高考物理复习磁吃运动电荷的作用课件

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高考物理一轮复习第九章磁场第讲磁吃运动电荷的作用课件.ppt

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5
深度思考
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的, 所以就不可能是直线运动.
2019-9-13
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6
二、带电粒子在匀强磁场中的圆周运动
1.匀速圆周运动的规律
若v⊥B,带电粒子仅受洛伦兹力作用,在垂直于磁感线的平面内以入射
2019-9-13
谢谢关注Biblioteka 182命题点一
对洛伦兹力的理解
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
速度v做匀速圆周运动.
(1)基本公式:
qvB=mvR2 mv
(2)半径R=__B_q___
2πm
(3)周期T= 2πR =___q_B___
v
2019-9-13
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7
2.圆心的确定 (1)已知入射点、出射点、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
场,质子(H)和α粒子(He)先后从边界上的A点沿与虚线成θ=45°角的方向
题眼
射入磁场,两粒子均从B点射出磁场.不计粒子的重力,则 答案 解析
√A.两粒子在磁场中运动的轨迹相同 √B.两粒子在磁场中运动的速度大小之比为2∶1
√C.两粒子在磁场中运动的动能相同

2020高考物理专题复习磁场对运动电荷的作用PPT课件

2020高考物理专题复习磁场对运动电荷的作用PPT课件
图25-7
考点探究
[答案] AD
[解析] 根据左手定则,正粒子在匀强磁场中将沿逆时针 方向转动,由轨道半径 r=10 cm 画出粒子的两种临界运 动轨迹,如图所示,则 OO1=O1A=OO2=O2C=O2E=10 cm, 由几何知识求得 AB=BC=8 cm,OE=16 cm,选项 A、D 正确,选项 B、C 错误.
图25-8
考点探究
[答案] D [解析] 电子带负电,进入磁场后,根据左手定则判断可知, 所受的洛伦兹力方向向左,电子将向左偏转,如图所
示,A 错误;由几何知识得,电子打在 MN 上的点与 O'点的距离为 x=r- ������2-������2
=2d- (2������)2-������2=(2- 3)d,故 B、C 错误;设轨迹对应的圆心角为 θ,由几何知识
考点探究
考向二 洛伦兹力与电场力的比较
产生条件 大小
力方向与场 方向的关系
做功情况
作用效果
洛伦兹力
电场力
v≠0ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱv不与B平行
电荷处在电场中
F=qvB(v⊥B)
F=qE
F⊥B,F⊥v
正电荷受力与电场方向相同,负电 荷受力与电场方向相反
任何情况下都不做功 可能做功,也可能不做功
只改变电荷的速度方向, 既可以改变电荷的速度大小,也可
考点探究
例 1 如图 25-1 所示,在竖直绝缘的平台上,将一个带正电的小球以水平速度 v0 抛出,
落在地面上的 A 点.若加一垂直于纸面向里的匀强磁场,则小球的落点 ( )
A.仍在 A 点
B.在 A 点左侧
C.在 A 点右侧 D.无法确定
图25-1
考点探究
[答案] C

