江苏省南通市通州区金沙中学2016届高考物理一轮复习学案带点粒子在复合场中运动的应用(无答案)
江苏省南通市通州区金沙中学2016届高考物理一轮复习学
第五章 第1讲 万有引力定律及其应用（2课时）【考纲解读】1. 理解开普勒行星运动定律.2. 理解万有引力定律,知道引力常量及其测定方法.3. 理解重力与万有引力的关系,会用万有引力定律计算天体的质量和密度.4. 理解天体运行的线速度、角速度、向心加速度、周期与运行半径的关系.对开普勒行星运动定律的理解【典题演示1】 (单选)火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,根据开普勒行星运动定律可知( )A. 太阳位于木星运行轨道的中心B. 火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C. 火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方D. 相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积 总结：练1. (单选)开普勒第三定律对行星绕恒星的匀速圆周运动同样成立,即它的运行周期T 的平方与轨道半径r 的三次方之比为常数,设23T r =k,则常数k 的大小 ( )A. 只与行星的质量有关B. 与恒星的质量和行星的质量有关C. 只与恒星的质量有关D. 与恒星的质量及行星的速度有关万有引力的计算【典题演示2】 (单选)(2014·梅州期末)可视为质点的两个物体质量分别为m 1、m 2,当距离为r 时,它们之间的万有引力为F.若它们之间的距离和两个物体的质量都变为原来的两倍,则它们之间的万有引力大小为( )A. FB. 2FC. 4FD. 2F总结：练2．（单）(2011·南京六中高一检测)一颗人造卫星在地球引力作用下，绕地球做匀速圆周运动，已知地球的质量为M ，地球的半径为R ，卫星的质量为m ，卫星离地面的高度为h ，引力常量G ，则地球对卫星的万有引力大小为( )A ．G Mm (R ＋h )2B ．G Mm R 2C ．G Mm h 2D ．G Mm R ＋h重力与万有引力的关系例3．（单）火星的质量和半径分别约为地球的110和12，地球表面的重力加速度为g ，则火星表面的重力加速度约为( ) A ．0.2gB ．0.4gC ．2.5gD ．5g总结：【典题演示3】 (单选)(2014·中华中学)原香港中文大学校长、被誉为“光纤之父”的华裔科学家高锟和另外两名美国科学家共同分享了2009年度的诺贝尔物理学奖.早在1996年中国科学院紫金山天文台就将一颗于1981年12月3日发现的国际编号为“3463”的小行星命名为“高锟星”.假设“高锟星”为均匀的球体,其质量为地球质量的1k ,半径为地球半径的1q ,则“高锟星”表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的( )A. qk B. k q C. 2q k D. 2k q天体质量和密度的计算例4．（单）地球表面的重力加速度为g ，地球半径为R ，引力常量为G.假设地球是一个质量分布均匀的球体，体积为43πR 3，则地球的平均密度是( )A. 34πg GRB. 234πgGR C. gGR D. 2R g G例5、（单）若已知某行星的一颗卫星绕其运转的轨道半径为r ，周期为T ，引力常量为G ，则可求得( ) A ．该卫星的质量 B ．行星的质量 C ．该卫星的平均密度D ．行星的平均密度总结：练4、（单）一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为v .假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m 的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为N .已知引力常量为G ，则这颗行星的质量为( )A.m v 2GN B.m v 4GN C.N v 2Gm D.N v 4Gm练5. (2013·苏州一模)我国成功发射的“神舟七号”载人飞船绕地球的运行可看做是匀速圆周运动，宇航员测得自己绕地心做匀速圆周运动的周期为T 、距地面的高度为H ，已知地球半径为R ，引力常量为G. (1) 求飞船的线速度大小. (2) 求地球的质量.(3) 能否求出飞船所需的向心力?若能，请写出计算过程和结果;若不能，请说明理由.天体运行的各物理量之间的关系【典题演示5】 (单选)(2014·南京三校联考)“嫦娥一号”、“嫦娥二号”发射成功后,我国2013年12月2日又成功发射了“嫦娥三号”绕月卫星.如图所示,“嫦娥一号”的绕月圆周轨道距离月球表面的高度为150km,而“嫦娥三号”绕月圆周轨道距离月球表面的高度为100km.若将月球看成球体,下列说法中正确的是( )A. “嫦娥三号”的运行速率小于“嫦娥一号”的运行速率B. “嫦娥三号”绕月球运行的周期比“嫦娥一号”大C. “嫦娥三号”的向心加速度比“嫦娥一号”的向心加速度小D. “嫦娥三号”的角速度大于“嫦娥一号”的角速度总结：2. (多选)(2014·汕头一模)“嫦娥三号”卫星在距月球100km的圆形轨道上开展科学探测,其飞行的周期为118min.若已知月球半径和万有引力常量,由此可推算出( )A. “嫦娥三号”卫星绕月运行的速度B. “嫦娥三号”卫星的质量C. 月球对“嫦娥三号”卫星的吸引力D. 月球的质量【反馈题】3. (单选)(2014·天津)研究表明,地球自转在逐渐变慢,3亿年前地球自转的周期约为22小时.假设这种趋势会持续下去,地球的其他条件都不变,则未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比( )A. 距地面的高度变大B. 向心加速度变大C. 线速度变大D. 角速度变大4. (单选)(2014·金陵中学)2012年4月30日,我国用一枚“长征3号乙”火箭成功发射两颗北斗导航卫星.该卫星绕地球做匀速圆周运动的半径为r,地球质量为M,半径为R,万有引力常量为G.下列说法中正确的是( )A.B. 卫星的向心加速度大小为2GM RC. 若某一卫星加速,则该卫星将做向心运动D. 卫星处于完全失重的状态,不受地球的引力作用5. (单选)(2014·江苏)已知地球的质量约为火星质量的10倍,地球的半径约为火星半径的2倍,则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为( ) A. 3.5km/s B. 5.0km/s C. 17.7km/s D. 35.2km/s。
江苏省南通市高考物理一轮复习 带点粒子在复合场中运
带点粒子在复合场中运动的应用考纲解读：1.掌握速度选择器的工作原理和计算方法。
2.掌握质谱仪的工作原理及其应用。
3.知道磁流体发电机的发电原理。
4.知道回旋加速器的基本构造和加速原理。
速度选择器的工作原理如图所示,两板间分布有正交的匀强电场与匀强磁场,一束不考虑重力的带正电粒子+q以不同速度进入此正交复合场中.对带电粒子进行受力分析,受到洛伦兹力和静电力的作用.若粒子在运动过程中不发生偏转,则有F电=f洛,即qE=qvB,故v=E B.如果v'>v,则向上偏转;如果v'<v,则向下偏转.这样就可以把速度为v=EB的带电粒子选择出来.改变匀强电场或匀强磁场的大小,就可以选择出所需速度的带电粒子,这个装置就叫做速度选择器.注意:速度选择器只选择速度的大小而不选择粒子的种类,即粒子的速度只要满足v=EB就能沿直线匀速通过速度选择器,而与粒子的电性、电荷量、质量无关.【典题演示1】(单选)在如图所示的平行板器件中,电场强度E和磁感应强度B相互垂直.一带电粒子(重力不计)从左端以速度v沿虚线射入后做直线运动,则该粒子( )A. 一定带正电B. 速度v=EBC. 若速度v>EB ,粒子一定不能从板间射出D. 若此粒子从右端沿虚线方向进入,仍做直线运动练习一: 如图所示的平行板器件中,电场强度E 和磁感应强度B 相互垂直,具有不同水平速度的带电粒子从P 孔射入后发生偏转的情况不同.利用这种装置能把具有某一特定速度的粒子选择出来,所以叫做速度选择器.若正离子(不计重力)以水平速度v=EB 射入速度选择器,则 ( )A. 正离子从P 孔射入后,能沿着图示虚线路径通过速度选择器B. 正离子从Q 孔射入后,能沿着图示虚线路径通过速度选择器C. 仅改变离子的电性,负离子从P 孔射入后,不能沿图示虚线路径通过速度选择器D. 仅改变离子的电荷量,正离子从P 孔射入后,不能沿图示虚线路径通过速度选择器 小结:质谱仪的工作原理如图所示,带电粒子(设初速度为零)经加速电压为U 的加速电场加速,由动能定理qU=12mv 2,加速后得到的速度为再垂直于磁场方向射入同一匀强磁场,在磁场中做匀速圆周运动,经半个圆周打到照相底片上,带电粒子运动半径r=mv qB.由于B 与U 的值是预先设定的,若已知粒子所带电荷量q,则可测出该带电粒子的质量m=222qB r U ,所以质谱仪是测量带电粒子质量和分析同位素的重要工具.【典题演示2】 (多选)(2014·盐城中学)如图所示为某种质谱仪的工作原理示意图.此质谱仪由以下几部分构成:粒子源N;P 、Q 间的加速电场;静电分析器,即中心线半径为R 的四分之一圆形通道,通道内有均匀辐射电场,方向沿径向指向圆心O,且与圆心O 等距离的各点的电场强度大小相等;磁感应强度为B 、方向垂直于纸面向外的有界匀强磁场;胶片MO.由粒子源发出的不同带电粒子经加速电场加速后进入静电分析器,某些粒子能沿中心线通过静电分析器并经小孔S 垂直于磁场边界进入磁场,最终打到胶片上的某点.粒子从粒子源发出时的初速度不同,不计粒子所受的重力.下列说法中正确的是( )A. 从小孔S 进入磁场的粒子的速度大小一定相等B. 从小孔S 进入磁场的粒子的动能一定相等C. 打到胶片上同一点的粒子初速度大小一定相等D. 打到胶片上位置距离O 点越远的粒子,比荷越小练习二:(2014·如东中学)速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示,则下列说法中正确的是()A. 该束带电粒子带负电B. 速度选择器的P 1极板带正电C. 能通过狭缝S 0的带电粒子的速率等于1EBD. 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝S 0,粒子的比荷越小练习三：质谱仪是一种分析同位素的重要工具,它的构造原理如图所示.离子源S 产生质量为m 、电荷量为q 的钾离子,离子出来时速度很小,可视为零.离子经过电势差为U 的电场加速后,沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B 的匀强磁场,经半圆周到达照相底片上的P 点.(1) 求粒子进入磁场时的速度v 0. (2) 求P 点到入口S 1的距离x.(3) 在实验过程中由于仪器不完善,加速电压在平均值U 附近变化±ΔU,求需要以多大相对精确度ΔUU 维持加速电压值,才能使钾39、钾41的同位素束在照相底片上不发生覆盖.小结:磁流体发电机的工作原理磁流体发电机的原理是大量等离子气体(高温下电离的气体,含有大量带正电和带负电的微粒)喷入磁场,正、负离子在洛伦兹力作用下发生上下偏转而聚集到A 、B 板上产生电势差,此时B 板的电势高.设A 、B 平行金属板的面积为S,相距为d,喷入气体速度为v,板间磁场的磁感应强度为B,当等离子气体匀速通过A 、B 板间时,A 、B 板上聚集的电荷最多,板间电势差最大,即为电源电动势,此时离子受力平衡,Ed q=qvB,电动势E=Bdv.【典题演示3】(多选)如图所示是磁流体发电机的示意图,在间距为d的平行金属板A、C间,存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场,两金属板通过导线与变阻器R相连,等离子体以速度v平行于两金属板垂直射入磁场.若要增大该发电机的电动势,可采取的方法是()A. 增大dB. 增大RC. 增大BD. 增大v电磁流量计的工作原理流量的定义为单位时间内流过某截面的体积,公式为Q=Svtt=vS.如图所示,一圆形导管直径为d,用非磁性材料制成,其中有可以导电的液体向左流动,导电液体中的自由电荷(正、负离子)在洛伦兹力作用下横向偏转,a、b间出现电势差,当自由电荷所受静电力和洛伦兹力平衡时,得到Ud q=qvB.a、b间的电势差就保持稳定,从而Q=vS=UBd·π22d⎛⎫⎪⎝⎭=π4dUB.【典题演示4】(单选)为了诊断病人的心脏功能和动脉血液黏稠情况,需要测量血管中血液的流量.如图所示为电磁流量计示意图,将血管置于磁感应强度为B的磁场中,测得血管两侧a、b两点间电压为U,已知血管的直径为d,则血管中血液的流量Q(单位时间内流过的体积)为()A.UBd B.πdUB C.π4dUB D.2π4d UB练习四：如图所示,导电物质为电子的霍尔元件位于两串联线圈之间,线圈中电流为I,线圈间产生匀强磁场,磁感应强度大小B 与I 成正比,方向垂直于霍尔元件的两侧面,此时通过霍尔元件的电流为I H ,与其前后表面相连的电压表测出的霍尔电压U H 满足U H =k H I Bd ,式中k 为霍尔系数,d 为霍尔元件两侧面间的距离.电阻R 远大于R L ,霍尔元件的电阻可以忽略,则 ( ) A. 霍尔元件前表面的电势低于后表面 B. 若电源的正、负极对调,电压表将反偏 C. I H 与I 成正比D. 电压表的示数与R L 消耗的电功率成正比 小结：回旋加速器工作原理回旋加速器的结构如图所示,A 和B 是封在高度真空室内的两个半圆形盒,常称为D 形盒.将D 形盒与交流电源连接,在其缝隙内便产生交变电场.将两个D 形盒放在电磁铁的两个磁极之间,使它处于垂直于D 形盒平面的匀强磁场当中.将带电粒子引入两盒中央的P 点,设这时电场恰好由B 向A,粒子被加速进入A 盒;粒子在盒内因受到磁场的作用而做圆周运动,待其运动到缝隙边缘时,电场恰好换向,粒子再次被加速而进入B 盒,这样粒子一次又一次被加速,半径也一次次增大,最后被引出,形成高能粒子流.注意:缝隙很小,加速时间忽略不计,交变电压的周期必须与带电粒子做匀速圆周运动的周期相同,为T=2πmBq ,这样才能实现一直加速.【典题演示5】(单选)回旋加速器的原理如图所示.这台加速器由两个铜质D形盒构成,其间留有空隙.下列说法中正确的是( )A. 离子从电场中获得能量B. 离子由加速器的边缘进入加速器C. 加速电场的周期随离子速度的增大而增大D. 离子从D形盒射出时的动能与加速电场的电压有关练习五：回旋加速器是加速带电粒子的装置,其主体部分是两个D形金属盒.两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中,a、b分别与高频交流电源两极相连接.下列说法中正确的是( )A.粒子从磁场中获得能量B. 粒子从电场中获得能量C. 带电粒子的运动周期是变化的D. 增大金属盒的半径可使粒子射出时的动能增加练习五：如图所示,回旋加速器D形盒的半径为R,所加磁场的磁感应强度为B,被加速的质子从D形盒中央由静止出发,经交变电场加速后射出.设质子在磁场中做匀速圆周运动的周期为T,若忽略质子在电场中的加速时间,则下列说法中正确的是( )A. 如果只增大交变电压U,则质子在加速器中运行时间将变短B. 如果只增大交变电压U,则电荷的最大动能会变大C. 质子在电场中加速的次数越多,其最大动能越大D. 高频交变电流的周期应为2T练习六:如图所示为回旋加速器的示意图.其核心部分是两个D 形金属盒,置于磁感应强度大小恒定的匀强磁场中,并与调频交流电源相连.带电粒子在D 形盒中心附近由静止释放,忽略带电粒子在电场中的加速时间,不考虑相对论效应.欲使粒子在D 形盒内运动的时间增大为原来的2倍,下列措施可行的是 ()A. 仅将磁感应强度变为原来的2倍B. 仅将交流电源的电压变为原来的12C. 仅将DD. 仅将交流电源的周期变为原来的2倍 小结：。
