《高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 （專題突破+破譯命題密碼）專題七 磁場(chǎng)及帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 （專題突破+破譯命題密碼）專題七 磁場(chǎng)及帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課件（44頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、1. 如圖如圖71所示，兩根相所示，兩根相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線過(guò)紙面上的互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線過(guò)紙面上的M、N兩點(diǎn)，兩點(diǎn)，且與紙面垂直，導(dǎo)線中通有大小相等、方且與紙面垂直，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流。向相反的電流。a、O、b在在M、N的連線上，的連線上，O為為MN的中點(diǎn)。的中點(diǎn)。c 、d位于位于MN的中垂線上，且的中垂線上，且a、b、c、d到到O點(diǎn)的距離均相等。關(guān)于以上幾點(diǎn)處的磁場(chǎng)，下列說(shuō)法點(diǎn)的距離均相等。關(guān)于以上幾點(diǎn)處的磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是正確的是 ()圖圖71AO點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零Ba、b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反Cc、d
2、兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同Da、c兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不同兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不同解析：解析：選選 由安培定則可知，兩導(dǎo)線在由安培定則可知，兩導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)均豎點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)均豎直向下，合磁感應(yīng)強(qiáng)度一定不為零，選項(xiàng)直向下，合磁感應(yīng)強(qiáng)度一定不為零，選項(xiàng)A錯(cuò)；由安培定則，錯(cuò)；由安培定則，兩導(dǎo)線在兩導(dǎo)線在a、b兩處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向均豎直向下，由于對(duì)稱性，兩處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向均豎直向下，由于對(duì)稱性，電流電流M在在a處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度等于電流處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度等于電流N在在b處產(chǎn)生磁處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，同時(shí)電流場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，同時(shí)電流M在在b
3、處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)C度等度等電流電流N在在a處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，所以處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，所以a、b兩處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等方向相同，選兩處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等方向相同，選項(xiàng)項(xiàng)B錯(cuò)；根據(jù)安培定則，兩導(dǎo)線在錯(cuò)；根據(jù)安培定則，兩導(dǎo)線在c、d兩處產(chǎn)兩處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向分別垂直于生的磁場(chǎng)方向分別垂直于c、d兩點(diǎn)與兩導(dǎo)線的連線方向，如圖兩點(diǎn)與兩導(dǎo)線的連線方向，如圖所示，且產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相等，由平行四邊形定則可所示，且產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相等，由平行四邊形定則可知，知，c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同，選項(xiàng)兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同，選項(xiàng)C正正確。確。a
