最新物理热点题型冲刺高考《磁场对运动电荷的作用》专题复习课件.ppt
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1、磁场对运动电荷的作用磁场对运动电荷的作用1 知识梳理双基自测2 核心考点重点突破3 名师讲坛素养提升4 2年高考1年模拟1 知识梳理双基自测1洛伦兹力:磁场对_的作用力。2洛伦兹力的方向(左手定则):(1)伸出左手,使拇指与其余四个手指_,并且都与手掌在同一个平面内。(2)让磁感线从掌心进入,并使_指向正电荷运动的方向(或负电荷运动的反方向)。知识知识点点1洛伦兹力洛伦兹力运动电荷运动电荷垂直垂直四指四指(3)_所指的方向就是运动电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向。如图,表示_运动的方向或_运动的反方向,表示_的方向,表示_的方向。3洛伦兹力的大小:F_,是v与B之间的夹角。(1)当vB时,F_。
2、(2)当vB时,F_。拇指拇指正电荷正电荷负电荷负电荷磁场磁场洛伦兹力洛伦兹力qvBsin 0qvB1洛伦兹力的特点:由于洛伦兹力F_,F_,即F垂直于B和v决定的_,所以洛伦兹力不改变带电粒子速度的_,或者说,洛伦兹力对带电粒子_。2粒子的运动性质:(1)若v0B,则粒子_,在磁场中做_。(2)若v0B,则带电粒子在匀强磁场中做_。知识知识点点2带电粒子在匀强磁场中的运动带电粒子在匀强磁场中的运动Bv平面平面大小大小不做功不做功不受洛伦兹力不受洛伦兹力匀速直线运动匀速直线运动匀速圆周运动匀速圆周运动注意:应用带电粒子在磁场中做匀速圆周运动时的半径和周期公式时,一定要进行推导,不能直接应用。思
3、考:(1)为什么带电粒子在电场力、重力和洛伦兹力共同作用下的直线运动只能是匀速直线运动?答案如果是变速,则洛伦兹力会变化,而洛伦兹力总是和速度方向垂直,所以就不可能是直线运动。(2)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时,T、f和的大小与速度v有关吗?与哪些因素有关?4由于安培力是洛伦兹力的宏观表现,所以洛伦兹力也可能做功。()5带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时,其运动半径与带电粒子的比荷有关。()6利用质谱仪可以测得带电粒子的比荷。()7经过回旋加速器加速的带电粒子的最大动能是由D形盒的最大半径、磁感应强度B、加速电压的大小共同决定的。()二、对点激活1(2020四川石室中学期中)(多选)
4、带电荷量为q的粒子在匀强磁场中运动,下列说法中正确的是()A只要速度大小相同,所受洛伦兹力就相同B如果把q改为q,且速度反向、大小不变,则洛伦兹力的大小不变C洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直,磁场方向一定与电荷运动方向垂直D粒子只受到洛伦兹力的作用,不可能做匀速直线运动BD解析本题考查对洛伦兹力的认识。粒子速度大小相同,由fqvBsin 可知,如果速度v与磁场B的夹角不同,洛伦兹力大小就可能不同,故A错误;如果把q改为q,且速度反向,大小不变,则洛伦兹力的大小、方向均不变,故B正确;洛伦兹力方向一定与电荷运动方向垂直,磁场方向与电荷运动方向不一定垂直,故C错误;洛伦兹力方向一定与电荷运动方向
5、垂直,所以粒子只受到洛伦兹力的作用,不可能做匀速直线运动,故D正确。2(2021安徽安庆月考)美丽的安庆处在北纬30度附近,一束带负电的粒子从太空沿地球半径方向飞向安庆振风塔,由于受到地磁场的作用,粒子的运动方向将会发生偏转,该束带电粒子偏转方向是()A向东B向西C向南D向北B解析运动粒子带负电,而地磁场的水平分量由南向北,所以根据左手定则可以判断,粒子所受洛伦兹力的方向向西,应向西偏转,B正确。2 核心考点重点突破1洛伦兹力的特点(1)洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷的速度方向和磁场方向共同确定的平面,所以洛伦兹力只改变速度的方向,不改变速度的大小,即洛伦兹力永不做功。(2)当电荷运动方向发
6、生变化时,洛伦兹力的方向也随之变化。(3)用左手定则判断负电荷在磁场中运动所受的洛伦兹力时,要注意将四指指向负电荷运动的反方向。考 点考 点一一对洛伦兹力的理解对洛伦兹力的理解2洛伦兹力与安培力的联系及区别(1)安培力是洛伦兹力的宏观表现,二者是相同性质的力。(2)安培力可以做功,而洛伦兹力对运动电荷不做功。3洛伦兹力与电场力的比较 洛伦兹力洛伦兹力电场力电场力产生条产生条件件v0且且v不与不与B平行平行电荷处在电场中电荷处在电场中大小大小FqvB(vB)FqE方向方向FB且且Fv正电荷受力与电场方向正电荷受力与电场方向相同,负电荷受力与电相同,负电荷受力与电场方向相反场方向相反做功情做功情况
7、况任何情况下都任何情况下都不做功不做功可能做正功,可能做负可能做正功,可能做负功,也可能不做功功,也可能不做功如图所示,在竖直平面内放一个光滑绝缘的半圆形轨道,水平方向的匀强磁场与半圆形轨道所在的平面垂直。一个带负电荷的小滑块由静止开始从半圆形轨道的最高点M滑下到最右端的过程中,下列说法中正确的是()A滑块经过最低点时的速度比磁场不存在时大B滑块经过最低点的加速度比磁场不存在时小C滑块经过最低点时对轨道的压力比磁场不存在时小D滑块从M点到最低点所用时间与磁场不存在时相等例例1D变式训练1(多选)初速度为v0的电子,沿平行于通电长直导线的方向射出,直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图所示,则
8、()A电子将向右偏转,速率不变B电子将向左偏转,速率改变C电子将向左偏转,轨迹半径不变D电子将向右偏转,轨迹半径改变AD1带电粒子在有界磁场中的圆心、半径及运动时间的确定(1)圆心的确定基本思路:与速度方向垂直的直线和图中弦的中垂线一定过圆心。考 点考 点二二带电粒子在有界匀强磁场中的运动带电粒子在有界匀强磁场中的运动两种常见情形:.已知入射方向和出射方向时,可通过入射点和出射点分别作垂直于入射方向和出射方向的直线,两条直线的交点就是圆弧轨道的圆心(如图甲a所示,图中P为入射点,M为出射点)。2带电粒子在有界磁场中运动的常见情形(1)直线边界(进出磁场具有对称性,如图所示)(2)平行边界(存在
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