《高三物理專題復(fù)習(xí)攻略 第三部分 考前第6天 磁場(chǎng)及帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課件 新人教版（重慶專用）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高三物理專題復(fù)習(xí)攻略 第三部分 考前第6天 磁場(chǎng)及帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課件 新人教版（重慶專用）（25頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、考前第考前第6天天磁場(chǎng)及帶電粒子在磁場(chǎng)磁場(chǎng)及帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)中的運(yùn)動(dòng)公式方法記心中公式方法記心中5帶電粒子在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的處理方法帶電粒子在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的處理方法(1)畫圓弧、定半徑畫圓弧、定半徑從如磁場(chǎng)的邊界點(diǎn)、或軌跡與磁場(chǎng)邊界的從如磁場(chǎng)的邊界點(diǎn)、或軌跡與磁場(chǎng)邊界的“相切相切點(diǎn)點(diǎn)”等臨界點(diǎn)入手；充分應(yīng)用圓周運(yùn)動(dòng)相互垂直等臨界點(diǎn)入手；充分應(yīng)用圓周運(yùn)動(dòng)相互垂直的的“速度線速度線”與與“半徑線半徑線”過粒子運(yùn)動(dòng)軌跡中任意兩點(diǎn)過粒子運(yùn)動(dòng)軌跡中任意兩點(diǎn)M、N(一般是界點(diǎn)一般是界點(diǎn),即即“入點(diǎn)入點(diǎn)”與與“出點(diǎn)出點(diǎn)”),做與速度方向垂直的半徑做與速度方向垂直的半徑,兩條半徑的交點(diǎn)是圓心兩條半徑的
2、交點(diǎn)是圓心O，如圖甲所示，如圖甲所示.做某一點(diǎn)做某一點(diǎn)M(一般是一般是“入點(diǎn)入點(diǎn)”或或“出點(diǎn)出點(diǎn)”)與速度與速度方向垂直的半徑方向垂直的半徑,再做再做M、N兩點(diǎn)連線兩點(diǎn)連線(弦弦)的中垂線的中垂線,其交點(diǎn)是圓弧軌道的圓心其交點(diǎn)是圓弧軌道的圓心O,如圖乙所示如圖乙所示.過兩點(diǎn)過兩點(diǎn)(一般是一般是“入點(diǎn)入點(diǎn)”或或“出點(diǎn)出點(diǎn)”)的速度方的速度方向夾角向夾角(偏向角偏向角)的補(bǔ)角的補(bǔ)角,做角平分線做角平分線,角平分線上到角平分線上到兩直線距離等于半徑的點(diǎn)即為圓心兩直線距離等于半徑的點(diǎn)即為圓心,如圖丙所示如圖丙所示.(2)確定幾何關(guān)系確定幾何關(guān)系在確定圓弧、半徑的幾何圖形中，作合適輔在確定圓弧、半徑的幾
3、何圖形中，作合適輔助線，依據(jù)圓、三角形的特點(diǎn)，應(yīng)用勾股定助線，依據(jù)圓、三角形的特點(diǎn)，應(yīng)用勾股定理、三角函數(shù)、三角形相似等，寫出運(yùn)動(dòng)軌理、三角函數(shù)、三角形相似等，寫出運(yùn)動(dòng)軌跡半徑跡半徑r、圓心角、圓心角(偏向角偏向角)，與磁場(chǎng)的寬度、，與磁場(chǎng)的寬度、角度，相關(guān)弦長等的幾何表達(dá)式角度，相關(guān)弦長等的幾何表達(dá)式易混易錯(cuò)天天清易混易錯(cuò)天天清考前預(yù)測(cè)成績升考前預(yù)測(cè)成績升1. 如圖為一如圖為一“濾速器濾速器”裝置的示意裝置的示意圖圖,a、b為水平放置的平行金屬為水平放置的平行金屬板，一束具有各種不同速率的電子板，一束具有各種不同速率的電子沿水平方向經(jīng)小孔沿水平方向經(jīng)小孔O進(jìn)入進(jìn)入a、b兩板之間兩板之間.為了
4、選取為了選取某種具有特定速率的電子某種具有特定速率的電子,可在可在a、b間加上電壓間加上電壓,并沿垂直于紙面的方向加一勻強(qiáng)磁場(chǎng)使所選電子并沿垂直于紙面的方向加一勻強(qiáng)磁場(chǎng)使所選電子仍能夠沿水平直線仍能夠沿水平直線OO運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng),由由O射出射出.不計(jì)重不計(jì)重力作用力作用,能達(dá)到上述目的的辦法是能達(dá)到上述目的的辦法是()A.使使a板電勢(shì)高于板電勢(shì)高于b板板,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里磁場(chǎng)方向垂直紙面向里B.使使a板電勢(shì)低于板電勢(shì)低于b板板,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里磁場(chǎng)方向垂直紙面向里C.使使a板電勢(shì)高于板電勢(shì)高于b板板,磁場(chǎng)方向垂直紙面向外磁場(chǎng)方向垂直紙面向外D.使使a板電勢(shì)低于板電勢(shì)低于b板板,磁場(chǎng)方向垂直紙