4、、c兩處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向均豎直向下，選項(xiàng)兩處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向均豎直向下，選項(xiàng)D錯(cuò)。錯(cuò)。圖圖722. 質(zhì)量和電量都相等的帶質(zhì)量和電量都相等的帶電粒子電粒子M和和N，以不同的速率經(jīng)小孔，以不同的速率經(jīng)小孔S垂垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，運(yùn)行的半圓軌跡如圖直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，運(yùn)行的半圓軌跡如圖72中虛線所示，下列表述正確的是中虛線所示，下列表述正確的是()AM帶負(fù)電，帶負(fù)電，N帶正電帶正電BM的速率小于的速率小于N的速率的速率C洛倫茲力對(duì)洛倫茲力對(duì)M、N做正功做正功DM的運(yùn)行時(shí)間大于的運(yùn)行時(shí)間大于N的運(yùn)行時(shí)間的運(yùn)行時(shí)間A3如圖如圖73所示，金屬棒所示，金屬棒MN兩端由等長(zhǎng)的輕兩端由等長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線水平懸掛，處于豎直
5、向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，棒中通以質(zhì)細(xì)線水平懸掛，處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，棒中通以由由M向向N的電流，平衡時(shí)兩懸線與豎直方向夾角均為的電流，平衡時(shí)兩懸線與豎直方向夾角均為，如，如果僅改變下列某一個(gè)條件，果僅改變下列某一個(gè)條件，角的相應(yīng)變化情況是角的相應(yīng)變化情況是 ()圖圖73A棒中的電流變大，棒中的電流變大，角變大角變大B兩懸線等長(zhǎng)變短，兩懸線等長(zhǎng)變短，角變小角變小C金屬棒質(zhì)量變大，金屬棒質(zhì)量變大，角變大角變大D磁感應(yīng)強(qiáng)度變大，磁感應(yīng)強(qiáng)度變大，角變小角變小解析：解析：選選 棒中電流變大，金屬棒所受安培力變大，棒中電流變大，金屬棒所受安培力變大，角變角變大，選項(xiàng)大，選項(xiàng)A正確；兩懸線等長(zhǎng)變短，正確；兩
6、懸線等長(zhǎng)變短，角不變，選項(xiàng)角不變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；金錯(cuò)誤；金屬棒質(zhì)量變大，屬棒質(zhì)量變大，角變小，選項(xiàng)角變小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；磁感應(yīng)強(qiáng)度變大，金屬錯(cuò)誤；磁感應(yīng)強(qiáng)度變大，金屬棒所受安培力變大，棒所受安培力變大，角變大，選項(xiàng)角變大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。A4處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的一個(gè)帶電粒子，僅在磁場(chǎng)處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的一個(gè)帶電粒子，僅在磁場(chǎng)力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。將該粒子的運(yùn)動(dòng)等效為環(huán)形電流，力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。將該粒子的運(yùn)動(dòng)等效為環(huán)形電流，那么此電流值那么此電流值 ()A與粒子電荷量成正比與粒子電荷量成正比B與粒子速率成正比與粒子速率成正比C與粒子質(zhì)量成正比與粒子質(zhì)量成正比D與磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比與磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比D
7、 由以上高考試題可以看出，本專題的高頻考點(diǎn)主要集中在由以上高考試題可以看出，本專題的高頻考點(diǎn)主要集中在磁場(chǎng)的性質(zhì)、左手定則、導(dǎo)體棒在安培力作用下的平衡、帶電磁場(chǎng)的性質(zhì)、左手定則、導(dǎo)體棒在安培力作用下的平衡、帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)等方面，難度適中，本專題還常與牛頓運(yùn)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)等方面，難度適中，本專題還常與牛頓運(yùn)動(dòng)定律、共點(diǎn)力的平衡、直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律等結(jié)合，綜合考查學(xué)動(dòng)定律、共點(diǎn)力的平衡、直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律等結(jié)合，綜合考查學(xué)生的分析和應(yīng)用能力，復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)側(cè)重對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁感線、生的分析和應(yīng)用能力，復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)側(cè)重對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁感線、安培力、洛倫茲力等基本概念的理解，和帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)安培力、洛倫