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第九章第2讲磁场对运动电荷的作用1. 熟练掌握用左手定则判断磁场对运动电荷的作用力.2. 根据磁场对电流的作用推导洛伦兹力的公式f洛=qvB.3. 熟练应用公式f洛=qvB进行洛伦兹力大小的有关计算.4. 明确带电粒子做圆周运动的圆心和运动时间.5. 带电粒子在有界磁场中的多解问题和极值问题.对洛伦兹力的理解【典题演示1】(单选)下列关于洛伦兹力的说法中,正确的是( )A. 只要速度大小相同,所受洛伦兹力就相同B. 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C. 洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直,磁场方向一定与电荷运动方向垂直D. 粒子在只受到洛伦兹力作用下运动的动能、速度均不变总结：随堂1. (单选)如图所示,阴极射线管接通电源后,电子束由阴极沿x轴正方向射出,在荧光板上会看到一条亮线. 要使荧光板上的亮线向z轴负方向偏转,可采用的方法是( )A. 加一沿y轴负方向的磁场B. 加一沿z轴正方向的磁场C. 加一沿y轴正方向的电场D. 加一沿z轴负方向的电场随堂4. (多选)(2014·盐城三模)在竖直平面内有两固定点a、b,匀强磁场垂直该平面向里.重力不计的带电小球在a点以不同速率向不同方向运动,运动过程中除磁场力外,还受到一个大小恒定、方向始终跟速度方向垂直的力作用.对过b点的带电小球( )A. 如果沿ab 直线运动,速率是唯一的B. 如果沿ab 直线运动,速率可取不同值C. 如果沿同一圆弧ab 运动,速率是唯一的D. 如果沿同一圆弧ab 运动,速率可取不同值【典题演示2】 (单选)图中a 、b 、c 、d 为四根与纸面垂直的长直导线,其横截面位于正方形的四个顶点上,导线中通有大小相同的电流,方向如图所示.一带正电的粒子从正方形中心O 点沿垂直于纸面的方向向外运动,它所受洛伦兹力的方向是( )A. 向上B. 向下C. 向左D. 向右带电粒子在匀强磁场中的圆周运动【典题演示3】 (多选)如图所示,两个初速度大小相同的同种粒子a 和b,从O 点沿垂直磁场方向进入匀强磁场,最后打到屏P 上.不计重力.下列说法中正确的( )A. a 、b 均带正电B. a 在磁场中飞行的时间比b 的短C. a 在磁场中飞行的路程比b 的短D. a 在P 上的落点与O 点的距离比b 的近随堂2. (单选)如图所示为半径为R 的一圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面),磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外.一电荷量为q(q>0)、质量为m 的粒子沿平行于直径ab 的方向射入磁场区域,射入点与ab 的距离为2R.已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60°,则粒子的速率为(不计重力) ( ) A. 2qBRm B. qBR m C. 32qBR m D. 2qBR m【典题演示4】(单选)(2014·淮阴中学)如图所示,在圆形区域内,存在着垂直于纸面向外的匀强磁场,ab是圆的一条直径.带正电的粒子从a点射入磁场,速度大小为2v,方向与ab成30°角时恰好从b点飞出磁场,粒子在磁场中运动的时间为t;若仅将速度大小改为v,则粒子在磁场中运动的时间为(不计粒子所受的重力)( )A. 3tB. 32t C.12t D. 2t带电粒子在有界磁场中运动的极值问题【典题演示5】(2014·如东中学)如图所示,中轴线PQ将矩形区域MNDC分成上、下两部分,上部分充满垂直纸面向外的匀强磁场,下部分充满垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度皆为B.一质量为m、带电荷量为q的带正电的粒子从P点进入磁场,速度与边MC的夹角θ=30°.MC边长为a,MN边长为8a,不计粒子重力.则:(1) 若要该粒子不从MN边射出磁场,求其最大速度.(2) 若要该粒子恰从Q点射出磁场,求其在磁场中运行的最短时间.随堂3. (单选)(2014·高邮中学)如图所示,在x轴上方的空间存在着垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度的大小为B.许多相同的离子以相同的速率v由O点沿纸面向各个方向(y>0)射入磁场区域.不计离子所受重力,不计离子间的相互影响.图中曲线表示离子运动的区域边界,其中边界与y轴交点为M,与x轴交点为N,且OM=ON=L.由此可判断( )A. 这些离子是带负电的B. 这些离子运动的轨道半径为LC. 这些离子的比荷qm=vLBD. 当离子沿y轴正方向射入磁场时会经过N点带电粒子在磁场中运动的多解问题【典题演示6】(2014·南师附中改编)如图所示,两块相同的金属板正对着水平放置,金属板长为d,上极板带正电.金属板右端接一充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场的足够长的矩形区域abcd,且ad边长为L.现有一质量为m、带电荷量为q的正粒子,沿两板间中心轴线以初速度v0进入两板间,恰好从下极板右端射出,接着从ad边的中心O点垂直磁场方向射入磁场.不计粒子的重力.(1) 求两板间的电压U.(2) 试讨论粒子可以从矩形区域abcd的哪几条边界射出场区,从这几条边界射出时对应磁感应强度B的大小范围和粒子转过的圆心角θ的范围.随堂5. (多选)(2014·海安中学)如图所示,在y轴右侧存在与xOy平面垂直范围足够大的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,位于坐标原点的粒子源在xOy平面内发射出大量完全相同的带负电粒子,所有粒子的初速度大小均为v0,方向与x轴正方向的夹角分布在60°~-60°范围内,在x=l处垂直x轴放置一荧光屏S.已知沿x轴正方向发射的粒子经过了荧光屏S上y=-l的点,则( )A. 粒子的比荷为qm=vlBB. 粒子的运动半径一定等于2lC. 粒子在磁场中运动时间一定不超过0π lvD. 粒子打在荧光屏S 上亮线的长度大于2l随堂6. (2014·扬州中学)如图所示,第四象限内有互相正交的匀强电场E 与匀强磁场B 1,E 的大小为1.5×103V/m,B 1的大小为0.5 T;第一象限的某个矩形区域内有方向垂直纸面的匀强磁场,磁场的下边界与x 轴重合.一质量m=1×10-14 kg 、电荷量q=2×10-10 C 的带正电微粒以某一速度v 沿与y 轴正方向成60°角的M 点射入,沿直线运动,经P 点进入处于第一象限内的磁场B 2区域.一段时间后,微粒经过y 轴上的N 点并沿与y 轴正方向成60°角的方向飞出.M 点的坐标为(0,-10),N 点的坐标为(0,30),不计微粒重力,取g=10 m/s 2.求:(1) 微粒运动速度v 的大小.(2) 匀强磁场B 2的大小.(3) B 2磁场区域的最小面积.。
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第十一章第2讲变压器远距离输电1. 了解变压器的构造和原理.2. 能熟练运用电压、电流与匝数的关系进行有关计算.3. 了解感抗和容抗的概念.4. 会分析计算远距离输电问题.理想变压器【典题演示2】(多选)(2014·镇江模拟)如图所示,电阻不计的矩形导线框abcd处于匀强磁场中.线框绕中心轴OO'匀速转动时,产生的电动势πt)V.线框的输出端与理想变压器原线圈相连,副线圈连接着一只“20V 8W”的灯泡,且灯泡能正常发光,熔断器与输电导线的电阻忽略不计.下列说法中正确的是( )A. t=0时刻线框中磁通量变化率为最大B. 理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1C. 若副线圈两端并联多只“20V 8W”的灯泡,则最多不能超过10只D. 若线框转速减半,产生的电动势πt)V随堂2. (单选)(2014·常州一模)如图所示,一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶=11∶5,原线圈与正弦交流电源连接,输入电压πt)V,副线圈n2仅接入一个100Ω的电阻,则 ( )A. 流过原线圈的电流是2.2AB. 变压器输出电压是220VC. 变压器的输入功率是100WD. 电流表的示数为0.45A随堂5. (多选)(2014·宿迁、徐州三模)如图所示,理想变压器的原线圈输入电压πt) V 的交变电流,电路中电阻R=10Ω,M 是标有“10V 10W ”的电动机,其绕线电阻r=1Ω,电动机正常工作.下列说法中正确的是 ( ) A. 变压器原、副线圈的匝数比是22∶1B. 电流表示数是11AC. 电动机的输出功率为1WD. 变压器的输入功率为20W理想变压器原、副线圈的制约关系和动态问题分析【典题演示3】 (多选)(2014·广东)如图所示的电路中,P 为滑动变阻器的滑片,保持理想变压器的输入电压U 1不变,闭合开关S.下列说法中正确的是( ) A. P 向下滑动时,灯L 变亮B. P 向下滑动时,变压器的输出电压不变C. P 向上滑动时,变压器的输入电流变小D. P 向上滑动时,变压器的输出功率变大随堂4. (多选)(2014·无锡一模)如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,b 是原线圈的中心抽头,电压表和电流表均为理想电表,从某时刻开始在原线圈c 、d 两端加上交流电压,其瞬时值u 1πt)V,则下列说法中正确的是 ( )A. 当t=1600 s 时,c 、d 间的电压瞬时值为110VB. 当单刀双掷开关与a 连接时,电压表的示数为22VC. 当单刀双掷开关与a 连接时,滑动变阻器滑片P 向上移动的过程中,电压表和电流表的示数均变小D. 当单刀双掷开关由a 扳向b 时,电压表和电流表的示数均变大【典题演示4】 (多选)(2014·新课标Ⅱ)如图所示,一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2.原线圈通过一理想电流表A 接正弦交流电源,一个二极管和阻值为R 的负载电阻串联后接到副线圈的两端.假设该二极管的正向电阻为零,反向电阻为无穷大.用交流电压表测得a 、b 端和c 、d 端的电压分别为U ab 和U cd ,则( ) A. Uab ∶U cd =n 1∶n 2B. 增大负载电阻的阻值R,电流表的读数变小C. 负载电阻的阻值越小,c 、d 间的电压U cd 越大D. 将二极管短路,电流表的读数加倍随堂3. (单选)(2014·海安、金陵、南外联考)如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比为n 1∶n 2=22∶1,副线圈连接一个理想二极管D 和阻值为10Ω的电阻R,二极管D 正向电阻为零,反向电阻无限大,图中两交流电表均是理想电表.当原线圈输入u 1πt)V 的交流电压时,交流电压表和电流表读数U 、I 为 ( )、1AB. 10 VC. 10 V 、 AD. 10V 、1A随堂1. (多选)如图所示,理想变压器原线圈接有交流电源,当副线圈上的滑片P 处于图示位置时,灯泡L 能发光.要使灯泡变亮,可以采取的方法有( ) A. 向下滑动PB. 增大交流电源的电压C. 增大交流电源的频率D. 减小电容器C 的电容远距离输电【典题演示5】 (多选)(2014·南京、盐城二模)图甲为远距离输电示意图,升压变压器原、副线圈匝数比为1∶100,降压变压器原、副线圈匝数比为100∶1,远距离输电线的总电阻为100Ω.若升压变压器的输入电压如图乙所示,输入功率为750kW.下列说法中正确的是()甲乙A. 用户端交变电流的频率为50HzB. 用户端电压为250VC. 输电线中的电流为30AD. 输电线路损耗的功率为180kW【典题演示6】 发电机的端电压为220 V,输出电功率为44 kW,输电导线的电阻为0.2 Ω,如果用原、副线圈匝数之比为1∶10的升压变压器升压,经输电线路后,再用原、副线圈匝数比为10∶1的降压变压器降压供给用户.(1) 求用户得到的电压和功率.(2) 若不经过变压而直接送到用户,求用户得到的功率和电压.【典题演示1】 (单选)(2014·江苏)远距离输电的原理图如图所示,升压变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2,电压分别为U 1、U 2,电流分别为I 1、I 2,输电线上的电阻为R.变压器为理想变压器,则下列关系式中正确的是( )A. 12I I =12n nB. I 2=2U RC. I 1U 1=22I RD. I 1U 1=I 2U 2随堂6. 某小型实验水电站输出功率是20kW,输电线路总电阻是6Ω.(1) 若采用380V的电压输电,求输电线路损耗的功率.(2) 若改用5000V的高压输电,用户端利用n1∶n2=22∶1的变压器降压,求用户得到的电压.。