5、面向外磁場(chǎng)方向垂直紙面向外解析解析:選選AD.電子帶負(fù)電電子帶負(fù)電,若若a板電勢(shì)高板電勢(shì)高,則電場(chǎng)力則電場(chǎng)力向上向上,電子所受洛倫茲力必須向下電子所受洛倫茲力必須向下,由左手定則可由左手定則可知知,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里磁場(chǎng)方向垂直紙面向里;若若a板電勢(shì)低板電勢(shì)低,則電場(chǎng)則電場(chǎng)力向下力向下,電子所受洛倫茲力必須向上電子所受洛倫茲力必須向上,由左手定則由左手定則可知可知,磁場(chǎng)方向垂直紙面向外磁場(chǎng)方向垂直紙面向外.A、D選項(xiàng)正確選項(xiàng)正確.2.如圖所示如圖所示,由由abcd組成的一閉合線框組成的一閉合線框,其中其中a、b、c三點(diǎn)的坐標(biāo)分別為三點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(0,L,0)(L,L,0),(L,0,0),
6、整個(gè)空間整個(gè)空間處于沿處于沿y軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,通入電流通入電流I,方向如方向如圖所示圖所示,關(guān)于各邊所受的安培力的大小關(guān)于各邊所受的安培力的大小,下列說法中下列說法中正確的是正確的是()A.ab邊與邊與bc邊受到的安培力大小相等邊受到的安培力大小相等,方向方向相互垂直相互垂直B.cd邊受到的安培力最大邊受到的安培力最大,方向平行于方向平行于xOz平平面面C.cd邊與邊與ad邊受到的安培力大小相等邊受到的安培力大小相等,方向方向平行于平行于yOz平面平面D.ad邊不受安培力作用邊不受安培力作用解析：選解析：選B.由由FBIL可知，可知，ab邊所受的安培力邊所受的安培力大
7、小為大小為FabBIL；bc邊與磁感應(yīng)強(qiáng)度邊與磁感應(yīng)強(qiáng)度B平行，所平行，所以以bc邊所受的安培力為零，即邊所受的安培力為零，即Fbc0，A錯(cuò)錯(cuò)誤誤cd邊所受的安培力大小邊所受的安培力大小FcdBILcd，方向平，方向平行 于行 于 x O z 平 面 ；平 面 ； a d 邊 所 受 安 培 力邊 所 受 安 培 力 Fa dBILabcosadOBILOd，方向垂直于，方向垂直于yOz平面，平面，由數(shù)學(xué)知識(shí)可知由數(shù)學(xué)知識(shí)可知LcdLOd，所以，所以B正確，正確，C、D錯(cuò)錯(cuò)誤誤3.如圖所示，如圖所示，MN是紙面內(nèi)的一條直線，其所在空是紙面內(nèi)的一條直線，其所在空間內(nèi)充滿了與紙面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)和與
8、紙面垂直間內(nèi)充滿了與紙面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)和與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的一種的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的一種(場(chǎng)區(qū)都足夠大，電場(chǎng)和磁場(chǎng)場(chǎng)區(qū)都足夠大，電場(chǎng)和磁場(chǎng)均不會(huì)隨時(shí)間變化均不會(huì)隨時(shí)間變化)，現(xiàn)有一重力不計(jì)的帶電粒子，現(xiàn)有一重力不計(jì)的帶電粒子從從MN上的上的O點(diǎn)以水平初速度點(diǎn)以水平初速度v0射入場(chǎng)區(qū)，下列判射入場(chǎng)區(qū)，下列判斷正確的是斷正確的是()A若只改變粒子的水平初速度若只改變粒子的水平初速度v0大小，發(fā)現(xiàn)粒大小，發(fā)現(xiàn)粒子再回到子再回到MN上時(shí)所用的時(shí)間不變，則該空間存上時(shí)所用的時(shí)間不變，則該空間存在的一定是磁場(chǎng)在的一定是磁場(chǎng)B若只改變粒子的水平初速度若只改變粒子的水平初速度v0大小，發(fā)現(xiàn)粒大小，發(fā)現(xiàn)粒子再回到
9、子再回到MN上時(shí)與其所成夾角不變，則該空間上時(shí)與其所成夾角不變，則該空間存在的一定是磁場(chǎng)存在的一定是磁場(chǎng)C如果粒子再回到如果粒子再回到MN上時(shí)速度大小不變，則該上時(shí)速度大小不變，則該空間存在的一定是電場(chǎng)空間存在的一定是電場(chǎng)D如果粒子再回到如果粒子再回到MN上時(shí)速度增大，則該空間上時(shí)速度增大，則該空間存在的有可能是磁場(chǎng)存在的有可能是磁場(chǎng)由帶電粒子在直線邊界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知由帶電粒子在直線邊界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知,若只改變粒子的水平初速度若只改變粒子的水平初速度v0大小大小,發(fā)現(xiàn)粒子再回發(fā)現(xiàn)粒子再回到到MN上時(shí)與其所成夾角不變上時(shí)與其所成夾角不變,則該空間存在的一定則該空間存在的一定是磁場(chǎng)