8、茲力等基本概念的理解，和帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)規(guī)律的分析。動(dòng)規(guī)律的分析。1必須精通的幾種方法必須精通的幾種方法(1)根據(jù)磁感線分析磁場(chǎng)的分布規(guī)律。根據(jù)磁感線分析磁場(chǎng)的分布規(guī)律。(2)與安培力有關(guān)的力學(xué)問(wèn)題的分析方法。與安培力有關(guān)的力學(xué)問(wèn)題的分析方法。(3)帶電粒子在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的分析方法。帶電粒子在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的分析方法。(4)帶電粒子在磁場(chǎng)中周期性運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的分析方法。帶電粒子在磁場(chǎng)中周期性運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的分析方法。(5)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的臨界和極值問(wèn)題的分析方法。帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的臨界和極值問(wèn)題的分析方法。 2必須明確的易錯(cuò)易混點(diǎn)必須明確的易錯(cuò)易混點(diǎn) (1)通電導(dǎo)線、帶電粒子在磁
9、場(chǎng)中不一定受磁場(chǎng)力的作用。通電導(dǎo)線、帶電粒子在磁場(chǎng)中不一定受磁場(chǎng)力的作用。 (2)安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，洛倫茲力不做功，安培安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，洛倫茲力不做功，安培力可以做功。力可以做功。 (3)把左手定則和右手定則混淆。把左手定則和右手定則混淆。 左手定則用來(lái)判斷安培力、洛倫茲力的方向，右手定則是左手定則用來(lái)判斷安培力、洛倫茲力的方向，右手定則是用來(lái)判斷導(dǎo)體棒切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向的。用來(lái)判斷導(dǎo)體棒切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向的。 (4)不能熟練地利用幾何關(guān)系分析帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)不能熟練地利用幾何關(guān)系分析帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡：軌跡： 帶電粒子在有邊界的勻強(qiáng)
10、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，要正確地找出偏帶電粒子在有邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，要正確地找出偏轉(zhuǎn)角度與圓心角、入射方向與出射方向之間的關(guān)系。轉(zhuǎn)角度與圓心角、入射方向與出射方向之間的關(guān)系。 例例1如圖如圖74所示，銅棒質(zhì)量為所示，銅棒質(zhì)量為m0.1 kg，靜放在相距，靜放在相距L8 cm的水平導(dǎo)軌上，的水平導(dǎo)軌上，兩者之間的動(dòng)摩擦因數(shù)兩者之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5，現(xiàn)在銅棒中，現(xiàn)在銅棒中通以通以I5 A的電流，要使銅棒滑動(dòng)，可在兩導(dǎo)軌間加一垂直于的電流，要使銅棒滑動(dòng)，可在兩導(dǎo)軌間加一垂直于銅棒的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。求所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值銅棒的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。求所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值(設(shè)設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩
11、擦力，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取取10 m/s2)圖圖74 分析安培力作用下導(dǎo)體棒的平衡問(wèn)題的方法與力學(xué)中的分析安培力作用下導(dǎo)體棒的平衡問(wèn)題的方法與力學(xué)中的平衡問(wèn)題的分析方法相同，均是應(yīng)用物體的平衡條件，只不平衡問(wèn)題的分析方法相同，均是應(yīng)用物體的平衡條件，只不過(guò)此處多考慮了安培力的作用。過(guò)此處多考慮了安培力的作用。1圖圖75中裝置可演示磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用，電磁鐵上下中裝置可演示磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用，電磁鐵上下兩磁極之間某一水平面內(nèi)固定兩條平行金屬導(dǎo)軌，兩磁極之間某一水平面內(nèi)固定兩條平行金屬導(dǎo)軌，L是置于是置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直的金屬桿，當(dāng)電磁鐵線圈兩端導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直的金屬桿，當(dāng)電磁
