4] 如 圖 9315 有垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場 （磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B） 在長度為 L 的平行極板間 ，板間距離也為 L，板不帶電，現(xiàn)有質(zhì)量為 m，電量為 q 的帶正電粒子 (不計重力 )，從左邊極板間中點(diǎn)處垂直磁感線以速度 V 水平射入磁場，欲使粒子不打在極板上，可采用的辦法是 A．使粒子的速度 VBqL/4m； B．使粒子的速度 V5BqL/4m； C．使粒子的速度 VBqL/m； D．使粒子速度 BqL/4mV5BqL/4m. 【思路點(diǎn)撥】本題為有界直線磁場中的勻速圓周運(yùn)動問題，難點(diǎn)是做有界磁場臨界值的判斷 .抓住兩個臨界條件是關(guān)鍵，即從左邊圖 9314 O V +q V L L 1r O? 圖 9315 邊緣出場和從右邊邊緣出場；同時注意粒子運(yùn)動的圓軌跡圓心必定在 O 點(diǎn)的正上方 . 解析 ： 由左手定則判得粒子在磁場中間向上偏，而作勻速圓周運(yùn)動，很明顯，圓周運(yùn)動的半徑大于某值 r1 時粒子可以從極板右邊穿出，而半徑小于某值 r2 時粒子可從極板的左邊穿出，現(xiàn)在問題歸結(jié)為求粒子能在右邊穿出時 r 的最小值 r1 以及粒子在左邊穿出時 r 的最大值 r2，由幾何知識得：粒子擦著板從右邊穿出時，圓心在 O 點(diǎn)，有： r12＝ L2+(r1L/2)2 解得 r1=5L/4； 又由于 r1=mV1/Bq， 得 V1=5BqL/4m ； 這種情況下有 V5BqL/4m． 粒子擦著上板從左邊穿出時，圓心在 O＇點(diǎn)，有 r2＝ L/4； 又由 r2＝ mV2/Bq=L/4 得 V2＝ BqL/4m 這種情況下 VBqL/4m．綜上可得正確答案是 A、 B． 答案 ： AB 【變式訓(xùn)練 4】 一足夠長的矩形區(qū)域 abcd 內(nèi)充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B，方向垂直 紙面向里的勻強(qiáng)磁場，矩形區(qū)域的左邊界 ad 寬為 L，現(xiàn)從 ad中點(diǎn) O 垂直于磁場射入一帶電粒子，速度大小為 v0 方向與 ad 邊夾角為 30176。分析此徑跡可知粒子 （ ） A．帶正電，由下往上運(yùn)動 B．帶正電，由上往下運(yùn)動 C．帶負(fù)電，由上往下運(yùn)動 D．帶負(fù)電，由下往上運(yùn)動 圖 9319中粗線是地磁場的磁感線，則以下相關(guān)信息正確的是（ ） A．地磁場對宇宙射線具有一定的阻擋作用 B． 有些高能帶電粒子能射向地球的兩極 C． 圖中 P端表示地球的北極 D． 圖中粒子帶正電 帶電粒子以初速度 V0 從 a 點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場， 如圖 9320。電磁血流計由一對電極 a 和 b 以及磁極 N 和 S 構(gòu)成，磁極 間的磁場是均勻的。在某次監(jiān)測中，兩觸點(diǎn)的距離為，血管壁的厚度可忽略，兩觸點(diǎn)間的電勢差為 160181。時，單擺的振動周期 T 與不存在磁場時的振動周期 T0 相比較 （ ） A． TT0 B． T=T0 C． TT0 D． 因未知擺球帶電的正負(fù)，無法判斷 1 如圖 9332，空間有垂直于 xOy 平面的勻強(qiáng)磁場 .t=0 的時刻，一電子以速度 v0 經(jīng)過 x軸上的 A 點(diǎn)，方向沿 x 軸正方向 .A點(diǎn)坐標(biāo)為（ 2R， 0），其中 R 為電子在磁場中 做圓周運(yùn)動的軌道半徑 .不計重力影響，則正確的是（ ） y 軸時，速度大小仍為 v0 t=06vR? 時，第一次經(jīng)過 y 軸 y 軸坐標(biāo)為（ 0， 232? R） y 軸坐標(biāo)為（ 0， 232? R） 9333 所示， L L2 為兩平行的虛線， L1 上方和 L2 下方都是垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的勻強(qiáng)磁場， A、 B 兩點(diǎn)都在 L2 上，帶電粒子從 A 點(diǎn)以初 速度 v 斜向上與 L2 成30
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