高考物理一轮总复习第9章磁场第2讲磁吃运动电荷的作用课件

高考物理一轮总复习第9章磁场第2讲磁吃运动电荷的作用课件

A.两板间电压的最大值 Um=q22Bm2L2
B.CD 板上可能被粒子打中区域的长度 s=3-3
3L

C.粒子在磁场中运动的最长时间 tm=πqmB
D.能打到
N
板上的粒子的最大动能为q2B2L2 18m
(1)M、N 两板间电压取最大值时,带电 粒子恰垂直打在 CD 板上,圆心在何处?
提示:在 C 点 (2)粒子在磁场中运动时间最长时,圆心角为多少? 提示:180°
改1)联系:洛伦兹力是单个运动电荷在磁场中受到的力, 而安培力是导体中所有定向移动的自由电荷受到的洛伦兹 力的宏观表现。两者是性质相同的力。 (2)区别:安培力可以做功,而洛伦兹力对电荷永不做 功。
1. [2016·东北育才三模](多选)如图所示,下端封闭、上 端开口、内壁光滑的细玻璃管竖直放置,管底有一带电的小 球。整个装置水平匀速向右运动,垂直于磁场方向进入方向 水平的匀强磁场,由于外力的作用,玻璃管在磁场中的速度 保持不变,最终小球从上端口飞出,则从进入磁场到小球飞 出端口前的过程中( )
故 D 正确。
1.如图所示,带异种电荷的粒子 a、b 以相同的动能同
时从 O 点射入宽度为 d 的有界匀强磁场,两粒子的入射方
向与磁场边界的夹角分别为 30°和 60°,且同时到达 P 点。a、
b 两粒子的质量之比为( )
A.1∶2
B.2∶1
C.3∶4
D.4∶3
解析 如图 1 所示,设 a、b 两粒子的圆心分别为 Oa、
解析 粒子速度大小相同,由 F=Bqvsinθ 可知 v 与 B 的夹角不同,洛伦兹力大小、方向都不同,故 A 选项错误; 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,所以 B 选项正确;洛伦兹力方向一定 与运动电荷的运动方向垂直,磁场方向与电荷运动方向不一 定垂直,故 C 选项错误;由于洛伦兹力的方向与电荷运动 方向始终垂直,所以洛伦兹力对电荷不做功,不改变粒子的 动能,只改变速度的方向,故 D 选项错误。

高考物理一轮复习第八章磁场第2节磁吃运动电荷的作用课件

高考物理一轮复习第八章磁场第2节磁吃运动电荷的作用课件

突破点(一) 对洛伦兹力的理解
1.洛伦兹力的特点 (1)利用左手定则判断洛伦兹力的方向,注意区分正、负电荷。 (2)当电荷运动方向发生变化时,洛伦兹力的方向也随之变化。 (3)运动电荷在磁场中不一定受洛伦兹力作用。 (4)洛伦兹力一定不做功。 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,二者性质相同,都是磁场力。 (2)安培力可以做功,而洛伦兹力对运动电荷不做功。
射速度不同的质子(质子重力不计),所有质子均能通过 C 点,质
子比荷 qm=k,则质子的速度可能为
()
A.2BkL
BkL B. 2
3BkL C. 2
BkL D. 8
[解析] 因质子带正电,且经过 C 点,其 可能的轨迹如图所示,所有圆弧所对圆心角均
为 60°,所以质子运行半径 r=Ln (n=1,2,3,…),
(2)编号为②的粒子在磁场区域内运动的时间; (3)编号为③的粒子在 ED 边上飞出的位置与 E 点的距离。
解析:(1) , 初速度 大 小 为
v1 , 则
qv1B=m
v12 r1








r1=2sinα60°,解得 33Bmqa。
(2)设编号为②的粒子在磁场中做圆周运动的半径为 r2,线速 度大小为 v2,周期为 T2,则 qv2B=mvr222,T2=2vπ2r2,解得 T2=2Bπqm,
滑轨道做匀速圆周运动,若磁场方向垂直于它的运动平面,且作
用在负电荷的电场力恰好是磁场力的三倍,则负电荷做圆周运动
的角速度可能是
()
4qB A. m
3qB B. m
2qB C. m
qB D. m

高考物理新课标一轮复习课件磁场对运动电荷的作用

高考物理新课标一轮复习课件磁场对运动电荷的作用

带电粒子在复合场中运动分
04

重力、电场力和洛伦兹力共同作用下带电粒子运动情况
01 运动轨迹
在重力、电场力和洛伦兹力的共同作用下,带电 粒子的运动轨迹通常呈现复杂的曲线形状。
02 速度变化
由于洛伦兹力的存在,带电粒子的速度大小和方 向都会发生变化。
03 受力分析
需要对带电粒子进行受力分析,明确各个力的方 向和大小,以便更好地理解其运动情况。
02
螺旋运动
当带电粒子与磁场有一定夹角射入时,粒子在洛 伦兹力作用下做螺旋运动。
非均匀磁场对运动电荷影响
01 运动轨迹变化
非均匀磁场中,磁感应强度的大小或方向发生变 化,导致带电粒子所受洛伦兹力变化,从而使粒 子的运动轨迹发生变化。
02 速度变化
非均匀磁场对运动电荷的作用力可能导致粒子速 度大小或方向的变化。
高考物理新课标一轮
复习课件磁场对运动
电荷的作用
汇报人:XX
20XX-01-17
目录
• 磁场基本概念与性质 • 运动电荷在磁场中受力分析 • 洛伦兹力与安培力关系探讨 • 带电粒子在复合场中运动分析 • 实验:观察和研究洛伦兹力对运动
电荷影响 • 总结与提高:深化对磁场对运动电
荷作用理解
01
磁场基本概念与性质
两者在实际问题中应用举例
洛伦兹力应用举例
质谱仪、回旋加速器等利用洛伦兹力 使带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周 运动,从而实现对粒子的加速和分离 。
安培力应用举例
电动机、电磁炮等利用安培力使通电 导线在磁场中受到力的作用,从而实 现电能向机械能的转化。同时,安培 力也是电磁感应现象中产生感应电流 的条件之一。
03 能量变化