江苏省南通市通州区金沙中学2016届高考物理一轮复习学案磁场的描述磁场对电流的作用(无答案)
第1讲 磁场的描述 磁场对电流的作用一：考纲解读1. 会用安培定则判断电流周围的磁场方向.2. 会计算电流在磁场中受到的安培力.3. 会用左手定则分析解决通电导体在磁场中的受力及平衡类问题.二：双基回扣1、关于磁感应强度，下列说法中正确的是（ ） A ．由FB IL可知，B 与F 成正比，与IL 成反比 B ．通电导线放在磁场中的某点，那点就有磁感应强度，如果将通电导线拿走，那点的磁感应强度就为零C ．通电导线受安培力的地方一定不存在磁场，即B ＝0D ．磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定，其大小和方向是唯一确定的，与通电导线无关2、如图所示，螺线管中通有电流，如果在图中的a 、b 、c 三个位置上各放一个小磁针，其中a 在螺线管内部，则 ( )A ．放在a 处的小磁针的N 极向左B ．放在b 处的小磁针的N 极向右C ．放在c 处的小磁针的S 极向右D ．放在a 处的小磁针的N 极向右 3、 画出图中各磁场对通电导线的安培力的方向三：要 点 导 学要点一、对磁感应强度B 的理解及磁场和电场的对比例1、(单选)下列关于磁感应强度大小的说法中,正确的是( ) A. 通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大 B. 通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大ＢＣＡ ＤC. 放在匀强磁场中各处的通电导线,受力大小和方向处处相同D. 磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关 练习1、现有一段长0.2 m 、通过2.5 A 电流的直导线,关于其在磁感应强度为B 的匀强磁场中所受安培力F 的情况,下列说法中正确的是( ) A. 如果B=2 T,F 一定是1 N B. 如果F=0,B 也一定为零 C. 如果B=4 T,F 有可能是1 ND. 如果F 有最大值时,通电导线一定与B 平行例2、(多选)(2014·金陵中学)磁场中某区域的磁感线如图所示,下列说法中正确的是( )A. a 、b 两处的磁感应强度大小B a <B bB. a 、b 两处的磁感应强度大小B a >B bC. 两条磁感线的空隙处不存在磁场D. 磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向 练习2、关于磁场和磁感线的描述,下列说法中正确的是( ) A. 磁感线从磁体的N 极出发,终止于S 极B. 磁场的方向就是通电导体在磁场中某点受磁场作用力的方向C. 沿磁感线方向,磁场逐渐减弱D. 在磁场强的地方同一通电导体受的安培力可能比在磁场弱的地方受的安培力小 小结：要点二、安培定则的应用及磁场方向的确定例3、(多选)在磁感应强度为B 0、方向竖直向上的匀强磁场中,水平放置一根长直通电导线,电流的方向垂直于纸面向里.如图所示,a 、b 、c 、d 是以直导线为圆心的同一圆周上的四点,在这四点中( )A. b 、d 两点的磁感应强度大小相等B. a 、b 两点的磁感应强度大小相等C. c 点的磁感应强度的值最小D. b 点的磁感应强度的值最大练习3、 (单选)如图所示,有一束电子沿y 轴正方向移动,则在z 轴上某点P 的磁场方向是( )A. 沿x 轴正方向B. 沿x 轴负方向C. 沿z 轴正方向D. 沿z 轴负方向小结：要点三、安培力大小的计算及其方向的判断例4、(单选)(2014·盐城中学)如图所示,一段导线abcd 弯成半径为R 、圆心角为90°的部分扇形形状,置于磁感应强度大小为B 的匀强磁场中,且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直.线段ab 和cd 的长度均为2R.流经导线的电流为I,方向如图中箭头所示.则导线abcd 所受到的安培力为 ( )A. 方向沿纸面向上,大小为B. 方向沿纸面向上,大小为(π2BIRC. 方向沿纸面向下,大小为2D. 方向沿纸面向下,大小为练习4、(2014·兴化中学)如图所示,磁场方向竖直向下,通电直导线ab由水平位置1绕a点在竖直平面内转到位置2,通电导线所受安培力是( )A. 数值变大,方向不变B. 数值变小,方向不变C. 数值不变,方向改变D. 数值、方向均改变小结：要点四、安培力作用下导体运动情况的判定例5、(单选)如图所示,把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近,磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直线圈平面.当线圈内通以图中方向的电流后,线圈的运动情况是( )A. 线圈向左运动B. 线圈向右运动C. 从上往下看顺时针转动D. 从上往下看逆时针转动练习5、(单选)(2014·启东中学)如图所示,通电直导线ab位于两平行导线横截面MN的连线的中垂线上.当平行导线通以同向等值电流时,下列说法中正确的是( )A. ab顺时针旋转B. a端向外,b端向里旋转C. ab逆时针旋转D. a端向里,b端向外旋转小结：要点五、安培力作用下通电导体的平衡问题例6、(多选)(2014·泰州中学)如图所示,质量为m 、长为L 的直导线用两绝缘细线悬挂于O 、O',并处于匀强磁场中.当导线中通以沿x 正方向的电流I,且导线保持静止时,悬线与竖直方向夹角为θ.则磁感应强度的方向和大小可能为( )A. 沿z 正方向,mgIL tan θ B. 沿y 正方向,mgIL C. 沿z 负方向,mgIL tan θ D. 沿悬线向上,mgIL sin θ练习6、 (2014·盐城中学)如图所示,金属棒ab 质量为m,用两根相同的轻弹簧吊放在垂直纸面向里的匀强磁场中.弹簧的劲度系数为k.金属棒ab 中通有恒定电流,并处于平衡状态,此时弹簧的弹力恰好为零.若电流大小不变而方向相反,则( )A. 每根弹簧弹力的大小为mgB. 每根弹簧弹力的大小为2mgC. 弹簧形变量为mgk D. 弹簧形变量为2mgk例7、如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40 m,金属导轨所在平面与水平面夹角θ=37°,在导轨所在的平面内,分布着磁感应强度B=0.50 T 、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E=4.5 V 、内阻r=0.50 Ω的直流电源.现把一个质量m=0. 040 kg 的导体棒ab 放在金属导轨上,导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R 0=2.5 Ω,金属导轨电阻不计,取g=10 m/s 2.已知sin 37°=0.60,cos 37°=0.80.求:(1) 通过导体棒的电流.(2) 导体棒受到的安培力大小.(3) 导体棒受到的摩擦力.练习7、如图所示,U形平行金属导轨与水平面成37°角,金属杆ab横跨放在导轨上,其有效长度为0.5m,质量为0.2kg,与导轨间的动摩擦因数为0.1.空间存在竖直向上的磁感应强度为2T的匀强磁场.要使ab杆在导轨上保持静止,则ab中的电流大小应在什么范围?(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,取g=10m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)小结：。
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第10章电磁感应中的动力学与能量问题（3课时）要点导学要点一：电磁感应的动力学问题1. 两种状态处理(1) 导体处于平衡态——静止或匀速直线运动状态处理方法:根据平衡条件合外力等于零列式分析.(2) 导体处于非平衡态——加速度不为零处理方法:根据牛顿第二定律进行动态分析或结合功能关系分析.2. 电磁感应问题中两大研究对象及其相互制约关系【典题演示1】(2014·中华中学)如图甲所示,相距L=0.5 m、电阻不计的两根长金属导轨,各有一部分在同一水平面上,另一部分沿竖直平面.质量均为m=50 g、电阻均为R=1.0 Ω的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与导轨之间的动摩擦因数μ=0.5.整个装置处于磁感应强度大小B=1.0 T、方向竖直向上的匀强磁场中.当ab杆在水平拉力F作用下沿导轨向右运动时,从t=0时刻开始释-t图象如图乙所示(在0~1 s和2~3 s内,图线为直线).放cd杆,cd杆的vcd(1) 在0~1 s内,ab杆做什么运动?(2) 在t=1 s时,ab杆的速度为多少?(3) 已知1~2 s内,ab杆做匀加速直线运动,求这段时间内拉力F随时间变化的函数方程.甲乙练习1：(2014·盐城中学)如图所示,一个刚性矩形铜制线圈从高处自由下落,进入一水平的匀强磁场区域,然后穿出磁场区域继续下落.则( )A. 若线圈进入磁场过程是匀速运动,则离开磁场过程也是匀速运动B. 若线圈进入磁场过程是加速运动,则离开磁场过程也是加速运动C. 若线圈进入磁场过程是减速运动,则离开磁场过程也是减速运动D. 若线圈进入磁场过程是减速运动,则离开磁场过程是加速运动【典题演示2】(2014·盐城三模)如图所示,两根电阻忽略不计、互相平行的光滑金属导轨竖直放置,相距L=1m,在水平虚线间有与导轨所在平面垂直的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,磁场区域的高度d=1m,导体棒a的质量ma =0.2kg、电阻Ra=1Ω;导体棒b的质量m b=0.1kg、电阻R b=1.5Ω.它们分别从图中M、N处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动,b匀速穿过磁场区域,且当b刚穿出磁场时a正好进入磁场,重力加速度取g=10m/s2,不计a、b棒之间的相互作用,导体棒始终与导轨垂直且与导轨接触良好.求:(1) b棒穿过磁场区域过程中克服安培力所做的功.(2) a棒刚进入磁场时两端的电势差.(3) 保持a棒以进入磁场时的加速度做匀变速运动,对a棒施加的外力随时间的变化关系.练习2：(改编题)如图所示,两根电阻不计的光滑金属导轨竖直放置,导轨上端接电阻R,宽度相同的水平条形区域Ⅰ和Ⅱ内有方向垂直导轨平面向里的匀强磁场B,Ⅰ和Ⅱ之间无磁场.一导体棒两端套在导轨上,并与两导轨始终保持良好接触,导体棒从距区域Ⅰ上边界H 处由静止释放,刚进入区域Ⅰ时做减速运动.在穿过两段磁场区域的过程中,流过电阻R 上的电流及其变化情况相同.下面四个图象能定性描述导体棒速度大小与时间关系的是 ( )ABCD电磁感应的能量问题 1. 电磁感应中的能量转化特点外力克服安培力做功,把机械能或其他能量转化成电能;感应电流通过电路做功又把电能转化成其他形式的能(如内能).这一功能转化途径可表示为:2. 电能求解思路主要有三种.(1) 利用克服安培力求解:电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功.(2) 利用能量守恒求解:其他形式的能的减少量等于产生的电能. (3) 利用电路特征来求解:通过电路中所产生的电能来计算.【典题演示3】(2014·江苏)如图所示,在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨,导轨间距为L,长为3d,导轨平面与水平面的夹角为θ,在导轨的中部刷有一段长为d的薄绝缘涂层.匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向与导轨平面垂直.质量为m的导体棒从导轨的顶端由静止释放,在滑上涂层之前已经做匀速运动,并一直匀速滑到导轨底端.导体棒始终与导轨垂直,且仅与涂层间有摩擦,接在两导轨间的电阻为R,其他部分的电阻均不计,重力加速度为g.求:(1) 导体棒与涂层间的动摩擦因数μ.(2) 导体棒匀速运动的速度大小v.(3) 整个运动过程中,电阻产生的焦耳热Q.小结：练习3：(2014·南京三模)如图所示,相距为L 的两条足够长光滑平行金属导轨固定在水平面上,导轨由两种材料组成,PG 右侧部分单位长度电阻为r 0,且PQ=QH=GH=L,PG 左侧导轨与导体棒电阻均不计.整个导轨处于匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下,磁感应强度为B 、质量为m 的导体棒AC 在恒力F 作用下从静止开始运动,在到达PG 之前导体棒AC 已经匀速. (1) 求当导体棒匀速运动时回路中的电流.(2) 若导体棒运动到PQ 中点时速度大小为v 1,试计算此时导体棒的加速度. (3) 若导体棒初始位置与PG 相距为d,运动到QH 位置时速度大小为v 2,试计算整个过程回路中产生的焦耳热.【典题演示4】 (2014·宿迁、徐州三模)如图所示,POQ 是折成60°角的固定于竖直平面内的光滑金属导轨,导轨关于竖直轴线对称,OP=OQ=L.整个装置处在垂直导轨平面向里的足够大的匀强磁场中,磁感应强度随时间变化规律为B=B 0-kt(其中k 为大于0的常数).一质量为m 、长为L 、电阻为R 、粗细均匀的导体棒锁定于OP 、OQ 的中点a 、b 位置.当磁感应强度变为12B 0后保持不变,同时将导体棒解除锁定,导体棒向下运动,离开导轨时的速度为v.导体棒与导轨始终保持良好接触,导轨电阻不计,重力加速度为g.求导体棒:(1) 解除锁定前回路中电流的大小及方向. (2) 滑到导轨末端时的加速度大小. (3) 运动过程中产生的焦耳热.小结：(2014·海安中学)如图所示,空间区域存在方向水平的匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向内,磁感应强度大小是B,磁场区边界线是水平的,宽度是L.质量m、电阻为R、边长是l(l<L)的N匝正方形闭合线圈从磁场区上边界的高处由静止开始下落,线圈上下边始终平行于磁场边界线,运动过程中不翻转.当线圈下边刚进入磁场区时加速度a=0,上边离开磁场区前线圈也已经做匀速运动,已知重力加速度为g.(1) 求线圈下边刚进入磁场区时刻线圈中电流I和线圈中的电功率P.(2) 求线圈穿过磁场区全过程产生的电热Q.(3) 若将线圈初始释放的位置提高到原来的4倍,求线圈下边刚进入磁场区瞬间的加速度a.完成《检测与评估》P45-46 第1讲：1、3、5、6、7、8、9、10、11。