10、是磁場(chǎng),B正確正確;若該空間存在的是磁場(chǎng)若該空間存在的是磁場(chǎng),由于洛倫茲由于洛倫茲力不做功力不做功,故粒子回到故粒子回到MN上的速度大小不變上的速度大小不變,C錯(cuò)誤錯(cuò)誤;如果粒子回到如果粒子回到MN上時(shí)速度增大上時(shí)速度增大,只有電場(chǎng)力對(duì)粒子只有電場(chǎng)力對(duì)粒子做功做功,則該空間存在的一定是電場(chǎng)則該空間存在的一定是電場(chǎng),D錯(cuò)誤錯(cuò)誤.4.如圖所示如圖所示,在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界上在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界上,有兩個(gè)質(zhì)量和電荷量均相同的正負(fù)離子有兩個(gè)質(zhì)量和電荷量均相同的正負(fù)離子(不計(jì)重力不計(jì)重力),從點(diǎn)從點(diǎn)A以相同的速率先后射入磁場(chǎng)中以相同的速率先后射入磁場(chǎng)中,入射方向與入射方向與邊界成邊界
11、成角角,則正負(fù)離子在磁場(chǎng)中則正負(fù)離子在磁場(chǎng)中()A.運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同B.運(yùn)動(dòng)軌道的半徑相同運(yùn)動(dòng)軌道的半徑相同C.重新回到邊界時(shí)速度的大小和方向相同重新回到邊界時(shí)速度的大小和方向相同D.重新回到邊界的位置與重新回到邊界的位置與A點(diǎn)距離相等點(diǎn)距離相等運(yùn)動(dòng)時(shí)間和軌道對(duì)應(yīng)的圓心角成正比，所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間和軌道對(duì)應(yīng)的圓心角成正比，所以正離子運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長，選項(xiàng)正離子運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由幾何知錯(cuò)誤；由幾何知識(shí)可知識(shí)可知ABAC，選項(xiàng)，選項(xiàng)D正確重新回到邊界正確重新回到邊界時(shí)的速度的大小和方向相同，選項(xiàng)時(shí)的速度的大小和方向相同，選項(xiàng)C正確正確5.核聚變反應(yīng)需要幾百萬度以上的核聚變反應(yīng)需要幾百萬度以
12、上的高溫高溫,為把高溫條件下高速運(yùn)動(dòng)的為把高溫條件下高速運(yùn)動(dòng)的離子約束在小范圍內(nèi)離子約束在小范圍內(nèi)(否則不可能否則不可能發(fā)生核反應(yīng)發(fā)生核反應(yīng)),通常采用磁約束的方法通常采用磁約束的方法(托卡馬克托卡馬克裝置裝置).如圖所示如圖所示,環(huán)狀勻強(qiáng)磁場(chǎng)圍成中空區(qū)域環(huán)狀勻強(qiáng)磁場(chǎng)圍成中空區(qū)域,中中空區(qū)域中的帶電粒子只要速度不是很大空區(qū)域中的帶電粒子只要速度不是很大,都不會(huì)都不會(huì)穿出磁場(chǎng)的外邊緣而被約束在該區(qū)域內(nèi)穿出磁場(chǎng)的外邊緣而被約束在該區(qū)域內(nèi).設(shè)環(huán)狀磁場(chǎng)的內(nèi)半徑為設(shè)環(huán)狀磁場(chǎng)的內(nèi)半徑為R105 m，外半徑，外半徑R21.0 m，磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度，磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B1.0 T，若被束縛，若被束縛帶電粒子的荷質(zhì)比為帶電粒子的荷質(zhì)比為q/m4.0107 C/kg，中空區(qū)域內(nèi)帶電粒子具有各個(gè)方向的速度求：中空區(qū)域內(nèi)帶電粒子具有各個(gè)方向的速度求：(1)粒子沿環(huán)狀的半徑方向射入磁場(chǎng)，不能穿越粒子沿環(huán)狀的半徑方向射入磁場(chǎng)，不能穿越磁場(chǎng)的最大速度；磁場(chǎng)的最大速度；(2)所有粒子不能穿越磁場(chǎng)的最大速度所有粒子不能穿越磁場(chǎng)的最大速度答案：答案：(1)1.5107 m/s(2)1.0107 m/s本部分內(nèi)容講解結(jié)束本部分內(nèi)容講解結(jié)束按按ESC鍵退出全屏播放鍵退出全屏播放
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