高考物理一轮复习第22讲磁场对运动电荷的作用课件

高考物理一轮复习第22讲磁场对运动电荷的作用课件

方向垂直纸面向里.质量相同的甲、乙、丙三个小球中,甲球
考 带正电、乙球带负电、丙球不带电.现将三个小球在轨道 AB
向 上分别从不同高度处由静止释放,都恰好通过圆形轨道的最高
互 动
点,则(
)


12/9/2021
图 22-2
第十四页,共九十五页。
返回 (fǎnhuí)目
第22讲 磁场对运动(yùndòng)电荷的作用
12/9/2021
F=qvB,当粒子速度与磁场平行时 F=0.又由于洛伦兹力的
方向永远与粒子的速度方向垂直,因而速度方向不同时,洛伦
考 兹力的方向也不同,所以 A 选项错.因为+q 改为-q 且速度
向 反向,由左手定则可知洛伦兹力方向不变,再由 F=qvB 知大
互 动
小也不变,所以 B 选项对.因为电荷进入磁场时的速度方向
(1)点电荷 a 从射出到经过 G 点所用的时间;
(2)点电荷 b 的速度的大小.
12/9/2021
第二十一页,共九十五页。
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第22讲 磁场(cíchǎng)对运动电荷的作用
考 向 互 动 探 究
12/9/2021
图 22-4
第二十二页,共九十五页。
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第22讲 磁场对运动(yùndòng)电荷的作用
②当速率 v 变化时,圆心角大的运动时间长.
12/9/2021
第二十页,共九十五页。
返回
(fǎnhuí)目
第22讲 磁场对运动电荷(diànhè)的作用
例 1 如图 22-4 所示,纸面内有 E、F、G 三点,∠GEF
=30°,∠EFG=135°,空间有一匀强磁场,磁感应强度大

高考物理一轮复习第九章磁场2磁吃运动电荷的作用课件

高考物理一轮复习第九章磁场2磁吃运动电荷的作用课件

出射点分布在六分之一圆周上;① 若粒子射入速率为v2,相应的出射点分布
在三分之一圆周上,② 不计重力及带电粒子之间的相互作用,则v2∶v1 为
A .3 ∶ 2B .2 ∶ 1C .3 ∶ 1D . 3 ∶ 2
()
【题眼点拨】①不同方向的v1粒子,在磁场中运动时,具有相等的半径,不同的 轨迹,其中最远的那个粒子在区域圆的六分之一圆周上,该弦长即为粒子轨迹 圆的直径。 ②对不同方向的v2粒子,三分之一区域圆弧对的弦长即为轨迹圆的直径。
4.运动的周期性形成多解:带电粒子在部分是电场,部分是磁场的空间运动时, 运动往往具有往复性,从而形成多解,如图丁所示。
【典例·通法悟道】 【典例3】 如图所示,宽度为d的有界匀强磁场,磁感应强度为B,MM′和NN′是它的两条边 界。现有质量为m,电荷量为q的带电粒子沿图示方向垂直磁场射入。要使粒子 不能从边界NN′射出,则粒子入射速率v的最大值可能是多少?
考试加油。
2
弧内。
休息时间到啦
同学们,下课休息十分钟。现在是休息时间,你们休息 一下眼睛,
看看远处,要保护好眼睛哦~站起来动一动,久坐对身 体不好哦~
同理可知,粒子以v2入射及出射情况,如图乙所示。由几何关系知r2= 可得r2∶r1= 3∶1。 因为m、q、B均相同,由公式r=m v 可得v∝r, 所以v2∶v1= 3 ∶1。故选C。 q B
2.磁场方向不确定形成多解:有些题目只知磁感应强度的大小,而不知其方向, 此时必须要考虑磁感应强度方向不确定而形成的多解。 如图乙所示,带正电粒子以速率v垂直进入匀强磁场,如B垂直纸面向里,其轨迹 为a,如B垂直纸面向外,其轨迹为b。
3.临界状态不唯一形成多解:带电粒子在洛伦兹力作用下飞越有界磁场时,由 于粒子运动轨迹是圆弧状,因此,它可能穿过去,也可能转过180°从入射界面 这边反向飞出,从而形成多解,如图丙所示。