12、鐵線圈兩端a、b，導(dǎo)軌兩端導(dǎo)軌兩端e、f，分別接到兩個(gè)不同的直流電源上時(shí)，分別接到兩個(gè)不同的直流電源上時(shí)，L便在便在導(dǎo)軌上滑動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是導(dǎo)軌上滑動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是 ()圖圖75A若若a接正極，接正極，b接負(fù)極，接負(fù)極，e接正極，接正極，f接負(fù)極，則接負(fù)極，則L向右滑動(dòng)向右滑動(dòng)B若若a接正極，接正極，b接負(fù)極，接負(fù)極，e接負(fù)極，接負(fù)極，f接正極，則接正極，則L向右滑動(dòng)向右滑動(dòng)C若若a接負(fù)極，接負(fù)極，b接正極，接正極，e接正極，接正極，f接負(fù)極，則接負(fù)極，則L向左滑動(dòng)向左滑動(dòng)D若若a接負(fù)極，接負(fù)極，b接正極，接正極，e接負(fù)極，接負(fù)極，f接正極，則接正極，則L向左滑動(dòng)向左滑動(dòng)解析：解析：選
13、選 若若a接正極，接正極，b接負(fù)極，磁場(chǎng)向上，接負(fù)極，磁場(chǎng)向上，e接正極，接正極，f接負(fù)極，接負(fù)極，導(dǎo)體棒中電流向外，根據(jù)左手定則，導(dǎo)體棒受力向左，向左滑動(dòng)，導(dǎo)體棒中電流向外，根據(jù)左手定則，導(dǎo)體棒受力向左，向左滑動(dòng)，A錯(cuò)；若錯(cuò)；若a接正極，接正極，b接負(fù)極，磁場(chǎng)向上，接負(fù)極，磁場(chǎng)向上，e接負(fù)極，接負(fù)極，f接正極，導(dǎo)體棒中接正極，導(dǎo)體棒中電流向里，根據(jù)左手定則，導(dǎo)體棒受力向右，向右滑動(dòng)，電流向里，根據(jù)左手定則，導(dǎo)體棒受力向右，向右滑動(dòng)，B對(duì)；若對(duì)；若a接負(fù)極，接負(fù)極，b接正極，磁場(chǎng)向下，接正極，磁場(chǎng)向下，e接正極，接正極，f接負(fù)極，導(dǎo)體棒中電流向接負(fù)極，導(dǎo)體棒中電流向外，根據(jù)左手定則，導(dǎo)體棒受力
14、向右，向右滑動(dòng)，外，根據(jù)左手定則，導(dǎo)體棒受力向右，向右滑動(dòng)，C錯(cuò)；若錯(cuò)；若a接負(fù)極，接負(fù)極，b接正極，磁場(chǎng)向下，接正極，磁場(chǎng)向下，e接負(fù)極，接負(fù)極，f接正極，導(dǎo)體棒中電流向里，根據(jù)接正極，導(dǎo)體棒中電流向里，根據(jù)左手定則，導(dǎo)體棒受力向左，向左滑動(dòng)，左手定則，導(dǎo)體棒受力向左，向左滑動(dòng)，D對(duì)。對(duì)。BD 例例2利用電場(chǎng)和磁場(chǎng)，可以將比荷不同的離子分開(kāi)，這利用電場(chǎng)和磁場(chǎng)，可以將比荷不同的離子分開(kāi)，這種方法在化學(xué)分析和原子核技術(shù)等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用。如圖種方法在化學(xué)分析和原子核技術(shù)等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用。如圖76所示的矩形區(qū)域所示的矩形區(qū)域ACDG(AC邊足夠長(zhǎng)邊足夠長(zhǎng))中存在垂直于紙面的勻中存在垂直于紙面的勻
15、強(qiáng)磁場(chǎng)，強(qiáng)磁場(chǎng)，A處有一狹縫。離子源產(chǎn)生的離子，經(jīng)靜電場(chǎng)加速后處有一狹縫。離子源產(chǎn)生的離子，經(jīng)靜電場(chǎng)加速后穿過(guò)狹縫沿垂直于穿過(guò)狹縫沿垂直于GA邊且垂直于磁場(chǎng)的方向射入磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)到邊且垂直于磁場(chǎng)的方向射入磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)到GA邊，被相應(yīng)的收集器收集，整個(gè)裝置內(nèi)部為真空。邊，被相應(yīng)的收集器收集，整個(gè)裝置內(nèi)部為真空。圖圖76 已知被加速的兩種正離子的質(zhì)量分別是已知被加速的兩種正離子的質(zhì)量分別是m1和和m2(m1m2)，電荷量均為電荷量均為q。加速電場(chǎng)的電勢(shì)差為。加速電場(chǎng)的電勢(shì)差為U，離子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的初速，離子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的初速度可以忽略。不計(jì)重力，也不考慮離子間的相互作用。度可以忽略。不計(jì)重力，也不考慮離子
16、間的相互作用。(1)求質(zhì)量為求質(zhì)量為m1的離子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率的離子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率v1；(2)當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時(shí)，求兩種離子在時(shí)，求兩種離子在GA邊落點(diǎn)邊落點(diǎn)的間距的間距s。處理該類問(wèn)題常用的幾個(gè)幾何關(guān)系處理該類問(wèn)題常用的幾個(gè)幾何關(guān)系(1)四個(gè)點(diǎn)：分別是入射點(diǎn)、出射點(diǎn)、軌跡圓心和入射速度四個(gè)點(diǎn)：分別是入射點(diǎn)、出射點(diǎn)、軌跡圓心和入射速度直線與出射速度直線的交點(diǎn)。直線與出射速度直線的交點(diǎn)。(2)六條線：兩段軌跡半徑，入射速度直線和出射速度直線，六條線：兩段軌跡半徑，入射速度直線和出射速度直線，入射點(diǎn)與出射點(diǎn)的連線，圓心與兩條速度直線交點(diǎn)的連線。前入射點(diǎn)與出射點(diǎn)的連線，圓
