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2013年高考物理总复习重点精品课件:磁场 章末整合8 35张


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第八章
磁 场

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/>考题探析 知识网络

归纳整合 临 场 练兵

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一带粒在界场运的析法 、电子有磁中动分方 带电粒子在有界磁场中的运动问题是高考的热点,分析 该问一要意列论 类题般注下结: 1. 好 出 场 界 条 是 电 子 磁 中 动 刚穿磁边的件带粒在场运的 轨与界切 迹边相。

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2. 速 当率

v一时弧 定,长

(或 长 )越 , 周 越 , 弦 长圆角大

则电子有磁中动时越。 带粒在界场运的间长 3. 速 当率 v变 时 圆 角 的 运 时 长 化,周大,动间。

在此基础上再按照定圆心、求半径、画轨迹的思路,由 洛 兹 提 粒 做速 周 动 向 力一 本 点 伦 力 供 子 匀 圆 运 的 心 这 基 特 分 析解 求。

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102 ( 1· 2 .

盐 城 二 调 )如 图 所 示 , 在 第 Ⅰ 象 内 限 , x>a 的 域 区

0<x≤a 的 域 有 直 纸 向 的 强 场 区中垂于面里匀磁, 中 垂 于 面 外 匀 磁 , 区 内 磁 应 度 有 直 纸 向 的 强 场 两 域 的 感 强 的 大均 小为 B。 原 在点 O处一孔一质为 有小,束量

m、 荷 电量

为q的正的子着 带电粒沿

x轴向小射磁,后 方经孔入场最穿

过x轴 y轴开场已入粒的率零某最 或 离磁。知射子速在到一 大 之 , 率 大 粒 在 值 间 速 最 的 子 πm ,离 磁 时 动 向 它开场运方与 3Bq 0<x≤a 区 内 动 时 为 域 运 的 间 x 轴 直不 粒 重 ,: 垂 ,计 子 力求

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() y 轴 粒 射 点 原 1 上子出到点 () 速 最 的 子 开 场 的 2 率大粒离磁时

O的 大 离 最距; x轴 标 坐;

() 所 粒 在 场 运 的 间 围 3 有子磁中动时范。

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[解析]

() 打 y 轴 的 子 沿 个 周 动 离 1 到 上粒均半圆运, (如 轨 图 迹 ①)

O

最的子迹好两场界相 远粒轨刚与磁交线切

ym =2a a x

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() 速 最 的 子 2 率大粒在 其应圆角 对的心为

0<x≤a 中 动 间 运时 a 6° , 以 R= 0 所 s6° n0 i

πm T = 3Bq 6 2 3 = a 3 x

通过 x>a 区 后 离 磁 时 域 ,开 场 与 轴上(如 轨 图 迹 ②) 由何识知对的心为 几知可,应圆角 x=R+2Rs6° n0 i 2 3 =2a+ a 3

x 轴 直说 圆 在 垂 ,明 心

10 5°

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() 穿过 y 轴 所 粒 运 时 均 3 的有子动间为 穿过 x 轴 粒 运 时 在 图 迹 的子动间如轨 按 迹 ②的 动 间 轨 运时为 按 迹 ③的 动 间 轨 运时为 所,动间围 以运时范

T πm t1= = Bq 2 ②与 迹 ③之 轨 间

7T 7πm t2′= = 12 6Bq 2πm t2″=T= Bq
?7πm 2πm? πm t1= Bq 和 t2∈? 6Bq , Bq ? ? ?

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[答案]
?7πm 2πm? ? , Bq ? ? 6Bq ?