高中物理第6章磁吃电流和运动电荷的作用第2节磁吃运动电荷的作用课件鲁科版选修3

高中物理第6章磁吃电流和运动电荷的作用第2节磁吃运动电荷的作用课件鲁科版选修3

A.①②③
B.①②④
C.①③④
D.②③④
解析:小球受力如图所示,在沿斜面方向受力为 mgsin θ,故加速度恒定,当 FN=0 时,F=mgcos θ,而 F=qvB,所以 v=mgcos θ/Bq 故①②④正确.
答案:B
两块靠得较近的平行绝缘板水平放置,相对面均为粗糙的,它们之间有如 图所示的匀强磁场,磁感应强度为 B,一个高度略小于两板间距、质量为 m、带+q 电量的物块放在两极之间,给物体以瞬时初速度 v0 使它在两板间向右运动,求在以 后的运动中,物体克服摩擦力做的功是多少?
[随堂训练]
1.带电粒子垂直匀强磁场方向运动时,会受到洛伦兹力的作用.下列表述正确的是
A.洛伦兹力对带电粒子做功
()
B.洛伦兹力不改变带电粒子的动能
C.洛伦兹力的大小与速度无关
D.洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向
解析:带电粒子在磁场中受到的洛伦兹力始终与其运动方向垂直,故洛伦兹力不会 对带电粒子做功,即不改变带电粒子的动能,也不改变带电粒子的速度大小,只改 变其速度方向,A、D 错,B 对.据 F=qvB 知,洛伦兹力大小与带电粒子的速度大 小有关,C 错. 答案:B
B.沿路径 b 运动 D.沿路径 d 运动
解析:由安培定则,电流在下方产生的磁场方向指向纸外,由左手定则,质子刚进 入磁场时所受洛伦兹力方向向上.则质子的轨迹必定向上弯曲,因此 C、D 必错;由 于洛伦兹力方向始终与电荷运动方向垂直,故其运动轨迹必定是曲线,则 B 正确,A 错误. 答案:B
带电体在磁场中的运动问题
课时作业
一、洛伦兹力 1.定义:磁场对_运__动__电__荷___的作用力叫做洛伦兹力. 2.与安培力的关系:通电导体在磁场中所受的安培力可看成是大量_运__动__电__荷___所受 洛伦兹力的_宏__观__表__现___.

全国版高考物理一轮复习第10章磁场37磁吃运动电荷的作用课件

全国版高考物理一轮复习第10章磁场37磁吃运动电荷的作用课件
第二十三页,共50页。
mv A.2qB
2mv C. qB
3mv B. qB
4mv D. qB
第二十四页,共50页。
解析 如图所示为粒子在匀强磁场中的运动轨迹示意 图,设出射点为 P,粒子运动轨迹与 ON 的交点为 Q,粒子 入射方向与 OM 成 30°角,则射出磁场时速度方向与 MO 成 30°角,由几何关系可知,PQ⊥ON,故出射点到 O 点的距 离为轨迹圆直径的 2 倍,即 4R,又粒子在匀强磁场中运动 的轨迹半径 R=mqBv,所以 D 正确。
第十三页,共50页。
2.如图所示,匀强磁场水平向右,电子在磁场中的运动 与磁场方向平行,则该电子( )
A.不受洛伦兹力 B.受洛伦兹力,方向向上 C.受洛伦兹力,方向向下 D.受洛伦兹力,方向向左
第十四页,共50页。
解析 当带电粒子运动方向与磁场方向平行时,粒子不 受洛伦兹力作用,故 A 正确。
第三十七页,共50页。
(2)磁场方向的不确定形成多解:有些题目只告诉了磁 感应强度的大小,而未具体指出磁感应强度的方向,此时 必须考虑由磁感应强度方向不确定而形成的多解。如图乙 所示。
第三十八页,共50页。
(3)临界状态不唯一形成多解:带电粒子在洛伦兹力作 用下飞越有界磁场时,由于粒子运动轨迹是圆弧状,因此, 它可能直接穿过去了,也可能转过 180°从入射面边界反向 飞出,如图丙所示,于是形成了多解。
第二十一页,共50页。
三、洛伦兹力提供
向心力 ,即 qvB=
v2
mv
m r ,可得半径公式 r= qB ;
又由 T=2vπr可得粒子运行一周的时间为 T=
2πm qB ,当
粒子通过的圆弧所对应的圆心角为 α 时(如图丙),其运动的