17、心與兩條速度直線交點(diǎn)的連線。前面四條邊構(gòu)成一個(gè)四邊形，后面兩條為對(duì)角線。面四條邊構(gòu)成一個(gè)四邊形，后面兩條為對(duì)角線。(3)三個(gè)角：速度偏轉(zhuǎn)角、圓心角、弦切角，其中偏轉(zhuǎn)角等三個(gè)角：速度偏轉(zhuǎn)角、圓心角、弦切角，其中偏轉(zhuǎn)角等于圓心角，也等于弦切角的兩倍。于圓心角，也等于弦切角的兩倍。2. 如圖如圖77所示，有一個(gè)正方形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)所示，有一個(gè)正方形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域域abcd，e是是ad的中點(diǎn)，的中點(diǎn)，f是是cd的中點(diǎn)，如果的中點(diǎn)，如果在在a點(diǎn)沿對(duì)角線方向以速度點(diǎn)沿對(duì)角線方向以速度v射入一帶負(fù)電的射入一帶負(fù)電的粒子，恰好從粒子，恰好從e點(diǎn)射出，則點(diǎn)射出，則 ()A如果粒子的速度增大為原來(lái)的二倍，將從如果粒
18、子的速度增大為原來(lái)的二倍，將從d點(diǎn)射出點(diǎn)射出B如果粒子的速度增大為原來(lái)的三倍，將從如果粒子的速度增大為原來(lái)的三倍，將從f點(diǎn)射出點(diǎn)射出C如果粒子的速度不變，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉?lái)的如果粒子的速度不變，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉?lái)的 二倍，也將從二倍，也將從d點(diǎn)射出點(diǎn)射出D只改變粒子的速度使其分別從只改變粒子的速度使其分別從e、d、f點(diǎn)射出時(shí)，從點(diǎn)射出時(shí)，從e 點(diǎn)射出所用時(shí)間最短點(diǎn)射出所用時(shí)間最短圖圖77A圖圖78 (1)速度大小；速度大??； (2)速度方向與速度方向與y軸正方向夾角的正弦。軸正方向夾角的正弦。 思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥 (1)所有粒子的速度大小相同，那么所有粒子的軌道半徑所有粒子的速度大小
19、相同，那么所有粒子的軌道半徑相同。相同。 (2)全部粒子離開(kāi)磁場(chǎng)的時(shí)間，就是最后離開(kāi)磁場(chǎng)的粒子全部粒子離開(kāi)磁場(chǎng)的時(shí)間，就是最后離開(kāi)磁場(chǎng)的粒子所經(jīng)歷的時(shí)間，即最長(zhǎng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，對(duì)應(yīng)最長(zhǎng)的弧長(zhǎng)。所經(jīng)歷的時(shí)間，即最長(zhǎng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，對(duì)應(yīng)最長(zhǎng)的弧長(zhǎng)。3. 人們到醫(yī)院檢查身體時(shí)，其中有一項(xiàng)檢查人們到醫(yī)院檢查身體時(shí)，其中有一項(xiàng)檢查是做胸透，做胸透所用的是是做胸透，做胸透所用的是X光。我們可光。我們可以把做胸透的原理等效如下：如圖以把做胸透的原理等效如下：如圖79所所示，示，P是一個(gè)放射源，從開(kāi)口處在紙面內(nèi)向各個(gè)方向放出某是一個(gè)放射源，從開(kāi)口處在紙面內(nèi)向各個(gè)方向放出某種粒子種粒子(不計(jì)重力不計(jì)重力)，而這些粒子最
20、終必須全部垂直射到底片，而這些粒子最終必須全部垂直射到底片MN這一有效區(qū)域，并要求底片這一有效區(qū)域，并要求底片MN上每一處都有粒子到達(dá)。上每一處都有粒子到達(dá)。假設(shè)放射源所放出的是質(zhì)量為假設(shè)放射源所放出的是質(zhì)量為m、電荷量為、電荷量為q的帶正電的粒的帶正電的粒子，且所有粒子的速率都是子，且所有粒子的速率都是v，M與放射源的出口在同一水與放射源的出口在同一水平面，底片平面，底片MN豎直放置且長(zhǎng)為豎直放置且長(zhǎng)為L(zhǎng)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，我。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，我們必須在們必須在P的出口處放置一有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)。求：的出口處放置一有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)。求：圖圖79(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向；勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向；(2)畫出所需有界