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第6章 第2讲 动能定理（3课时）一．考纲解读1. 理解动能的概念及表达式.2. 掌握动能定理的内容及表达式.3. 能用动能定理求变力的功,求与抛体运动、圆周运动等综合的多过程问题.要点导学要点一：对动能及动能定理的理解随堂1. (单选)两辆汽车在同一平直路面行驶,它们的质量之比m 1∶m 2=1∶2,速度之比v 1∶v 2=2∶1.当汽车急刹车后,甲、乙两车滑行的最大距离分别为s 1和s 2,设两车与路面间的动摩擦因数相同,不计空气阻力,则( ) A. s 1∶s 2=1∶2 B. s 1∶s 2=1∶1 C. s 1∶s 2=2∶1 D. s 1∶s 2=4∶1检测1. 放在光滑水平面上的某物体在水平恒力F 的作用下由静止开始运动.在物体的速度由零增加到v 和由v 增加到2v 的两个阶段中,F 对物体所做的功之比为( ) A. 1∶1B. 1∶2C. 1∶3D. 1∶4【典题演示1】 (单选)(2014·上海)如图所示,竖直平面内的轨道Ⅰ和Ⅱ都由两段细直杆连接而成,两轨道长度相等.用相同的水平恒力将穿在轨道最低点B 的静止小球分别沿Ⅰ和Ⅱ推至最高点A,所需时间分别为t 1、t 2;动能增量分别为ΔE k1、ΔE k2.假定球在经过轨道转折点前后速度的大小不变,且球与Ⅰ、Ⅱ轨道间的动摩擦因数相等,则( )A. ΔE k1>ΔE k2,t 1>t 2B. ΔE k1=ΔE k2,t 1>t 2C. ΔE k1>ΔE k2,t 1<t 2D. ΔE k1=ΔE k2,t 1<t 2总结：要点二：动能定理的简单应用【典题演示2】 (单选)(2014·新课标Ⅱ)如图所示,一质量为M 的光滑大 圆环用一细轻杆固定在竖直平面内;套在大圆环上的质量为m 的小环(可视为质点)从大圆环的最高处由静止滑下,重力加速度为g.当小圆环滑到大圆环的最低点时,大圆环对轻杆拉力的大小为( )A. Mg-5mgB. Mg+mgC. Mg+5mgD. Mg+10mg随堂3. (单选)(2014·新课标Ⅱ)一物体静止在粗糙水平地面上,现用一大小为F 1的水平拉力拉动物体,经过一段时间后其速度变为v.若将水平拉力的大小改为F 2,物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v.对于上述两个过程,用F1W 、F2W 分别表示拉力F 1、F 2所做的功,f1W 、f 2W 分别表示前后两次克服摩擦力所做的功,则( )A. F2W >4F1W ,f 2W >2f1WB. F2W >4F1W ,f 2W =2f1WC. F2W <4F1W ,f 2W =2f1WD. F2W <4F1W ,f 2W <2f1W随堂4. (单选)(2014·扬州一模)如图所示,半径为R 的半球形碗固定于水平面上, 一个质量为m 的物块从碗口沿内壁由静止滑下,滑到最低点时速度大小为v,物块与碗之间的动摩擦因数恒为μ,则下列说法中正确的是( ) A. 在最低点时物块所受支持力大小为mgB. 整个下滑过程物块所受重力的功率一直增大C. 物块在下滑至最低点过程中动能先增大后减小D. 整个下滑过程摩擦力对滑块做功mgR-12mv 2总结：要点三: 应用动能定理求变力的功【典题演示3】 (单选)在离地面高度为h 处竖直向上抛出一质量为m 的物体,抛出时的速度为v 0,当它落到地面时的速度为v,用g 表示重力加速度,则在此过程中物体克服空气阻力做的功为( )A. mgh-12mv 2-12m 20vB. -12mv 2-12m 20v -mgh C. Mgh+12m 20v -12mv 2 D. mgh+12mv 2-12m 20v随堂2. (单选)一个质量为m 的小球用长为L 的轻绳悬挂于O 点,小球在水平拉力F 作用下从平衡位置P 点缓慢地移动到Q 点,此时轻绳与竖直方向夹角为θ,如图所示,则拉力F 所做的功为 ( )A. mgLcos θB. mgL(1-cos θ)C. FLsin θD. FLcos θ检测6.(2014·江门调研)轻质弹簧竖直放在地面上,物块P 的质量为m,与弹簧连在一起保持静止.现用竖直向上的恒力F 使P 向上加速运动一小段距离L 时,速度为v.下列说法中正确的是( )A.重力做的功是mgLB. 合外力做的功是12mv 2C. 合外力做的功是FL-mgLD. 弹簧力做的功为mgL-FL+12mv 2总结：要点四：对多过程、多研究对象问题的分析【典题演示4】 如图所示,ABCD 为一竖直平面的轨道,其中BC 水平,A 点比BC 高出H=10m,BC 长为l=1m,AB 和CD 轨道光滑.一质量为m=1kg 的物体从A 点以v 1=4m/s 的速度开始运动,经过BC 后滑到高出C 点h=10.3m 的D 点时速度为零.求:(取g=10m/s 2)(1) 物体与BC轨道的动摩擦因数.(2) 物体第5次经过B点时的速度.(3) 物体最后停止的位置(距B点多远).检测10. 如图所示为摩托车特技比赛用的部分赛道,由一段倾斜坡道AB与竖直圆形轨道BCD衔接而成,衔接处平滑过渡且长度不计.已知坡道的倾角θ=11.5°,圆形轨道的半径R=10m,摩托车及选手的总质量m=250kg,摩托车在坡道行驶时所受阻力为其重力的0.1.摩托车从坡道上的A点由静止开始向下行驶,A与圆形轨道最低点B之间的竖直距离h=5m,发动机在斜坡上产生的牵引力F=2 750N,到达B点后11.5°=1 5,取摩托车关闭发动机.已知sing=10m/s2.(1) 求摩托车在AB坡道上运动的加速度大小.(2) 求摩托车运动到圆轨道最低点时对轨道的压力.(3) 若运动到C点时恰好不脱离轨道,则摩托车在BC之间克服摩擦力做了多少功? 总结：巩固与提升：《检测与评估》36页2，4，5，7，8。
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电阻定律 欧姆定律 串、并联电路考纲解读1. 会利用电阻定律、欧姆定律进行相关的计算与判断.2. 会利用导体伏安特性曲线I-U 图象及U-I 图象解决有关问题.3. 能认清电路结构.4. 会进行电表改装的分析与计算.要点导学电流的微观解释【典题演示1】 (多选)(2014·南师附中)有一横截面积为S 的铜导线,流经其中的电流为I,设每单位体积的导线中有n 个自由电子,每个自由电子的电荷量为q,此时电子定向移动的速率为v,则在Δt 时间内,通过导体横截面的自由电子数目可表示为( )A. nvS ΔtB. nv ΔtC. ΔI t qD. ΔI tSq随2. (多选)一根粗细均匀的金属导线,两端加上恒定电压U 时,通过金属导线的电流为I,金属导线中自由电子定向移动的平均速率为v.若将金属导线均匀拉长,使其长度变为原来的2倍,仍给它两端加上恒定电压U,则此时( )A. 通过金属导线的电流为2IB. 通过金属导线的电流为4IC. 自由电子定向移动的平均速率为2vD. 自由电子定向移动的平均速率为4v小结：对电阻、电阻率的理解【典题演示2】 (多选)(2015·盐城中学改编)R 1和R 2是材料相同、厚度相同、上下表面都为正方形的导体,但R 1的尺寸比R 2大得多,把它们分别连接在如图电路的A 、B 端,接R 1时电压表的读数为U 1,接R 2时电压表的读数为U 2.下列说法中正确的是( )A. R 1=R 2B. R 1>R 2C. U 1<U 2D. U 1=U 2随3. (单选)某用电器与供电电源的距离为L,线路上的电流为I.若要求线路上的电压降不超过U,已知输电导线的电阻率为ρ,那么,该输电导线的横截面积的最小值是( )A. LU ρ B. 2LIU ρ C. U LI ρD. 2ULI ρ小结：欧姆定律及伏安特性曲线的应用【典题演示3】 (多选)(2014·淮阴中学改编)小灯泡通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如图所示,P 为图线上一点,PN 为图线在P 点的切线,PQ 为U 轴的垂线,PM 为I 轴的垂线.则下列说法中正确的是( )A. 随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大B. 随着所加电压的增大,小灯泡的电阻减小C. 对应P 点,小灯泡的电阻为R=12U I D. 对应P 点,小灯泡的电阻为R=121-U I I随4. (多选)(2014·金陵中学)某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示,则下列说法中正确的是( )A. 加5 V 电压时,导体的电阻约是5 ΩB. 加12 V 电压时,导体的电阻约是1.4 ΩC. 由图可知,随着电压的增大,导体的电阻不断减小D. 由图可知,随着电压的减小,导体的电阻不断减小 小结：串、并联电路的分析【典题演示4】 (多选)一个T 形电路如图所示,电路中的电阻R 1=10 Ω,R 2=120 Ω,R 3=40 Ω.另有一测试电源,电动势为100 V,内阻忽略不计.则( )A. 当cd 端短路时,ab 之间的等效电阻是40 ΩB. 当ab 端短路时,cd 之间的等效电阻是40 ΩC. 当ab 两端接通测试电源时,cd 两端的电压为80 VD. 当cd 两端接通测试电源时,ab 两端的电压为80 V随5. (单选)用如图所示的电路可以测量电阻的阻值.图中R x 是待测电阻,R 0是定值电阻,G 是灵敏度很高的电流表,MN 是一段均匀的电阻丝.闭合开关,改变滑片P 的位置,当通过电流表G 的电流为零时,测得MP=l 1,PN=l 2,则R x 的阻值为( )A. 12l l R 0B. 112l l l +R 0 C. 21l l R 0 D.212l l l +R小结：电流表、电压表的改装【典题演示5】 (多选)如图所示,四个相同的电流计G 分别改装成两个电流表和两个电压表,电流表A 1的量程大于A 2的量程,电压表V 1的量程大于V 2的量程.把它们接入电路中,则下列说法中正确的是( )A. 电流表A 1的偏转角大于电流表A 2的偏转角B. 电流表A 1的读数大于电流表A 2的读数C. 电压表V 1的读数小于电压表V 2的读数D. 电压表V 1的偏转角等于电压表V 2的偏转角【典题演示6】 (单选)用两个相同的小量程电流表,分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A 1、A 2.若把A 1、A 2分别采用串联或并联的方式接入电路,如图甲、乙所示.闭合开关后,下列关于电表的示数和电表指针偏转角度的说法中,正确的是( )A. 图甲中的A 1、A 2的示数相同B. 图甲中的A 1、A 2的指针偏角相同C. 图乙中的A 1、A 2的示数和偏角都不同D. 图乙中的A 1、A 2的指针偏角相同 小结：。