() a 1 2

2 3 () a + 2 2 a 3

πm () t1 = Bq 和 t2 ∈ 3

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二带 、电 粒在合中动分方 子复场运的析法 带电粒子在复合场中的运动是历届高考的热点,高考命 题 合 学 电 学知 , 思 颖 综性 , 重 融 力 、 磁 等 识 构 新 、 合 强 注 考 查 生 物 过 和动 律 综 分 能、 用 学 学 对 理 程 运 规 的 合 析 力 运 数 知 识 决 理 题 能及 间 象 力 经作 高 题 解 物 问 的 力 空 想 能 。 常 为 考 的 压题现求此问要意下个面问: 轴出。解类题注以几方的题

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1. 练 握 种 力 特 熟掌三场的点 () 重 : 力 功 路 无 , 力 功 变 体 重 1 力重做 与径 关重做改物 的 力能可起力能其形能的化 势。引重势与他式量变。 () 电 力 大 为 2 场 :小 qE, 向 电 强 方与场度 E的 向 带 方及电 变 电 带

性 都 关 电 力功 路 无 , 场做 改 质 有 。 场 做 与 径 关 电 力 功 物的势。 体电能

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() 洛 兹 : 有 电 子 磁 中 动 速 方 与 3 伦力只 带粒 在场运的度 向 磁方垂时洛兹的小 场向直,伦力大 应 度 B的 向 粒 的 性 速 强 方、子电、度 F 洛=qvB。 方 与 感 其向磁 v的 向 有 系 符 方都关,

合 手 则 洛 兹的 向 终 粒 的度 向 直 左 定 。 伦 力 方 始 和 子 速 方 垂 , 故伦力做,能变子动。 洛兹不功不改粒的能

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2. 确 析 电 子 受 情 正分带粒的力况 除重力、弹力、摩擦力外要特别注意静电力和磁场力的 分 , 断 电 子受 力 否 略 计电 力 洛 析 判 带 粒 所 重 是 忽 不 , 场 和 伦 兹 的 小 方 怎, 些 必 根 题以 各 力 力 大 和 向 样 这 都 须 据 意 及 场 的 特作全的析 征出面分。

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3. 确 析 电 子 动 况 正分带粒运情 要确定带电粒子做什么运动?是匀速还是变速?是直线 还 曲 ? 哪 运过 ? 于 子 续过 个 同 是 线 有 些 动 程 对 粒 连 通 几 不 情 况 场 问 , 分段 行 理 最 型运 状 有 的 的 题 要 阶 进 处 。 典 的 动 态 平 衡态及平运和速周动。 状以类抛动匀圆运等

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4. 于 功 能 角 分 问 善从 和 的度析 题 洛伦兹力的方向总是与速度方向垂直,任何情况下都不 做;重、电 可 做 而 起电 子 量 转。 功但力静 力 能功 引 带 粒 能的 化 5. 活 用 学 律 解 题 灵运 力 规求问 在正确而全面分析题意的基础上,画好必要的受力图和 运 轨 图 再 据 电 子 运 状 和 程 灵 地 动 迹 , 根 带 粒 的 动 态 过 , 活 运 用 如 衡 件 牛 运 定 、 能 系 力 规 来 诸 平 条 、 顿 动 律 功 关 等 学 律 求 解。

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202 ( 1· 2 .

湖十校次考 南二二联

)在 标 坐系

xy 中有 O ,

三 靠 一 的 大圆 区 , 别 在方 如 所 个 在 起 等 的 形 域 分 存 着 向 图 示 的强场磁应度小为 匀磁,感强大都 B=00 1T . ,场域径 磁区半 B、C A 内磁

2 3 r= m,三个圆心 A、B、C 构 一 等 三 形 成个边角, 3 点 在 x轴 , 都 上且 y轴 圆 区 与形域 C相 , 形 域 切圆区

场 直 面 里圆 区 垂 纸 向 ,形 域 直坐系第 角标的

B、C 内 场 垂 纸 向 。 磁 均 直 面 外在 E=1 ×1 5N 的 0 . 0 C /

Ⅰ、Ⅳ象 内 布 场 限分着强

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竖方的强场现质 直向匀电,有量 q=1 ×1 6 . 0 缘水速 以平度 求:
-19

m=3 ×1 2 . 0

-26

kg, 电 量 带荷 A的侧 左边

C的种离,圆磁区 某负子从形场域 v=1 6m 沿 对 心 0 s / 正圆

A的 向 直 场 入 方垂磁射,

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() 该 子 过 场 域 用 时 ; 1 离通磁区所的间 () 离 离 磁 区 的 射 偏 最 入 方 的 移 2 子开场 域出 点离初射向 侧 为 大 (侧 指 子 磁 的 射 垂 初 度 向 移 的 多 移离在场出点直速方上动 距离); () 若在匀强电场区域内竖直放置一挡板 MN, 使 子 3 欲离 打挡 到板 MN 上 偏 最 入 方 的 移 零则 板 时 离 初 射 向 侧 为 ,挡 MN