21、勻強(qiáng)磁場(chǎng)的最小區(qū)域，并用陰影表示；畫出所需有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的最小區(qū)域，并用陰影表示；(3)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小及有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)最小區(qū)域的大小及有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)最小區(qū)域的面積的面積S。解析：解析：(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向?yàn)榇怪奔埫嫦蛲狻驈?qiáng)磁場(chǎng)的方向?yàn)榇怪奔埫嫦蛲狻?2)由題意和相關(guān)數(shù)學(xué)運(yùn)算可知，有界磁場(chǎng)的最小區(qū)域如圖中由題意和相關(guān)數(shù)學(xué)運(yùn)算可知，有界磁場(chǎng)的最小區(qū)域如圖中陰影所示。陰影所示。安培力作用下導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的分析方法安培力作用下導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的分析方法1安培力作用下導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的分析安培力作用下導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的分析(1)電流元法：把整段通電導(dǎo)體等效為多段直線電流元，用電流
22、元法：把整段通電導(dǎo)體等效為多段直線電流元，用左手定則判斷出每小段電流元所受安培力的方向，從而判斷整左手定則判斷出每小段電流元所受安培力的方向，從而判斷整段導(dǎo)體所受合力方向，最后確定其運(yùn)動(dòng)方向。段導(dǎo)體所受合力方向，最后確定其運(yùn)動(dòng)方向。(2)特殊位置法：把通電導(dǎo)體或磁鐵轉(zhuǎn)到一個(gè)便于分析的特特殊位置法：把通電導(dǎo)體或磁鐵轉(zhuǎn)到一個(gè)便于分析的特殊位置后再判斷安培力的方向，從而確定其運(yùn)動(dòng)方向。殊位置后再判斷安培力的方向，從而確定其運(yùn)動(dòng)方向。(3)等效法：環(huán)形電流和通電螺線管都可以等效成條形磁鐵，等效法：環(huán)形電流和通電螺線管都可以等效成條形磁鐵，條形磁鐵也可以等效成環(huán)形電流或通電螺線管，通電螺線管也條形磁鐵也
23、可以等效成環(huán)形電流或通電螺線管，通電螺線管也可以等效成很多匝的環(huán)形電流來(lái)分析?？梢缘刃С珊芏嘣训沫h(huán)形電流來(lái)分析。(4)利用結(jié)論法：兩通電導(dǎo)線相互平行時(shí)無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢(shì)，同利用結(jié)論法：兩通電導(dǎo)線相互平行時(shí)無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢(shì)，同向電流相互吸引，反向電流相互排斥；兩者不平行時(shí)，有轉(zhuǎn)向電流相互吸引，反向電流相互排斥；兩者不平行時(shí)，有轉(zhuǎn)動(dòng)到相互平行且電流方向相同的趨勢(shì)。動(dòng)到相互平行且電流方向相同的趨勢(shì)。(5)轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法：因?yàn)橥妼?dǎo)線之間、導(dǎo)線與磁體之間轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法：因?yàn)橥妼?dǎo)線之間、導(dǎo)線與磁體之間的相互作用滿足牛頓第三定律，這樣定性分析磁體在電流產(chǎn)生的相互作用滿足牛頓第三定律，這樣定性分析磁體在電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)作
24、用下如何運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，可先分析電流在磁體的磁場(chǎng)中的磁場(chǎng)作用下如何運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，可先分析電流在磁體的磁場(chǎng)中所受的安培力，然后由牛頓第三定律，確定磁體所受電流產(chǎn)生所受的安培力，然后由牛頓第三定律，確定磁體所受電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的作用力，從而確定磁體所受合力及運(yùn)動(dòng)方向。的磁場(chǎng)的作用力，從而確定磁體所受合力及運(yùn)動(dòng)方向。2安培力作用下通電導(dǎo)體平衡與加速問(wèn)題的分析安培力作用下通電導(dǎo)體平衡與加速問(wèn)題的分析解此類問(wèn)題的一般步驟是：解此類問(wèn)題的一般步驟是：(1)明確通電導(dǎo)體所在處磁場(chǎng)的特點(diǎn)；明確通電導(dǎo)體所在處磁場(chǎng)的特點(diǎn)；(2)對(duì)通電導(dǎo)體進(jìn)行受力分析，確定通電導(dǎo)體所受的安培對(duì)通電導(dǎo)體進(jìn)行受力分析，確定通電導(dǎo)體所受的安培力