高考物理大一轮复习第九单元磁场2磁吃运动电荷的作用课件

高考物理大一轮复习第九单元磁场2磁吃运动电荷的作用课件


再考虑粒子在电场中的运动.设电场强度的大小为 E,粒子
在电场中做类平抛运动设其加速度大小为 a,由牛顿第二定律和
带电粒子在电场中的受力公式得
qE=ma

粒子在电场方向和直线方向所走的距离均为 r,由运动学公
式得
r=21at2

r=vt

式中 t 是粒子在电场中运动的时间.联立①⑤⑥⑦⑧式得
E=145qmB2R
等,选项 B 错误;同理小球向上或向下滑过 P 点时,洛伦兹力也 等大反向,选项 C 错误;因洛伦兹力始终垂直 BC,小球在 AB 段和 BC 段(斜面倾角均为 θ)的加速度均由重力沿斜面的分力产 生,大小为 gsinθ,由 x=12at2 得小球从 A 到 B 的时间是从 C 到 P 的时间的 2倍,选项 D 正确.
点 A 即粒子离开磁场区的点,如图所示:由图中几何关系得:l
=3r

由①②两式解得:B=3qmlv, 图中 OA 的长度即圆形磁场区域的半径 R.由图中几何关系

R=
3 3 l.
用解析法求磁场边界 用解析法求磁场边界解题步骤 (1)建立直角坐标系,在磁场边界上任取一点(x、y). (2)建立轨迹半径 R 与 x、y 的函数方程. (3)根据函数方程确定磁场边界的形状、大小.
模型四:轨迹圆与磁场圆相交,两圆圆心连线将是两个圆的 对称轴,是∠AO′B 的角平分线(如图 4).
考点三 带电粒子的“磁偏转”和“电偏转”
偏转 项目
垂直进入磁场
垂直进入电场
情景图
受力 运动性质 运动时间
动能
FB=qv0B 大小不变, 方向总指向圆心 匀速圆周运动 t=2θπT=θBmq 不变
FE=qE,FE 大小、方向均不 变,方向与初速度垂直 类平抛运动

新人教版高考物理一轮复习第九章磁场2磁吃运动电荷的作用课件

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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, 都是磁场力. (2)安培力可以做功,而洛伦兹力对运动电荷不做功.
考点二 带电粒子在匀强磁场中的运动
1.带电粒子在匀强磁场中的运动 (1)若 v∥B,带电粒子不受洛伦兹力,在匀强磁场中做匀速 直线运动. (2)若 v⊥B,带电粒子不仅受洛伦兹力作用,在垂直于磁感 线的平面内以入射速度 v 做匀速圆周运动.
t=(2n+1) 2ax+T4+nT2,其中 a=Eme,T=2eπBm. 整理后得 t=BEL+(2n+1)2πemB(n=0,1,2,3,…) [答案] (1)x=2EmeL22nB+2 12(n=0,1,2,3,…)
不唯 可能穿过去了,也可能转过 180°从入射界面

这边反向飞出,于是形成多解
运动 具有 带电粒子在部分是电场、部分是磁场空间运 周期 动时,往往运动具有周期性,因而形成多解 性
2.处理多解模型的解题技巧 (1)分析题目特点,确定题目多解形成的原因; (2)作出粒子运动轨迹示意图(全面考虑多种可能); (3)若为周期性的多解问题,注意寻找通项式,若是出现几 种解的可能性,注意每种解出现的条件.
2 3πR 2πR A. 9v B. 3v
2 3πR πR C. 3v D.3v
解析:本题考查带电粒子在磁场中的运动问题,根据题意可
画出粒子运动轨迹示意图,如图所示:
由几何关系可知 α=60°,β=120°
粒子从 A→B 运动的时间 t=132600°°·T,
又 T=2vπr,Rr=tanα2,
解得时间
运 利用轨迹对应圆
动 心角 θ 或轨迹长
时 度 L 求时间
间 的
①t=2θπ·T
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