高考第一輪復(fù)習(xí)教案12-磁場(編輯修改稿)
2025-02-10 15:42 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 d處的磁感強(qiáng)度為B2，則載流線圈處于此位置受到的磁力矩的大小為 ． 3．安培力的實(shí)際應(yīng)用【例10】在原于反應(yīng)堆中抽動(dòng)液態(tài)金屬等導(dǎo)電液時(shí)．由于不允許傳動(dòng)機(jī)械部分與這些流體相接觸，常使用一種電磁泵。圖中表示這種電磁泵的結(jié)構(gòu)。將導(dǎo)管置于磁場中，當(dāng)電流I穿過導(dǎo)電液體時(shí)，這種導(dǎo)電液體即被驅(qū)動(dòng)。若導(dǎo)管的內(nèi)截面積為ah，磁場區(qū)域的寬度為L，磁感強(qiáng)度為B．液態(tài)金屬穿過磁場區(qū)域的電流為I，求驅(qū)動(dòng)所產(chǎn)生的壓強(qiáng)差是多大？ 【例11】將兩碳棒A,B(接電路）插盛有AgNO3溶液的容器中，構(gòu)成如圖電路．假設(shè)導(dǎo)軌光滑無電阻，寬為d,在垂直導(dǎo)軌平面方向上有大小為B,方向垂直紙面向外的磁場，若經(jīng)過時(shí)間t后，在容器中收集到nL氣體（標(biāo)況），問此時(shí)滑桿C(質(zhì)量為mC）的速度，寫出A,B棒上發(fā)生的電極反應(yīng)式（阿伏加德羅常數(shù)N0）【例12】如圖所示為利用電磁作用輸送非導(dǎo)電液體裝置的示意圖，一邊長為L、截面為正方形的塑料管道水平放置，其右端面上有一截面積為A的小噴口，在活塞的中部和上部分別嵌有兩根金屬棒a、b，其中棒b的兩端與一電壓表相連。整個(gè)裝置放在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)棒a中通有垂直紙面向里的恒定電流I時(shí)，活塞向右勻速推動(dòng)液體從噴口水平射出，不計(jì)所有阻力，求：(1)活塞移動(dòng)的速度；(2)該裝置的功率；(3）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；(4）若在實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn)電壓表的讀數(shù)變小，試分析其可能的原因．第3課 磁場對運(yùn)動(dòng)電荷的作用基礎(chǔ)知識(shí) 一、洛侖茲力磁場對運(yùn)動(dòng)電荷的作用力: f=qvB sinθ，θ是V、B之間的夾角.，F(xiàn)＝0，f=qvB ，靜止電荷在磁場中受到的磁場對電荷的作用力一定為0．二、洛倫茲力的方向，又垂直于運(yùn)動(dòng)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，讓姆指跟四指垂直，且處于同一平面內(nèi)，讓磁感線穿過手心，四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)方向（當(dāng)是負(fù)電荷時(shí)，四指指向與電荷運(yùn)動(dòng)方向相反）則姆指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(dòng)的自由電荷受到的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)．，它不改變運(yùn)動(dòng)電荷的速度大小。但安培力卻可以做功．四、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)：一是勻速直線運(yùn)動(dòng)；二是勻速圓周運(yùn)動(dòng)；三是螺旋運(yùn)動(dòng)．=mv/qB；其運(yùn)動(dòng)周期T=2πm/qB（與速度大小無關(guān)）．，但有區(qū)別：帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場，在電場中做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)（類平拋運(yùn)動(dòng)）；垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，則做變加速曲線運(yùn)動(dòng)（勻速圓周運(yùn)動(dòng)）．【例1】一帶電粒子以初速度V0垂直于勻強(qiáng)電場E 沿兩板中線射入，不計(jì)重力，由C點(diǎn)射出時(shí)的速度為V，若在兩板間加以垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，粒子仍以V0入射，恰從C關(guān)于中線的對稱點(diǎn)D射出，如圖所示，則粒子從D點(diǎn)射出的速度為多少?