25、；力；(3)把電磁學(xué)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為力學(xué)問(wèn)題，根據(jù)平衡條件、牛頓把電磁學(xué)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為力學(xué)問(wèn)題，根據(jù)平衡條件、牛頓運(yùn)動(dòng)定律或動(dòng)量、能量的觀點(diǎn)來(lái)解題。運(yùn)動(dòng)定律或動(dòng)量、能量的觀點(diǎn)來(lái)解題。圖圖710 例例1如圖如圖710所示，不在同一平面內(nèi)所示，不在同一平面內(nèi)的兩互相垂直的導(dǎo)線，其中的兩互相垂直的導(dǎo)線，其中MN固定，固定，PQ可自可自由運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩導(dǎo)線中通入圖示方向電流由運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩導(dǎo)線中通入圖示方向電流I1、I2時(shí)，導(dǎo)線時(shí)，導(dǎo)線PQ將將 () A順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近導(dǎo)線順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近導(dǎo)線MN B順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)遠(yuǎn)離導(dǎo)線順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)遠(yuǎn)離導(dǎo)線MN C逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近導(dǎo)線逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)
26、動(dòng)，同時(shí)靠近導(dǎo)線MN D逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)遠(yuǎn)離導(dǎo)線逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)遠(yuǎn)離導(dǎo)線MN 解析解析由安培定則畫出電流由安培定則畫出電流I1在在PQ處的處的磁場(chǎng)方向磁場(chǎng)方向(俯視圖如圖俯視圖如圖711所示所示)，由左手定則，由左手定則可判定可判定PQ導(dǎo)線的左半段受到垂直紙面向里的力，導(dǎo)線的左半段受到垂直紙面向里的力，右半段受到垂直紙面向外的力，當(dāng)轉(zhuǎn)過(guò)一微小右半段受到垂直紙面向外的力，當(dāng)轉(zhuǎn)過(guò)一微小段，段，PQ就會(huì)受到指向就會(huì)受到指向MN方向的分力，所以方向的分力，所以PQ邊逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，邊逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向同時(shí)向MN靠近，靠近，C對(duì)。對(duì)。 答案答案C圖圖711 例例2如圖如圖712所示，質(zhì)量為所示，質(zhì)量
27、為m、長(zhǎng)、長(zhǎng)為為L(zhǎng)的直導(dǎo)線用兩絕緣細(xì)線懸掛于的直導(dǎo)線用兩絕緣細(xì)線懸掛于O、O，并處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)導(dǎo)線中通以沿并處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)導(dǎo)線中通以沿x正方正方向的電流向的電流I，且導(dǎo)線保持靜止時(shí)，懸線與豎，且導(dǎo)線保持靜止時(shí)，懸線與豎直方向夾角為直方向夾角為。則磁感應(yīng)強(qiáng)度方向和大小可能為。則磁感應(yīng)強(qiáng)度方向和大小可能為()圖圖712圖圖713答案答案C 例例3如圖如圖714所示，兩根光滑金所示，兩根光滑金屬導(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌所在平面與水平面屬導(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌所在平面與水平面間的夾角為間的夾角為。整個(gè)裝置處于沿豎直方向。整個(gè)裝置處于沿豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。金屬桿的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，垂直
28、導(dǎo)軌放置，當(dāng)金屬桿當(dāng)金屬桿ab中通有從中通有從a到到b的恒定電流的恒定電流I時(shí)，金屬桿時(shí)，金屬桿ab剛好靜止。剛好靜止。則則 () A磁場(chǎng)方向豎直向上磁場(chǎng)方向豎直向上 B磁場(chǎng)方向豎直向下磁場(chǎng)方向豎直向下 C金屬桿金屬桿ab受安培力的方向平行導(dǎo)軌向上受安培力的方向平行導(dǎo)軌向上 D金屬桿金屬桿ab受安培力的方向平行導(dǎo)軌向下受安培力的方向平行導(dǎo)軌向下圖圖714圖圖715 解析解析受力分析如圖受力分析如圖715所示，當(dāng)磁場(chǎng)所示，當(dāng)磁場(chǎng)方向豎直向上時(shí)，由左手定則可知安培力水平方向豎直向上時(shí)，由左手定則可知安培力水平向右，金屬桿向右，金屬桿ab受力可以平衡，受力可以平衡，A正確；若磁正確；若磁場(chǎng)方向豎直向下，由左手定則可知安培力水平場(chǎng)方向豎直向下，由左手定則可知安培力水平向左，則金屬桿向左，則金屬桿ab受力無(wú)法平衡，受力無(wú)法平衡，B、C、D錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。 答案答案A
高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 （專題突破+破譯命題密碼）專題七 磁場(chǎng)及帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課件