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第十一章第3讲传感器及其应用（2课时）考纲解读1. 知道什么是传感器;了解非电学量转换成电学量的技术意义.2. 观察光敏电阻、热敏电阻和金属热电阻、霍尔元件等多种传感器元件,了解它们的特征.3. 知道常见传感器的工作原理.4. 理解电饭锅的工作原理.要点导学热敏电阻的特征【典题演示1】如图所示,将多用电表的选择开关置于“欧姆”挡,再将电表的两支表笔与负温度系数的热敏电阻的两端相连,这时表针上擦一些酒精,表针将恰好指在刻度盘的正中间.若往Rt向(填“左”或“右”)转动;若用吹风机向R吹热风,t表针将向(填“左”或“右”)转动.【练习1】如图所示,图甲为热敏电阻的R-t图象,图乙为用此热敏电阻R、可变电阻R'和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路,继电器线圈电阻为100Ω.当线圈电流大于或等于10mA 时,继电器的衔铁被吸合.E是为继电器线圈供电的电池,电动势E=6V,内阻不计.图中的“电源”是恒温箱加热器的电源.(1) 应该把恒温箱内的加热器接在(填“A、B”或“C、D”)两端.(2) 如果要使恒温箱内的温度保持为100℃,可变电阻R'的值应调节为.(3)若可变电阻R'可在380470Ω范围内调节,则此恒温箱可控制的恒温范围是.的公式推导霍尔电压UH【典题演示2】(多选)霍尔元件是一种基于霍尔定律的磁传感器,它已发展成一个品种多样的磁传感器产品族,得到广泛应用.如图所示为某霍尔元件的工作原理示意图,该元件中电流I由正电荷定向移动形成.下列说法中正确的是( )A. M点电势比N点电势高B. 用霍尔元件可以测量地磁场的磁感应强度C. 用霍尔元件能够把磁学量转化为电学量与B成正比D. 若保持电流I恒定,则霍尔电压UH【练习2】(单选)物体导电是由其中的自由电荷定向移动引起的,这些可以移动的自由电荷又叫载流子.金属导体的载流子是自由电子,现代广泛应用的半导体材料分为两大类:一类是N型半导体,它的载流子为电子;另一类是P型半导体,它的载流子为“空穴”,相当于带正电的粒子.如果把某种材料制成的长方体放在匀强磁场中,磁场方向如图所示,且与前后侧面垂直,长方体中通有方向水平向右的电流,设长方体的上下表面M、N的电势分别为φM和φN,则下列说法中正确的是()>φNA. 如果是P型半导体,有φB. 如果是N型半导体,有φM<φNC. 如果是P型半导体,有φM<φND. 如果是金属导体,有φM<φN应变片和双金属片的区别【典题演示3】(多选)关于电子秤中应变式力传感器,下列说法中正确的是( )A. 应变片是由导体材料制成的B. 当应变片的表面拉伸时,其电阻变大,反之电阻变小C. 传感器输出的是应变片上的电压D. 外力越大,输出的电压差值也越大【练习3】有一种测量物体重力的电子秤,其电路原理图如图中的虚线所示,主要由三部分构成:踏板、压力传感器R(实际上是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质上是电流表).不计踏板的质量,已知电流表的量程为2A,内阻为 1 Ω,电源电动势为12V,内阻为 1 Ω,电阻R 随压力F 变化的函数式为R=30-0.01F(F 和R 的单位分别是N 和Ω).下列说法中正确的是( )A. 该秤能测量的最大体重是2 500 NB. 该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G 刻度盘0.375A 处C. 该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G 刻度盘0.400A 处D. 该秤可以通过电路规律转换成F=3 200+1200I 关系进行刻度转换电容式传感器的分类【典题演示3】 (单选)传感器是自动控制设备中不可缺少的元件,已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输以及家庭生活等各种领域.如下图所示为几种电容式传感器,其中通过改变电容器两极板间距离而引起电容变化的是( )【课堂巩固】1. (多选)传感器已经广泛应用于我们的生活,为我们带来了方便.下列可以用来控制电路通断的温度传感器元件有( )A. 双金属片B. 应变片C. 感温铁氧体D. 干簧管2. (多选)如图所示是电饭锅的结构图,如果感温磁体的“居里温度”为103 ℃时,下列说法中正确的是( )A. 常温下感温磁体具有较强的磁性B. 当温度超过103 ℃,感温磁体的磁性较强C. 饭熟后,水分被大米吸收,锅底的温度会超过103 ℃,这时开关按钮会跳起D. 常压下只要锅内有水,锅内的温度就不可能达到103 ℃3. (多选)已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小,有磁场时电阻变大,并且磁场越强阻值越大.为探测磁场的有无,利用磁敏电阻作为传感器设计了如图所示的电路,电源的电动势E和内阻r不变,在没有磁场时调节变阻器R使电灯L正常发光.若探测装置从无磁场区进入强磁场区,则( )A. 电灯L变亮B. 电灯L变暗C. 电流表的示数减小D. 电流表的示数增大4. 温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家用电器中,它是利用热敏电阻的阻值随温度变化而变化的特性工作的.在图甲中,电源的电动势E=9.0V,内阻可忽略不计;G为小量程保持不变;R为热敏电阻,其电阻值与温度的变化关系如图乙的的电流表,内阻Rg=2mA,则当电流R-t图线所示.闭合开关S,当R的温度等于20 ℃时,电流表示数I1表的示数I=3.6mA时,热敏电阻R的温度是多少摄氏度?2。
高考物理一轮复习 带电粒子在复合场中的运动学案(无答案)(2021年整理)
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带电粒子在复合场中的运动考纲解读1. 能分析计算带电粒子在组合场中的运动。
2. 能分析计算带电粒子在叠加场中的运动.要点导学带电粒子在组合场中的运动【典题演示1】(2015·南京三校联考)如图所示，区域Ⅰ中有竖直向上的匀强电场，电场强度为E；区域Ⅱ内有垂直纸面向外的水平匀强磁场,磁感应强度为B；区域Ⅲ中有垂直纸面向里的水平匀强磁场,磁感应强度为2B.一质量为m、带电荷量为q的带负电粒子（不计重力)从左边界O点正上方的M点以速度v0水平射入电场，经水平分界线OP上的A点与OP成60°角射入区域Ⅱ的磁场，并垂直竖直边界CD进入区域Ⅲ的匀强磁场中.求：(1）粒子在Ⅱ区域匀强磁场中运动的轨道半径。
(2) O、M间的距离.(3）粒子从第一次进入区域Ⅲ到离开区域Ⅲ所经历的时间t3.小结:【练习1】(2014·重庆)如图所示,在无限长的竖直边界NS和MT间充满匀强电场，同时该区域上、下部分分别充满方向垂直于NSTM平面向外和向内的匀强磁场,磁感应强度大小分别为B和2B,KL为上下磁场的水平分界线,在NS和MT边界上，距KL高h处分别有P、Q两点,NS和MT间距为1。
8h。
质量为m、带电荷量为+q的粒子从P点垂直于NS边界射入该区域,在两边界之间做圆周运动，重力加速度为g.（1) 求电场强度的大小和方向。
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第3讲原子与原子核氢原子光谱（2课时）一、考纲解读1. 知道两种原子结构模型,会用玻尔理论解释氢原子光谱.2. 掌握氢原子的能级公式并能结合能级图求解原子的跃迁问题.3. 掌握原子核的衰变、半衰期等知识.4. 了解放射性同位素、放射性的应用与防护.5. 了解核力与结合能,知道质量亏损的概念.6. 会书写核反应方程,并能根据质能方程求解核能问题.7. 知道链式反应的发生条件,会写铀核裂变的核反应方程.8. 了解核聚变的特点及条件,会写聚变方程.二、双基回扣1、有大量的氢原子，吸收某种频率的光子后从基态跃迁到的激发态，已知氢原子处于基态时的能量为，则吸收光子的频率 __________，当这些处于激发态的氢原子向低能态跃迁发光时，可发出__________条谱线，辐射光子的能量为__________．Th(钍)经过一系列α衰变和β衰变之后，变成2、天然放射性元素23290208Pb(铅).下列论断中正确的是( )82A.铅核比钍核少24个中子B.铅核比钍核少8个质子C.衰变过程中共有4次α衰变和8次β衰变D.衰变过程中共有6次α衰变和4次β衰变3、关于放射性元素的半衰期,下列说法正确的有( )A.是原子核质量减少一半所需的时间B.是原子核有半数发生衰变所需的时间C.把放射性元素放在密封的容器中,可以减慢放射性元素的半衰期D.可以用于测定地质年代、生物年代等三、要点导学要点一、对原子核式结构模型的理解例1、在卢瑟福α粒子散射实验中,金箔中的原子核可以看做静止不动,下列各图画出的是其中两个α粒子经历金箔散射过程的径迹,其中正确的是( )A B C D练习1、如图所示为卢瑟福做α粒子散射实验装置的示意图,荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时,下列关于观察到的现象的说法中,正确的是( )A. 放在A位置时,相同时间内观察到屏上的闪光次数最多B. 放在B位置时,相同时间内观察到屏上的闪光次数和A位置时一样多C. 放在C、D位置时,屏上观察不到闪光D. 放在D位置时,屏上仍能观察到一些闪光,但次数极少小结：要点二、氢原子光谱及原子跃迁例2、(2015·赣榆中学)如图所示为氢原子的能级图.现有大量处于n=3激发态的氢原子向低能级跃迁.下列说法中正确的是( )A. 这些氢原子总共可辐射出三种不同频率的光B. 氢原子由n=3跃迁到n=2产生的光频率最大C. 这些氢原子跃迁时辐射出光子能量的最大值为 10.2 eVD. 氢原子由n=3跃迁到n=1产生的光照射逸出功为6.34 eV的金属铂能发生光电效应练习2、(2014·金陵中学)如图所示为氢原子能级示意图,现有大量的氢原子处于n=4的激发态,当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光.下列说法中正确的是( )A. 这些氢原子总共可辐射出6种不同频率的光B. 由n=2能级跃迁到n=1能级产生的光频率最小C. 由n=4能级跃迁到n=1能级的过程中,原子的能量在增加D. 用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应例3、(2014·苏北四市一模)氢原子的能级如图所示.有一群处于n=4能级的氢原子,若原子从n=4向n=2跃迁时所发出的光正好使某种金属产生光电效应,则:(1) 这群氢原子发出的光中共有种频率的光能使该金属产生光电效应.(2) 从n=4向n=1跃迁时发出的光照射该金属,所产生的光电子的最大初动能为eV.练习3、(2015·南师附中)如图所示为氢原子的能级结构示意图,一群氢原子处于n=3的激发态,在向较低能级跃迁的过程中向外辐射出光子,用这些光子照射逸出功为2.49eV的金属钠.下列说法中正确的是( )A. 这群氢原子能辐射出三种不同频率的光,其中从n=3能级跃迁到n=2能级所发出的光波长最短B. 这群氢原子在辐射光子的过程中电子绕核运动的动能减小,电势能增大C. 能发生光电效应的光有三种D. 金属钠表面所发出的光电子的最大初动能是9.60eV小结：要点三、原子核的衰变例4、目前,在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料,这些材料都不同程度地含有放射性元素.下列关于放射性元素的说法中,正确的是( )A. β射线与γ射线一样都是电磁波,但穿透本领远比γ射线弱B. 氡的半衰期为3.8天, 4个氡原子核经过7.6天后就一定只剩下1个氡原子核C. 23892U衰变成20682Pb要经过6次β衰变和8次α衰变D. 放射性元素发生β衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的练习4、 (2014·苏北四市一模)下列说法中正确的是( )A. 电子的衍射现象说明实物粒子也具有波动性B. 裂变物质体积小于临界体积时,链式反应不能进行C. 原子核内部一个质子转化成一个中子时,会同时释放出一个电子D. 235U的半衰期约为7亿年,随地球环境的变化,半衰期可能变短小结：要点四、核反应方程例5、铀是常用的一种核燃料,若它的原子核发生了如下的裂变反应23592:U1+n→a+b+12n,则a+b可能是 ( )A. 14054Xe9336+Kr B. 14156Ba9236+KrC. 14156Ba9338+Sr D. 14054Xe9438+Sr练习5、(2014·韶关二模)下列说法中正确的是( )A. 22688Ra衰变为22286Rn要经过1次α衰变和1次β衰变B. 23592U1+n14156→Ba9236+Kr+13n此方程是核裂变方程C. 42He94+Be126→C+X此方程中X是中子D. 21H31+H1→n+X此方程中X是质子小结：要点五、放射性同位素的应用例6、关于放射性同位素的应用,下列说法中正确的是( )①利用射线的穿透性检查金属制品,测量物质的密度和厚度②利用射线的电离本领消除有害的静电③利用射线的生理效应来消毒杀菌和医治肿瘤④利用放射性作为示踪原子A. ①②③④B. ①③④C. ②③④D. ①②③小结：要点六、核能计算例7、(2014·南京、盐城一模)钚的一种同位素23994Pu衰变时释放巨大能量,其衰变方程为23994Pu→23592U+42He+γ,则 ( )A. 核燃料总是利用比结合能小的核B. 核反应中γ光子的能量就是23994Pu的结合能C. 23592U核比23994Pu核更稳定,说明23592U的结合能大D. 由于衰变时释放巨大能量,所以23994Pu比23592U的比结合能小练习7、关于原子核的结合能,下列说法中正确的是( )A. 原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B. 一重原子核衰变成α粒子和另一原子核,衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能C. 比结合能越大,原子核越不稳定D. 自由核子组成原子核时,其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能例8、(2014·武汉重点中学联考)某些建筑材料可产生放射性气体——氡.氡可以发生α或β衰变,如果人长期生活在氡浓度过高的环境中,那么氡会经过人的呼吸道沉积在肺部,并放出大量的射线,从而危害人体健康.原来静止的氡核22286(Rn)发生一次α衰变生成新核钋(Po),并放出一个能量E 0=0.09 MeV 的光子.已知放出的α粒子动能E α=5.55 MeV;忽略放出光子的动量,但考虑其能量;1 u 相当于931.5 MeV.(1) 写出衰变的核反应方程.(2) 衰变过程中总的质量亏损为多少?(结果保留三位有效数字)练习8、(2014·南京三模)一静止的铀核23892(U)发生α衰变转变成钍核(Th),已知放出的α粒子的质量为m,速度为v 0.假设铀核发生衰变时,释放的能量全部转化为α粒子和钍核的动能.(1) 试写出铀核衰变的核反应方程.(2) 求出铀核发生衰变时的质量亏损.(已知光在真空中的速度为c,不考虑相对论效应)小结:。
