【優(yōu)化方案】高二物理 第3章磁場(chǎng)優(yōu)化總結(jié)課件 教科

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1、Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,*,本章優(yōu)化總結(jié),專題歸納整合,知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建,章末綜合檢測(cè),本章優(yōu)化總結(jié),知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建,專題歸納整合,專題,1,帶電粒子的電偏轉(zhuǎn)和磁偏轉(zhuǎn),“電偏轉(zhuǎn)”和“磁偏轉(zhuǎn)”分別是利用電場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷施加作用力，從而控制其運(yùn)動(dòng)方向，由于磁場(chǎng)和電場(chǎng)對(duì)電荷的作用具有不同

2、的特征，使得兩種偏轉(zhuǎn)存在著差別,1,受力特征,(1)“,磁偏轉(zhuǎn)”：質(zhì)量為,m,，電荷量為,q,的粒子以速度,v,垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為,B,的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，所受的磁場(chǎng)力,(,即洛倫茲力,)FB,qvB,與粒子的速度,v,有關(guān)，,FB,所產(chǎn)生的加速度使粒子的速度方向發(fā)生變化，而速度方向的變化反過來又導(dǎo)致,FB,的方向變化，,FB,是變力,(2020,年南安一中高二檢測(cè),),如圖,3,1,所示，在虛線所示的寬度范圍內(nèi)，用場(chǎng)強(qiáng)為,E,的勻強(qiáng)電場(chǎng)可使以初速度,v0,垂直于電場(chǎng)入射的某種正離子偏轉(zhuǎn),角在同樣寬度范圍內(nèi)，若改用方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使該離子穿過磁場(chǎng)區(qū)域的偏轉(zhuǎn)角度也為,，則勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感

3、應(yīng)強(qiáng)度大小為多少？,例,1,圖,3,1,【,思路點(diǎn)撥,】,離子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),圖,3,2,【,規(guī)律總結(jié),】,本類問題考查學(xué)生對(duì)雙基掌握的情況，電場(chǎng)和磁場(chǎng)是電學(xué)中的重點(diǎn)內(nèi)容，帶電粒子在場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)又是該部分的重頭戲，從本質(zhì)上區(qū)分兩種偏轉(zhuǎn)有利于學(xué)生提升能力,專題,2,洛倫茲力作用下的多解問題,1,帶電粒子電性不確定形成多解：受洛倫茲力作用的帶電粒子，可能帶正電荷，也可能帶負(fù)電荷，在相同的初速度下，正、負(fù)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡不同，導(dǎo)致有雙解,2,磁場(chǎng)方向不確定形成多解：有些題目只告訴了磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，而未具體指出磁感應(yīng)強(qiáng)度方向此時(shí)必須要考慮磁感應(yīng)強(qiáng)度方向不確定而形成的雙解

4、,3,臨界狀態(tài)不唯一形成多解：帶電粒子在洛倫茲力作用下飛越有界磁場(chǎng)時(shí)，由于粒子運(yùn)動(dòng)軌跡是圓弧狀，因此，它可能穿過去了，也可能轉(zhuǎn)過,180,從入射界面這邊反向飛出，于是形成多解,4,運(yùn)動(dòng)的重復(fù)性形成多解：帶電粒子在部分是電場(chǎng)、部分是磁場(chǎng)的空間中運(yùn)動(dòng)時(shí)，往往運(yùn)動(dòng)具有往復(fù)性，因而形成多解,如圖,3,3,甲所示，,M,、,N,為豎直放置、彼此平行的兩塊平板，板間距離為,d,，兩板中央各有一個(gè)小孔,O,、,O,且正對(duì)，在兩板間有垂直于紙面方向的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化如圖乙所示有一束正離子在,t,0,時(shí)垂直于,M,板從小孔,O,射入磁場(chǎng)已知正離子的質(zhì)量為,m,，帶電荷量為,q,，正離子在磁場(chǎng)中做勻速

5、圓周運(yùn)動(dòng)的周期與磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的周期都為,T0,，不考慮由于磁場(chǎng)變化而產(chǎn)生的電場(chǎng)的影響，不計(jì)離子所受重力求：,例,2,圖,3,3,(1),磁感應(yīng)強(qiáng)度,B0,的大?。?(2),要使正離子從,O,孔垂直于,N,板射出磁場(chǎng)，正離子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度,v0,的可能值,【,思路點(diǎn)撥,】,先分析正離子在交變磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，明確物理過程，然后判斷出要使正離子垂直于,N,板射出磁場(chǎng)，必須讓正離子從,O,孔垂直于,M,板射入磁場(chǎng)，且在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間正好是磁場(chǎng)變化周期的整數(shù)倍,圖,3,4,【,規(guī)律總結(jié),】,解題中，除了要靈活運(yùn)用圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律外，還要注意到電荷受各種因素的制約，往往不是唯一的解，這就要求同學(xué)們必

6、須深刻理解題意，挖掘隱含條件，分析不確定因素，力求解答準(zhǔn)確、完整,專題,3,帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),1,弄清復(fù)合場(chǎng)的組成一般有磁場(chǎng)、電場(chǎng)的復(fù)合，磁場(chǎng)、重力場(chǎng)的復(fù)合，磁場(chǎng)、電場(chǎng)、重力場(chǎng)三者的復(fù)合,2,正確受力分析，除重力、彈力、摩擦力外要特別注意靜電力和磁場(chǎng)力的分析,3,確定帶電粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，注意運(yùn)動(dòng)情況和受力情況的結(jié)合,4,對(duì)于粒子連續(xù)通過幾個(gè)不同情況的場(chǎng)的問題，要分階段進(jìn)行處理,5,畫出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡，靈活選擇不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,(1),當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)受力平衡列方程求解,(2),當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)用牛頓定律結(jié)合圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解,(3),當(dāng)帶電粒