【例2】如圖所示，豎直兩平行板P、Q，長為L，兩板間電壓為U，垂直紙面的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電場和磁場均勻分布在兩板空間內(nèi)，今有帶電量為Q，質(zhì)量為m的帶正電的油滴，從某高度處由靜止落下，從兩板正中央進(jìn)入兩板之間，剛進(jìn)入時(shí)油滴受到的磁場力和電場力相等，此后油滴恰好從P板的下端點(diǎn)處離開兩板正對的區(qū)域，求（1）油滴原來靜止下落的位置離板上端點(diǎn)的高度h。（2）油滴離開板間時(shí)的速度大小?！纠?】如圖所示，在空間有勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度的方向垂直紙面向里，大小為B，光滑絕緣空心細(xì)管MN的長度為h，管內(nèi)M端有一質(zhì)量為m、帶正電q的小球P，開始時(shí)小球P相對管靜止，管帶著小球P沿垂直于管長度方向的恒定速度u向圖中右方運(yùn)動(dòng)．設(shè)重力及其它阻力均可忽略不計(jì)．（1）當(dāng)小球P相對管上升的速度為v時(shí)，小球上升的加速度多大？（2）小球P從管的另一端N離開管口后，在磁場中作圓周運(yùn)動(dòng)的圓半徑R多大？（3）小球P在從管的M端到N端的過程中，管壁對小球做的功是多少？【例4】在兩塊平行金屬板A、B中，B板的正中央有一α粒子源，可向各個(gè)方向射出速率不同的α粒子，如圖所示．若在A、B板中加上UAB＝U0的電壓后，A板就沒有α粒子射到，U0是α粒子不能到達(dá)A板的最小電壓．若撤去A、B間的電壓，為了使α粒子不射到A板，而在A、B之間加上勻強(qiáng)磁場，則勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度B必須符合什么條件（已知α粒子的荷質(zhì)比m／q=2．l10－8kg/C，A、B間的距離d＝10cm，電壓U0=4．2104V）？規(guī)律方法 帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的圓心、半徑及時(shí)間的確定（1)用幾何知識(shí)確定圓心并求半徑． 因?yàn)镕方向指向圓心，根據(jù)F一定垂直v，畫出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡中任意兩點(diǎn)（大多是射入點(diǎn)和出射點(diǎn)）的F或半徑方向，其延長線的交點(diǎn)即為圓心，再用幾何知識(shí)求其半徑與弦長的關(guān)系． (2)確定軌跡所對應(yīng)的圓心角，求運(yùn)動(dòng)時(shí)間． 先利用圓心角與弦切角的關(guān)系，或者是四邊形內(nèi)角和等于3600（或2π）計(jì)算出圓心角θ的大小，再由公式t=θT/3600（或θT/2π）可求出運(yùn)動(dòng)時(shí)間．(3)注意圓周運(yùn)動(dòng)中有關(guān)對稱的規(guī)律． 如從同一邊界射入的粒子，從同一邊界射出時(shí)，速度與邊界的夾角相等；在圓形磁場區(qū)域內(nèi)，沿徑向射入的粒子，必沿徑向射出．【例5】如圖所示，一束電子（電量為e）以速度v垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，寬度為d的勻強(qiáng)磁場中，穿過磁場時(shí)速度方向與電子原來入射方向的夾角是300，則電子的質(zhì)量是 ，穿過磁場的時(shí)間是 。【例6】如圖所示，一束電子以大小不同的速率沿圖示方向飛入橫截面是一正方形的勻強(qiáng)磁場，下列判斷正確的是（ ） A、電子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長，其軌跡線越長 B．電子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長。其軌跡線所對應(yīng)的圓心角越大 C．在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同的電子，其軌跡線一定重合 D．電子的速率不同，它們在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定不相同【例7】如圖所示，半徑R=10cm的圓形區(qū)域邊界跟y軸相切于坐標(biāo)系原點(diǎn)O。磁感強(qiáng)度B＝0．332 T，方向垂直于紙面向里，在O處有一放射源 S，可沿紙面向各個(gè)方向射出速率均為v=3．2106m/s的α粒子．已知α粒子的質(zhì)量m= 6．6410－27 kg，電量q=3．2 10－19 C．（1）畫出α粒子通過磁場空間做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心的軌跡．（2）求出α粒子通過磁場空間的最大偏轉(zhuǎn)角θ．（3）再以過O點(diǎn)并垂直紙面的直線為軸旋轉(zhuǎn)磁場區(qū)域，能使穿過磁場區(qū)域且偏轉(zhuǎn)角最大的α粒子射到正方向的y軸上，則圓形磁場直徑OA至少應(yīng)轉(zhuǎn)過多大的角度β．洛侖茲力的多解問題（1）帶電粒子電性不確定形成多解． 帶
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