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第七章第3讲电场能的性质（3课时）考纲解读1. 了解静电力做功的特点;知道静电力做功与电势能改变的关系.2. 了解等势面;知道几种典型静电场的等势面的形状与特点.3. 理解电势差的概念及其定义式;能进行相关计算.4. 了解电势差、电势、电势能之间的区别和联系.5. 对非匀强电场中电势差与电场强度的关系能定性分析.要点导学电势高低及电势能大小的比较方法【典题演示1】(单选)(2014·南通中学)如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三条电场线,实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、R、Q是这条轨迹上的三点.由此可知( )A. 带电粒子在R点时的速度大小大于在Q点时的速度大小B. 带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能大C. 带电粒子在R点时的动能与电势能之和比在Q点时的小,比在P点时的大D. 带电粒子在R点时的加速度大小小于在Q点时的加速度大小小结：【练习1】(多选)(2014·金陵中学改编)如图所示,在水平线上的 O 点放置一点电荷,图中画出了电荷周围对称分布的几条电场线.以水平线上的某点 O'为圆心画一个圆,与电场线分别相交于 a、b、c、d、e.下列说法中正确的是( )A. b、e 两点的电场强度相同B. a 点电势低于 c 点电势C. b、c两点间电势差等于e、d两点间电势差D. 电子在 d 点的电势能大于在 b 点的电势能电场线、等势线与运动轨迹的综合分析【典题演示2】 (单选)(2014·重庆)如图所示为某示波管内的聚焦电场,实线和虚线分别表示电场线和等势线.两电子分别从a 、b 两点运动到c 点,设电场力对两电子做的功分别为Wa 和Wb ,a 、b 点的电场强度大小分别为E a 和E b ,则( )A. W a =W b ,E a >E bB. W a ≠W b ,E a >E bC. W a =W b ,E a <E bD. W a ≠W b ,E a <E b小结：【练习2】(单选)(2014·盐城一模)如图所示,将带正电的甲球放在不带电的乙球左侧,两球在空间形成了稳定的静电场,实线为电场线,虚线为等势线.A 、B 两点连线与两球球心连线位于同一直线上,C 、D 两点关于直线AB 对称,则( )A. A 点和B 点的电势相同B. C 点和D 点的电场强度相同C. 正电荷从A 点移至B 点,电场力做正功D. 负电荷从C 点移至D 点,电势能增大【典题演示3】(多选)(2014·南京三模)如图所示是电视机显像管主聚焦电场中的电场线分布图,中间一根电场线是直线,电子从O 点由静止开始只在电场力作用下运动到A 点.取O 点为坐标原点,沿直线向右为x 轴正方向,在此过程中,关于电子运动速度v 、加速度a 随时间t 的变化图线,电子动能E k 、运动径迹上电势φ随位移x 的变化图线,下列可能正确的是( )A BCD【练习3】(多选)(2014·海安中学)在某个电场中,x 轴上各点的电势φ随x 坐标变化图线如图所示.一质量m 、电荷量+q 的粒子只在电场力作用下能沿x 轴做直线运动.下列说法中正确的是( )A. x 轴上x=x 1和x=-x 1两点电场强度和电势都相同B. 粒子运动过程中,经过x=x 1和x=-x 1两点时速度一定相同C. 粒子运动过程中,经过x=x 1点的加速度大于x=x 2点的加速度D. 若粒子在x=-x 1点由静止释放,则粒子到达O 点时刻加速度为零,速度达到最大电场力做功及电场中的功能关系【典题演示4】(多选)(2014·广东七校联考)如图所示,绝缘弹簧的下端固定在光滑斜面底端,弹簧与斜面平行,带电小球Q(可视为质点)固定在绝缘斜面上的M 点,且在通过弹簧中心的直线ab 上.现将与Q 大小相同、带电性也相同的小球P,从直线ab 上的N 点由静止释放,两小球均可视为点电荷.在小球P 与弹簧接触到速度变为零的过程中,下列说法中正确的是( )A. 小球P 的速度一定先增大后减小B. 小球P 的机械能一定在减少C. 小球P 速度最大时,所受弹簧弹力和静电力的合力为零D. 小球P 与弹簧系统的机械能一定增加小结：【练习4】如图所示,光滑绝缘的细杆竖直放置,它与以正电荷Q 所在位置为圆心的某圆交于B 、C 两点,质量为m 、带电荷量为-q 的有孔小球穿在杆上从A点无初速度滑下,已知q Q,AB=h,小球滑到B.求:(1) 小球从A滑到B的过程中电场力做的功.(2) A、C两点间的电势差.【巩固与提升】1.（单选)(2014·江苏)如图所示,一圆环上均匀分布着正电荷,x轴垂直于环面且过圆心O.下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中,正确的是( )A. O点的电场强度为零,电势最低B. O点的电场强度为零,电势最高C. 从O点沿x轴正方向,电场强度减小,电势升高D. 从O点沿x轴正方向,电场强度增大,电势降低2.(单选)某导体周围等势面和电场线(带有箭头为电场线)分布如图所示,已知两个相邻等势面间的电势差相等,则( )A. a点和d点的电场强度一定相同B. a点的电势一定低于b点的电势C. 将负电荷从c点移到d点,电场力做正功D. 将正电荷从c点沿虚线移到e点,电势能先减小后增大3. (单选)(2014·南京盐城二模)如图所示,虚线表示某电场的等势面.一带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点的径迹如图中实线所示.粒子在A点的速度为v A 、电势能为EpA;在B点的速度为vB、电势能为EpB.则下列说法中正确的是( )A. 粒子带正电,v A>v B,E pA>E pBB. 粒子带负电,v A>v B,E pA<E pBC. 粒子带正电,v A<v B,E pA<E pBD. 粒子带负电,v A<v B,E pA>E pB4. (多选)(2014·南京学情调研)如图所示,在光滑的绝缘水平面上,有一个正方形abcd,O点是a、c连线的中点,a、c处分别固定一个等量正点电荷.若将一个带负电的试探电荷P置于b点,自由释放后,电荷P将沿着对角线bd往复运动.当电荷P从b点运动到d点的过程中,电荷P( )A. 经过O点的电势能最大B. 所受电场力先增大后减小C. 电势能和机械能之和保持不变D. 电势能先减小后增大。
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第3讲 热力学定律与能量守恒自主学习一．考纲解读1. 认识热力学第一定律.2. 理解能量守恒定律;知道第一类永动机不可能制成. 二．双基回扣1.下列关于做功和热传递的说法中正确的是：（ ）A.做功和热传递的实质是相同的B.做功和热传递在改变物体的内能上是等效的C.做功和热传递是对同一过程中的两种说法D.做功和热传递是不可能同时发生的。
2.空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做了J 4100.2⨯，同时气体放出热量为J 4100.5⨯。
在此过程中，该气体的内能__________(填“增加”或“减少”）了___________J 。
要点导学要点一：理解热量与内能、热量与温度的区别例1.关于热量、功、内能三个物理量,下列说法中正确的是( ) A. 热量、功、内能的物理意义等同 B. 热量、功都可以作为物体内能的量度 C. 热量、功、内能的单位不相同D. 热量和功是由过程决定的,而内能是由物体状态决定的小结：1.物体的内能是物体的所有分子动能和分子势能的总和,而要改变物体的内能,可以通过做功和热传递两种方式。
2.内能是状态量,一个物体在一定的状态下具有一定的内能.热量是过程量,它是在热传递过程中用来量度物体内能改变多少的物理量.离开热传递的物理过程,谈热量的多少是毫无意义的,我们只能说:“在某一热传递的过程中甲物体吸收了多少热量,乙物体放出了多少热量”,不能说“某物体在某一状态下具有多少热量”.同理,功也是一个过程量,不能说物体含有多少功.3.温度反映的是分子热运动处于某种状态,是状态量.在热传递过程中传递的是热量,改变的是温度.要点二：改变物体内能两种方式的区别和联系例2.如图所示为焦耳实验装置图,重物下落时带动叶片转动,搅拌容器中的水,由于摩擦,水温升高.关于这个实验,下列说法中正确的是( )A. 物体内能的改变,做功是唯一的方式B. 物体内能的增加,一定伴随其他形式能量的减少C. 证明了热量和功之间存在确定的数量关系D. 说明热量就是功,两者可以相互转化练习1.一定质量的气体经历一缓慢的绝热膨胀过程.设气体分子间的势能可忽略,则在此过程中( )A. 外界对气体做功,气体分子的平均动能增加B. 外界对气体做功,气体分子的平均动能减少C. 气体对外界做功,气体分子的平均动能增加D. 气体对外界做功,气体分子的平均动能减少练习2.被压瘪但尚未破裂的乒乓球放在热水里泡一会儿,就会重新鼓起来.这一过程乒乓球内的气体( )A. 吸热,对外做功,内能不变B. 吸热,对外做功,内能增加C. 温度升高,体积增大,压强不变D. 压强增大,单位体积内分子数增多小结：1. 做功和热传递对物体内能的改变是等效的.2. 做功和热传递在改变物体内能上的区别.做功是其他形式的能和内能之间的相互转化;热传递是物体间内能的转移,即内能从物体的一部分传到另一部分,或者从一个物体传递给另一物体,物体间发生热传递的必要条件是存在温度差.要点三：热力学第一定律的理解及应用例3.如图所示是某种喷雾器示意图,在贮液筒装入一些药液后将密封盖盖好.多次拉压活塞后,把空气打入贮液筒内,贮液筒与外界热交换忽略不计,打开喷嘴开关,活塞位置不变,药液就可以持续地喷出.药液喷出过程中,贮液筒内的空气( )A. 分子间的引力和斥力都在增大B. 体积增大,压强增大C. 气体分子的平均动能不变D. 气体的内能减小小结：1.热力学第一定律公式为ΔU=W+Q,公式中的各量的“+”或“-”都有特定的含义:2.做功情况看:3.内能变化看：练习3.如图所示,一定质量的理想气体从状态a变化到状态b.在这一过程中,下列说法中正确的是( )A. 气体体积变小B. 气体温度降低C. 气体从外界吸收热量D. 气体的内能不变例4.一定质量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态.其p-T图象如图所示.下列说法中正确的是( )A. 过程ab中气体一定吸热B. 过程bc中气体既不吸热也不放热C. 过程ca 中外界对气体所做的功等于气体所放的热D. a 、b 和c 三个状态中,状态a 分子的平均动能最小E. b 和c 两个状态中,容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同小结：1. 在气体状态变化过程中,三个状态参量(p 、V 、T)遵循理想气体状态方程111p V T =222p V T (或pVT =C),分析气体的内能只需分析气体的温度:温度升高,内能增大;温度降低,内能减小.2. 由气体体积变化情况分析做功情况:气体体积增大,气体对外做功;气体体积减小,外界对气体做功.然后由热力学第一定律ΔU=Q+W 确定热量Q 的正、负,判断出吸热或放热.练习4.一定质量的理想气体从状态A 经过等温膨胀到状态B,然后经过绝热压缩过程到状态C,最后经过等压降温过程回到状态A.则状态A 的体积 (填“大于”、“等于”或“小于”)状态C 的体积;A 到B 过程中气体吸收的热量 (填“大于”、“等于”或“小于”)C 到A 过程中放出的热量. 小结：练习5：一定质量的理想气体,从初始状态A 经状态B 、C 、D 再回到状态A,其体积V 与温度T 的关系如图所示.图中T A 、V A 和T D 为已知量.(1) 从状态A 到B,气体经历的是 (填“等温”、“等容”或“等压”)过程. (2) 从B 到C 的过程中,气体的内能 (填“增大”、“减小”或“不变”). (3) 从C 到D 的过程中,气体对外 (填“做正功”、“做负功” 或“不做功”),同时 (填“吸热”或“放热”). (4) 气体在状态D 时的体积V D = .要点四：对能量守恒定律的理解1. 能量守恒定律是自然界的普遍规律,一切违背能量守恒定律的过程都不可能实现.2. 不同形式的能量之间可以相互转化,且这一转化过程是通过做功来完成的.3. 某种形式的能减少,一定有其他形式的能增加,且减少量和增加量一定相等.4. 某个物体的能量减少,一定存在其他物体的能量增加,且减少量和增加量一定相等.5. 能量守恒定律的应用(1) 在利用能量守恒定律解题时,要注意先搞清楚过程中有几种形式的能在转化或转移.(2) 分析初、末状态,确定ΔE增、ΔE减各为多少,再由ΔE增=ΔE减列式计算.例5.如图所示,一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成,轻杆的末端装有用形状记忆合金制成的叶片.轻推转轮后,进入热水的叶片因伸展而“划水”,推动转轮转动.离开热水后,叶片形状迅速恢复,转轮因此能较长时间转动.下列说法中正确的是( )A. 转轮依靠自身惯性转动,不需要消耗外界能量B. 转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身C. 转动的叶片不断搅动热水,水温升高D. 叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量练习6.如图所示,用不计重力的轻质活塞在汽缸内封闭一定质量理想气体,活塞与汽缸壁间摩擦忽略不计,开始时活塞距汽缸底高度h1=0.50m.给汽缸加热,活塞缓慢上升到距离汽缸底h2=0.80m处,同时缸内气体吸收Q=450J的热量.已知活塞横截面积S=5.0×10-3m2,大气压强p=1.0×105Pa.求:(1) 缸内气体对活塞所做的功W.(2) 此过程中缸内气体增加的内能ΔU.巩固与提升：1.如图所示,用一根与绝热活塞相连的细线将绝热汽缸悬挂在某一高度静止不动,汽缸开口向上,汽缸内封闭一定质量的气体,缸内活塞可以无摩擦移动且不漏气.现将细线剪断,让汽缸自由下落,下列说法中正确的是( )A. 气体压强减小,气体对外界做功B. 气体压强增大,外界对气体做功C. 气体体积减小,气体内能增大D. 气体体积增大,气体内能减小2.如图所示,固定容器及可动活塞P都是绝热的,中间有一导热的固定隔板B,B的两边分别盛有气体甲和乙.现将活塞P缓慢地向B移动一段距离,已知气体的温度随其内能的增加而升高.则在移动P的过程中( )A. 外力对乙做功,甲的内能增加B. 外力对乙做功,乙的内能不变C. 乙传递热量给甲,乙的内能增加D. 乙的内能增加,甲的内能不变3.如图所示,一定质量的理想气体从状态a变化到状态b.关于这一过程,下列说法中正确的是( )A. 气体从外界吸收热量B. 气体分子的平均动能减少C. 外界对气体做正功D. 气体分子撞击器壁的作用力增大4.如图所示,一定质量的理想气体由状态a沿abc变化到状态c,吸收了340J的热量,并对外做功120J.若该气体由状态a沿adc变化到状态c时,对外做功40J,则这一过程中气体(填“吸收”或“放出”)J热量.5.一定质量的理想气体状态变化如图所示,其中AB段与t轴平行.已知在状态A时气体的体积为1.0L,那么变到状态B时气体的体积为多少?从状态A到状态C的过程中气体对外做功为多少?6.如图所示,在导热性能良好、开口向上的汽缸内,用活塞封闭有一定质量的理想气体,气体的体积V1=8.0×10-3m3,温度T1=400 K.现使外界环境温度缓慢降低至T2,此过程中气体放出热量700 J,内能减少了500 J.不计活塞的质量及活塞与汽缸间的摩擦,外界大气压强p0=1.0×105 Pa,求T2.。