7、子做復(fù)雜曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，一般用動(dòng)能定理或能量守恒定律求解,(4),對(duì)于臨界問題，注意挖掘隱含的條件,已知質(zhì)量為,m,的帶電液滴，以速度,v,射入互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng),E,和勻強(qiáng)磁場(chǎng),B,中，液滴在此空間剛好能在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖,3,5,所示求：,(1),液滴在空間受到幾個(gè)力的作用？,(2),液滴帶電荷量及電性,(3),液滴做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為多大？,圖,3,5,例,3,【,思路點(diǎn)撥,】,液滴所受重力和電場(chǎng)力平衡，洛倫茲力提供液滴做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,【,精講精析,】,(1),由于是帶電液滴，它必然受重力，又處于電磁場(chǎng)中，還應(yīng)受到電場(chǎng)力及洛倫茲力共三個(gè)力的作用,(2),因液滴做勻速圓周運(yùn)

8、動(dòng)，故必須滿足重力與電場(chǎng)力平衡，所以液滴應(yīng)帶負(fù)電，電荷量由,mg,Eq,求得：,q,mg/E.,【,規(guī)律總結(jié),】,(1),電子、質(zhì)子、,粒子等一般不計(jì)重力，帶電小球、塵埃、液滴等帶電顆粒一般要考慮重力的作用,(2),注意重力和電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān)，洛倫茲力始終和運(yùn)動(dòng)方向垂直、永不做功的特點(diǎn),專題,4,帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),組合場(chǎng)是指電場(chǎng)與磁場(chǎng)同時(shí)存在，但各位于一定的區(qū)域內(nèi)，并不互相重疊的情況粒子從這個(gè)場(chǎng)進(jìn)入另一個(gè)場(chǎng)，在不同的場(chǎng)中做不同的運(yùn)動(dòng)，只要分析清各個(gè)階段的運(yùn)動(dòng)，就能順利解決問題,在平面直角坐標(biāo)系,xOy,中，第,象限存在沿,y,軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第,象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)

9、磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為,B.,一質(zhì)量為,m,、電荷量為,q,的帶正電的粒子從,y,軸正半軸上的,M,點(diǎn)以速度,v0,垂直于,y,軸射入電場(chǎng)，經(jīng),x,軸上的,N,點(diǎn)與,x,軸正方向成,60,角射入磁場(chǎng)，最后從,y,軸負(fù)半軸上的,P,點(diǎn)垂直于,y,軸射出磁場(chǎng)，如圖,3,6,所示不計(jì)粒子重力，求,例,4,圖,3,6,(1)M,、,N,兩點(diǎn)間的電勢(shì)差,UMN,；,(2),粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑,r,；,(3),粒子從,M,點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到,P,點(diǎn)的總時(shí)間,t.,【,思路點(diǎn)撥,】,根據(jù)粒子在不同區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)和受力特點(diǎn)畫出軌跡，分別利用類平拋和圓周運(yùn)動(dòng)的分析方法列方程求解,圖,3,7,【,規(guī)律總結(jié),】,組合場(chǎng)

10、中電場(chǎng)和磁場(chǎng)是各自獨(dú)立的，計(jì)算時(shí)可以單獨(dú)使用帶電粒子在電場(chǎng)或磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)公式來列式處理電場(chǎng)中常有兩種運(yùn)動(dòng)方式：加速或偏轉(zhuǎn)；而勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，帶電粒子常做勻速圓周運(yùn)動(dòng),內(nèi)容總結(jié),本章優(yōu)化總結(jié)。【規(guī)律總結(jié)】本類問題考查學(xué)生對(duì)雙基掌握的情況，電場(chǎng)和磁場(chǎng)是電學(xué)中的重點(diǎn)內(nèi)容，帶電粒子在場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)又是該部分的重頭戲，從本質(zhì)上區(qū)分兩種偏轉(zhuǎn)有利于學(xué)生提升能力。【規(guī)律總結(jié)】解題中，除了要靈活運(yùn)用圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律外，還要注意到電荷受各種因素的制約，往往不是唯一的解，這就要求同學(xué)們必須深刻理解題意，挖掘隱含條件，分析不確定因素，力求解答準(zhǔn)確、完整。3確定帶電粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，注意運(yùn)動(dòng)情況和受力情況的結(jié)合。4對(duì)于粒子連續(xù)通過幾個(gè)不同情況的場(chǎng)的問題，要分階段進(jìn)行處理。5畫出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡，靈活選擇不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律?！舅悸伏c(diǎn)撥】液滴所受重力和電場(chǎng)力平衡，洛倫茲力提供液滴做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力?！揪v精析】(1)由于是帶電液滴，它必然受重力，又處于電磁場(chǎng)中，還應(yīng)受到電場(chǎng)力及洛倫茲力共三個(gè)力的作用。(2)因液滴做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故必須滿足重力與電場(chǎng)力平衡，所以液滴應(yīng)帶負(fù)電，電荷量由mgEq求得：qmg/E.。(2)注意重力和電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān)，洛倫茲力始終和運(yùn)動(dòng)方向垂直、永不做功的特點(diǎn)。(3)粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的總時(shí)間t.。而勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，帶電粒子常做勻速圓周運(yùn)動(dòng),