应在处匀电的向何 放何,强场方如。

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[解析] 周动周为 运的期

() 如 所 , 离 做 周 动 半 为 1 图 示设 子 圆 运 的 径 T, 牛 第 定 得 由顿二律: v2 qvB=m R

R, 圆

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将知代得 已量入: 设θ为 子 区 离在域 由何系知子区 几关可离在域

R=2m A中 运 轨 所 应 心 的 半 的动迹对圆角一; A中 动 迹 圆 恰 在 运轨的心好 B 点,

r 3 则 tn θ=R= ,θ=3° a 0 3 离 从 A、C 两 相 点 入 子 区切进 2 R π 点 开 C 区,T= v 离 则子过场域 离通磁区 T t= =4 ×1 2 . 0 3
-6

C区由称可从 ,对性知

O

所的间 用时为 s
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() 由 称 可 : 子 原 2 对性 知 离从 点 由可 侧 为 图知 移 d=R=2 m

O处 平 出 场 域 水 射磁区 ,

() 欲 离 打 挡 3 使子 到板

MN 上 偏 最 入 方 的 移 时离 初 射 向侧

为 , 离 在 场 运 时 到 电 力 向 向 , 零 则 子 电 中 动 受 的 场 方 应 上 所 以强 场 方向 匀电 的 向 下 离在 场 做平 运 , 速 大为 子电 中 类 抛 动加 度 小 a=Eq/m=5 ×1 11m 0 . 0 s /
2

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沿y方 的 移 : 向位 为 沿x方 的 移 : 向 位 为 所以 MN 应 在 放 距

1 2 y= a =d t 2 x=vt, 得 解 : x=2 2m y 轴 2 2m 的位置。

[答案]

()2 1. 4

×10-6s ()m 2 2

() 距 y 轴 2 2m 的位置 3

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3 济高模一 ( 南三拟 . 内 第 Ⅱ、Ⅲ象 内 在 , 限存沿 Ⅳ象 内 在 径 限存半为

)如 所 , 平 坐 系 图示在面标 y 轴方的强场第 正向匀电,

xy O Ⅰ、 M(L,0 ) Ⅲ象

L的 形 强 场 磁 圆 在 圆匀磁,场心

点 磁 方 垂 于标 面 外 一 正粒 从 , 场 向 直 坐 平 向 。 带 电 子 第 限 的 Q0(-2L,-L)点 速 中 以度 从标点 坐原 力求 ,: O进 磁 , 入 场从 v0 沿 x 轴 方 射 , 好 正向出恰

Q(2L,0 点 出 场 不 粒 重 ) 射 磁 。计 子

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() 电 强 与 感 强 大 之 ; 1 场度磁应度小比 () 粒 在 场 电 中 动 间 比 2 子磁与场运时之。

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[解析]

() 设粒 子 质 和 带 量 别 1 的量所电分为

m 和 q,粒

子 电 中 动 如所 。 平 运 规及 顿 动 在 场 运 , 图 示 由 抛 动 律 牛 运 定 律得

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2L=v0t1 1 2 L= a 1 t 2 q =ma E 粒到 子达 O点 沿 时 + y方 分 度 向速为

vy=at1=v0 vy tn α= =4° a 5 v0

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粒在 场 的度 子磁 中 速为 mv2 由 Bqv= r 由何 系 几关 得 E v0 得B = 2 r= 2L

v= 2v0

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() 粒 在 场 运 的 期 2 子磁 中 动周 粒在 场 运时 为 子磁 中 动 间 t2 π 得 = 。 t1 4

2 r π T= v 1 πL t2= T= 4 2v0

[答案]

v0 π () 1 () 2 2 4

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