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第1讲交变电流的产生和描述一、考纲解读1. 知道交变电流,认识交变电流的产生过程.2. 理解周期和频率、峰值和有效值的物理意义.3. 能用函数表达式和图象描述交变电流.二、双基回扣1、矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，在线圈平面经过中性面瞬间：（）A.线圈平面与磁感线平行；B.通过线圈的磁通量最大；C.线圈中的感应电动势最大；D.线圈中感应电动势的方向突变。
2、矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势e-t图像如图5－1－3，则在时刻（）A.t1，t3线圈通过中性面B.t2，t4线圈中磁通量最大C.t1，t3线圈中磁通量变化率最大D.t2，t4线圈平面与中性面垂直3．关于交变电流的感应电动势的有效值U和最大值U m，下列说法中正确的是( ) A．任何形式的交变电流都具有U＝U m/2的关系B．只有正(余)弦交变电流才具有U＝Um2的关系C．照明电压220 V、动力电压380 V指的都是最大值D．交流电压表和交流电流表测的都是最大值三、要点导学要点一：交变电流的产生例1、(2014·金陵中学)如图所示,矩形线圈边长为ab=20 cm,ad=10 cm,匝数N=100匝,磁场的磁感应强度B=0.01 T.当线圈以50 r/s的转速从图示位置开始逆时针匀速转动.求:(1) 线圈中感应电动势瞬时值表达式.(2)从线圈开始转动起计时,经0.01 s时感应电动势的瞬时值.练习1：(单选)如图甲所示,一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中,并绕过ab、cd中点的轴OO'以角速度ω逆时针匀速转动.若以线圈平面与磁场夹角θ=45°时(如图乙所示)为计时起点,并规定当电流自a流向b时的电流方向为正方向.则下列四幅图中正确的是( )小结:要点二：交变电流的“四值”例2、(多选)(2014·南师附中)如图所示,单匝矩形闭合导线框abcd全部处于水平方向的匀强磁场中,线框面积为S,电阻为R.线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω从中性面开始匀速转动,线框转过π6时的感应电流为I.下列说法中正确的是 ( )A. 线框中感应电流的有效值为2IB. 线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为2IR ωC. 从中性面开始转过π2的过程中,通过导线横截面的电荷量为2IωD. 线框转动一周的过程中,产生的热量为2 8πRI ω练习2： (多选)(2014·常州质检)交流发电机电枢中产生的感应电动势为e=Emsinωt,如果要将感应电动势的有效值提高一倍,而交变电流的周期不变,可采取的方法是( )A. 将电枢转速提高一倍,其他条件不变B. 将磁感应强度增加一倍,其他条件不变C. 将线圈的面积增加一倍,其他条件不变D. 将磁感应强度增加一倍,线圈的面积缩小一半,其他条件不变例3：如图所示,边长为L的正方形线圈abdc的匝数为n,线圈电阻为r,外电路的电阻为R,ab的中点和cd的中点的连线OO'恰好位于匀强磁场的边界上,磁感应强度为B.现使线圈以OO'为轴,以角速度ω匀速转动.求:(1) 闭合电路中电流瞬时值的表达式.(2) 线圈从图示位置转过90°的过程中电阻R上产生的热量.(3) 电阻R上的最大电压.练习3：(单选)(2014·南京三校联考改编)面积、电阻均相同的两个单匝线圈分别放在如图所示范围足够大的磁场中,图甲中是磁感应强度为B 0的匀强磁场,线圈在磁场中以周期T 绕OO'轴匀速转动,图乙中磁场变化规律为B=B 0cos 2πtT .从图示位置开始计时,则下列说法中错误的是 ( ) A. 两线圈的磁通量变化规律相同B. 两线圈中感应电动势达到最大值的时刻不同C. 经相同的时间t(t 为周期T 的整数倍),两线圈产生的热量相同D. 从此时刻起经4T时间,流过两线圈横截面的电荷量相同小结：要点三：交变电流的图象问题例4、(2014·金陵中学)如图甲所示电路,电阻R 的阻值为50Ω,在ab 间加上图乙所示的正弦交变电流,则下列说法中错误的是( )甲乙A. 交流电压的有效值为100VB. 电流表示数为2AC. 该交变电流的周期为0.01sD. 如果产生该交变电流的线圈转速提高一倍,则电流表的示数也增大一倍练习4：(多选)(2014·天津)如图甲所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的感应电动势图象如图乙中的曲线a 、b 所示,则( )甲乙A. 两次t=0时刻线圈平面均与中性面重合B. 曲线a 、b 对应的线圈转速之比为2∶3C. 曲线a 表示的感应电动势频率为25HzD. 曲线b 表示的感应电动势有效值为10V例5：(多选)图甲是小型交流发电机的示意图,两磁极N 、S 间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,A 为交流电流表.线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动,从图示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示.下列说法中正确的是( )A. 电流表的示数为10 AB. 线圈转动的角速度为50π rad/sC. 0.01 s 时线圈平面与磁场方向平行D. 0.02 s 时电阻R 中电流的方向自右向左练习5：(多选)(2014·淮安测试)如图所示是小型交流发电机的示意图,线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO' 沿逆时针方向匀速转动,线圈的匝数为n 、电阻为r,外接电阻为R,A 为交流电流表.线圈从图示位置(线圈平面平行于磁场方向)开始转过π3时的感应电流为I.下列说法中正确的是 ( )A. 电流表的读数为2IB. 转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为2()I R r n ω+C. 从图示位置开始转过π2的过程中,通过电阻R的电荷量为2IωD. 线圈转动一周的过程中,电阻R上产生的热量为2 4πRI ω小结:。
江苏高考物理总复习一轮基础过程导学复习配套微小专题带电粒子在复合场中运动的实例分析讲课文档
垂直于纸面向外，A 项错误；离子在加速电场中有 Uq＝12mv2，在静电分析器中有
2Uq
EqR
Eq＝mvR2，联立得出 U＝12ER，B 项正确；在磁分析器中有 d＝mBqv＝m
m Bq
m ＝
m Bq
＝B1 mEq R，C 项错误；只有荷质比等于mq 的离子才能进入收集器，D 项错误．
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举题固法 1 (多选)如图是质谱仪工作原理的示意图．带电粒子 a、b 从容器中的 A 点飘出(在 A 点初速度为零)，经电压 U 加速后，从 x 轴坐标原点处进入磁感应强度 为 B 的匀强磁场，最后分别打在感光板 S 上，坐标分别为 x1、x2.图中半圆形虚线分 别表示带电粒子 a、b 所通过的路径，则( BC )
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题组跟进 2 1. 如图所示，回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置．其核 心部分是两个 D 形金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连．则能求出 带电粒子加速所获得的最大动能的条件是(已知电荷量和质量)( D ) A. 仅知加速的次数 B. 仅知加速电压的大小 C. 仅知金属盒的半径 D. 匀强磁场的磁感强度和金属盒的半径
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A. 磁分析器中匀强磁场方向垂直于纸面向内
B. 加速电场中的加速电压 U＝12ER
C. 磁分析器中圆心 O2 到 Q 点的距离 d＝
mER q
D. 任何离子若能到达 P 点，则一定能进入收集器
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【解析】 磁分析器中洛伦兹力方向要指向 O2，根据左手定则得出匀强磁场方向
第二十一页，共30页。源自4. 霍尔效应在匀强磁场中放置一个矩形截面的载流导体，当磁场方向与电流方向垂直时， 导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现了电势差，这种现象称为霍尔效应， 所产生的电势差称为霍尔电势差，其原理如图所示．
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第5章 第1讲 功能关系 能量守恒定律（3课时）自主学习考纲解读1. 理解功是能量转化的量度.2. 理解功能关系.3. 理解能量守恒定律.4. 能运用功能关系求解生活中的实际问题.要点导学对功能关系的理解如图所示,质量相同的两物体a 、b 用不可伸长的轻绳跨接在同一光滑轻质定滑轮两侧,a 在水平桌面上方,b 在水平粗糙桌面上.初始时用力压住b 使a 、b 静止,撤去此压力后,a 开始运动.在a 下降的过程中,b 始终未离开桌面.在此过程中( )A. a 的动能小于b 的动能B. 两物体机械能的变化量相等C. a 的重力势能的减少量等于两物体总动能的增加量D. 绳的拉力对a 所做的功与对b 所做的功的代数和为零小结：练习1：如图所示,一固定斜面倾角为30°,一质量为m 的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动,加速度大小等于重力加速度的大小g.物块上升的最大高度为H,则此过程中,物块的( )A. 动能损失了2mgHB. 动能损失了mgHC. 机械能损失了mgHD. 机械能损失了12mgH关于摩擦生热的问题例2，如图所示,水平传送带由电动机带动,并始终保持速度v匀速运动.现将质量为m的某物块无初速度地放在传送带的左端,经过时间t物块保持与传送带相对静止.设物块与传送带间的动摩擦因数为μ.关于这一过程,下列说法中正确的是( )A. 摩擦力对物块做的功为mv2/2B. 传送带克服摩擦力做功为mv2/2C. 系统摩擦生热为mv2/2D. 电动机多做的功为mv2小结：练习2：如图，质量为M的木块放在光滑水平面上，现有一质量为m的子弹以速度v0射入木块中。
设子弹在木块中所受阻力不变，大小为f，且子弹未射穿木块。
若子弹射入木块的深度为D，则木块向前移动距离是多少？系统损失的机械能是多少？力学中功能关系的应用例3.如图所示,固定斜面的倾角θ=30°,物体A与斜面之间的动摩擦因数为μ,轻弹簧下端固定在斜面底端,弹簧处于原长时上端位于C点.用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体A和B,滑轮右侧绳子与斜面平行,A的质量为2m,B的质量为m,初始时物体A到C点的距离为L.现给A、B一初速度v使A开始沿斜面向下运动,B向上运动,物体A将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C点.已知重力加速度为g,不计空气阻力,整个过程中,轻绳始终处于伸直状态.求此过程中:(1) 物体A向下运动刚到C点时的速度.(2) 弹簧的最大压缩量.(3) 弹簧中的最大弹性势能.小结：练习3：要点四：用动力学和能量的观点解决多过程问题例4.如图所示,水平传送带AB长L=4.9m,以v=8m/s的速度沿逆时针方向运动,B端与竖直平面内的光滑圆轨道BC相切(传送带轮半径不计).轨道BC的半径R=3m,所对的圆心角θ=53°.现将质量m=1kg的物块轻放在传送带A点,物块经过B点后滑上圆轨道并从C点冲出,刚好以水平速度由D点滑上质量M=2kg的薄木板,C、D高度差为h.木板左端固定一处于原长的轻弹簧,轻弹簧右端与平台D端距离为d=0.4m,物块在木板上滑动并压缩弹簧直到速度为零,此过程中克服弹簧弹力做功1.5J.=0.5,木板与平台间的动摩擦因已知物块与传送带、木板间的动摩擦因数均为μ1=0.2,取g=10m/s2.求:数μ2(1) 物块在传送带上运动的时间.(2) 物块到达C点的速度大小和平台距C点的高度h.(3) 弹簧的最大形变量.点拨：小结：练习4：如图所示，轮半径r＝10 cm的传送带，水平部分AB的长度L＝1.5 m，与一圆心在O点、半径R＝1 m的竖直光滑圆轨道的末端相切于A点，AB高出水平地面H＝1.25 m，一质量m＝0.1 kg的小滑块(可视为质点)，由圆轨道上的P点从静止释放，OP与竖直线的夹角θ＝37°.已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2，滑块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.1，不计空气阻力．(1) 求滑块对圆轨道末端的压力；(2) 若传送带一直保持静止，求滑块的落地点与B间的水平距离；(3) 若传送带以v0＝0.5 m/s的速度沿逆时针方向运行(传送带上部分由B到A运动)，求滑块在传送带上滑行过程中产生的内能．巩固与提升：完成《检测与评估》第4讲功能关系能量守恒定律。
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第九章第四讲带点粒子在复合场中运动的应用（2课时）考纲解读：1.掌握速度选择器的工作原理和计算方法。
2.掌握质谱仪的工作原理及其应用。
3.知道磁流体发电机的发电原理。
4.知道回旋加速器的基本构造和加速原理。
速度选择器的工作原理如图所示,两板间分布有正交的匀强电场与匀强磁场,一束不考虑重力的带正电粒子+q以不同速度进入此正交复合场中.对带电粒子进行受力分析,受到洛伦兹力和静电力的作用.若粒子在运动过程中不发生偏转,则有F 电=f洛,即qE=qvB,故v=E B.如果v'>v,则向上偏转;如果v'<v,则向下偏转.这样就可以把速度为v=EB的带电粒子选择出来.改变匀强电场或匀强磁场的大小,就可以选择出所需速度的带电粒子,这个装置就叫做速度选择器.注意:速度选择器只选择速度的大小而不选择粒子的种类,即粒子的速度只要满足v=EB就能沿直线匀速通过速度选择器,而与粒子的电性、电荷量、质量无关.【典题演示1】(单选)在如图所示的平行板器件中,电场强度E和磁感应强度B 相互垂直.一带电粒子(重力不计)从左端以速度v 沿虚线射入后做直线运动,则该粒子( )A. 一定带正电B. 速度v=EBC. 若速度v>EB ,粒子一定不能从板间射出D. 若此粒子从右端沿虚线方向进入,仍做直线运动练习一: 如图所示的平行板器件中,电场强度E 和磁感应强度B 相互垂直,具有不同水平速度的带电粒子从P 孔射入后发生偏转的情况不同.利用这种装置能把具有某一特定速度的粒子选择出来,所以叫做速度选择器.若正离子(不计重力)以水平速度v=EB 射入速度选择器,则 ( )A. 正离子从P 孔射入后,能沿着图示虚线路径通过速度选择器B. 正离子从Q 孔射入后,能沿着图示虚线路径通过速度选择器C. 仅改变离子的电性,负离子从P 孔射入后,不能沿图示虚线路径通过速度选择器D. 仅改变离子的电荷量,正离子从P 孔射入后,不能沿图示虚线路径通过速度选择器小结:质谱仪的工作原理如图所示,带电粒子(设初速度为零)经加速电压为U 的加速电场加速,由动能定理qU=12mv 2,加速后得到的速度为再垂直于磁场方向射入同一匀强磁场,在磁场中做匀速圆周运动,经半个圆周打到照相底片上,带电粒子运动半径r=mv qB由于B 与U 的值是预先设定的,若已知粒子所带电荷量q,则可测出该带电粒子的质量m=222qB r U ,所以质谱仪是测量带电粒子质量和分析同位素的重要工具.【典题演示2】 (多选)(2014·盐城中学)如图所示为某种质谱仪的工作原理示意图.此质谱仪由以下几部分构成:粒子源N;P 、Q 间的加速电场;静电分析器,即中心线半径为R 的四分之一圆形通道,通道内有均匀辐射电场,方向沿径向指向圆心O,且与圆心O 等距离的各点的电场强度大小相等;磁感应强度为B 、方向垂直于纸面向外的有界匀强磁场;胶片MO.由粒子源发出的不同带电粒子经加速电场加速后进入静电分析器,某些粒子能沿中心线通过静电分析器并经小孔S 垂直于磁场边界进入磁场,最终打到胶片上的某点.粒子从粒子源发出时的初速度不同,不计粒子所受的重力.下列说法中正确的是( )A. 从小孔S 进入磁场的粒子的速度大小一定相等B. 从小孔S 进入磁场的粒子的动能一定相等C. 打到胶片上同一点的粒子初速度大小一定相等D. 打到胶片上位置距离O 点越远的粒子,比荷越小练习二:(2014·如东中学)速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示,则下列说法中正确的是()A. 该束带电粒子带负电B. 速度选择器的P 1极板带正电C. 能通过狭缝S 0的带电粒子的速率等于1EBD. 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝S 0,粒子的比荷越小练习三：质谱仪是一种分析同位素的重要工具,它的构造原理如图所示.离子源S 产生质量为m 、电荷量为q 的钾离子,离子出来时速度很小,可视为零.离子经过电势差为U 的电场加速后,沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B 的匀强磁场,经半圆周到达照相底片上的P 点.(1) 求粒子进入磁场时的速度v 0. (2) 求P 点到入口S 1的距离x.(3) 在实验过程中由于仪器不完善,加速电压在平均值U 附近变化±ΔU,求需要以多大相对精确度ΔUU 维持加速电压值,才能使钾39、钾41的同位素束在照相底片上不发生覆盖.小结:磁流体发电机的工作原理磁流体发电机的原理是大量等离子气体(高温下电离的气体,含有大量带正电和带负电的微粒)喷入磁场,正、负离子在洛伦兹力作用下发生上下偏转而聚集到A、B板上产生电势差,此时B板的电势高.设A、B平行金属板的面积为S,相距为d,喷入气体速度为v,板间磁场的磁感应强度为B,当等离子气体匀速通过A、B板间时,A、B板上聚集的电荷最多,板间电势差最大,即为电源电动势,此时离子受力平衡,Ed q=qvB,电动势E=Bdv.【典题演示3】(多选)如图所示是磁流体发电机的示意图,在间距为d的平行金属板A、C间,存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场,两金属板通过导线与变阻器R相连,等离子体以速度v平行于两金属板垂直射入磁场.若要增大该发电机的电动势,可采取的方法是( )A. 增大dB. 增大RC. 增大BD. 增大v电磁流量计的工作原理流量的定义为单位时间内流过某截面的体积,公式为Q=Svtt=vS.如图所示,一圆形导管直径为d,用非磁性材料制成,其中有可以导电的液体向左流动,导电液体中的自由电荷(正、负离子)在洛伦兹力作用下横向偏转,a、b间出现电势差,当自由电荷所受静电力和洛伦兹力平衡时,得到Ud q=qvB.a 、b 间的电势差就保持稳定,从而Q=vS=UBd ·π22d ⎛⎫ ⎪⎝⎭=π4dU B.【典题演示4】 (单选)为了诊断病人的心脏功能和动脉血液黏稠情况,需要测量血管中血液的流量.如图所示为电磁流量计示意图,将血管置于磁感应强度为B 的磁场中,测得血管两侧a 、b 两点间电压为U,已知血管的直径为d,则血管中血液的流量Q(单位时间内流过的体积)为()A. U BdB. πdU BC. π4dUB D. 2π4d U B练习四： 如图所示,导电物质为电子的霍尔元件位于两串联线圈之间,线圈中电流为I,线圈间产生匀强磁场,磁感应强度大小B 与I 成正比,方向垂直于霍尔元件的两侧面,此时通过霍尔元件的电流为I H ,与其前后表面相连的电压表测出的霍尔电压U H 满足U H =k H I Bd ,式中k 为霍尔系数,d 为霍尔元件两侧面间的距离.电阻R 远大于R L ,霍尔元件的电阻可以忽略,则 ( ) A. 霍尔元件前表面的电势低于后表面 B. 若电源的正、负极对调,电压表将反偏 C. I H 与I 成正比D. 电压表的示数与R L 消耗的电功率成正比小结：回旋加速器工作原理回旋加速器的结构如图所示,A 和B 是封在高度真空室内的两个半圆形盒,常称为D 形盒.将D 形盒与交流电源连接,在其缝隙内便产生交变电场.将两个D 形盒放在电磁铁的两个磁极之间,使它处于垂直于D 形盒平面的匀强磁场当中.将带电粒子引入两盒中央的P 点,设这时电场恰好由B 向A,粒子被加速进入A 盒;粒子在盒内因受到磁场的作用而做圆周运动,待其运动到缝隙边缘时,电场恰好换向,粒子再次被加速而进入B 盒,这样粒子一次又一次被加速,半径也一次次增大,最后被引出,形成高能粒子流.注意:缝隙很小,加速时间忽略不计,交变电压的周期必须与带电粒子做匀速圆周运动的周期相同,为T=2πmBq ,这样才能实现一直加速.【典题演示5】 (单选)回旋加速器的原理如图所示.这台加速器由两个铜质D 形盒构成,其间留有空隙.下列说法中正确的是()A. 离子从电场中获得能量B. 离子由加速器的边缘进入加速器C. 加速电场的周期随离子速度的增大而增大D. 离子从D 形盒射出时的动能与加速电场的电压有关练习五：回旋加速器是加速带电粒子的装置,其主体部分是两个D 形金属盒.两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中,a、b分别与高频交流电源两极相连接.下列说法中正确的是( )A. 粒子从磁场中获得能量B. 粒子从电场中获得能量C. 带电粒子的运动周期是变化的D. 增大金属盒的半径可使粒子射出时的动能增加练习五：如图所示,回旋加速器D形盒的半径为R,所加磁场的磁感应强度为B,被加速的质子从D形盒中央由静止出发,经交变电场加速后射出.设质子在磁场中做匀速圆周运动的周期为T,若忽略质子在电场中的加速时间,则下列说法中正确的是( )A. 如果只增大交变电压U,则质子在加速器中运行时间将变短B. 如果只增大交变电压U,则电荷的最大动能会变大C. 质子在电场中加速的次数越多,其最大动能越大TD. 高频交变电流的周期应为2练习六:如图所示为回旋加速器的示意图.其核心部分是两个D形金属盒,置于磁感应强度大小恒定的匀强磁场中,并与调频交流电源相连.带电粒子在D形盒中心附近由静止释放,忽略带电粒子在电场中的加速时间,不考虑相对论效应.欲使粒子在D形盒内运动的时间增大为原来的2倍,下列措施可行的是 ( )A. 仅将磁感应强度变为原来的2倍B. 仅将交流电源的电压变为原来的1 2C. 仅将DD. 仅将交流电源的周期变为原来的2倍小结：。
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第1讲电磁感应现象楞次定律(2课时)一、考纲解读1. 理解感应电流的产生条件.2. 掌握磁通量的概念,并能进行熟练的运用.3. 会用楞次定律判断感应电流的方向.4. 熟练运用右手定则解决有关问题.二、双基回扣1. 感应电流的产生条件(1) 电磁感应现象:只要穿过闭合电路的发生变化,闭合回路中就有电流产生,这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应,产生的电流叫做 .(2) 产生感应电流的条件: 回路中磁通量发生变化.(3) 能量的转化:发生电磁感应现象时,机械能或其他形式的能转化为 .2. 磁通量匀强磁场的磁感应强度B与垂直B的方向上的面积S的 .公式为Φ= ,单位为 ,符号为Wb.磁通量是量.磁通量变化有三种可能:(1) . (2) B不变S 变. (3) B和S都变.3. 感应电流的方向判定(1) 楞次定律: 的磁场总是阻碍引起感应电流的的变化.(2) 应用楞次定律判断感应电流方向的具体步骤:①明确原磁通量的方向.②判断磁通量的增减情况.③确定感应电流形成的磁场方向.④利用安培定则反推感应电流的方向.(3)右手定则:伸开右手,使拇指跟其余的四指且与手掌都在同一平面内,让磁感线穿过手心,并使大拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向即为方向.三、要点导学要点一、对磁通量和感应电流条件的正确理解【典题演示1】(多选)(2014·东莞调研)如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置,如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关后( )A. 将原线圈迅速插入副线圈时,电流计指针向右偏转一下B. 将原线圈插入副线圈后,电流计指针仍一直偏在零点右侧C. 原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器滑片迅速向左拉时,电流计指针向左偏转一下D. 原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器滑片迅速向左拉时,电流计指针向右偏转一下【典题演示2】(单选)(2014·金陵中学)如图所示,开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直,且一半在磁场内,一半在磁场外.若要使线框中产生感应电流, 下列办法中不可行的是( )A. 将线框向左拉出磁场B. 以ab边为轴转动(小于90°)C. 以ad边为轴转动(小于60°)D. 以bc边为轴转动(小于60°)小结：要点二、对楞次定律中“阻碍”的理解【典题演示3】(单选)如图所示,在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中,有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点,并可绕O点摆动.金属线框从右侧某一位置静止开始释放,在摆动到左侧最高点的过程中,细杆和金属线框平面始终处于同一平面,且该平面垂直纸面.则线框中感应电流的方向是( )A.a→b→c→d→aB. d→c→b→a→dC. 先是d→c→b→a→d,后是a→b→c→d→aD. 先是a→b→c→d→a,后是d→c→b→a→d2. (单选)(2014·盐城中学)如图所示,一根条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中,自左向右看,环中的感应电流( )A. 沿顺时针方向B. 先沿顺时针方向后沿逆时针方向C. 沿逆时针方向D. 先沿逆时针方向后沿顺时针方向小结：要点三、楞次定律推论的灵活应用【典题演示4】(多选)如图所示,光滑固定导轨M、N水平放置,两根导体棒P、Q 平行放于导轨上,形成一个闭合回路.当一个条形磁铁从高处下落接近回路时( )A. P、Q将互相靠拢B. P、Q将互相远离C. 磁铁的加速度仍为gD. 磁铁的加速度小于g【典题演示5】(多选)(2014·上海)如图所示,匀强磁场垂直于软导线回路平面,由于磁场发生变化,回路变为圆形.则磁场( )A. 逐渐增强,方向向外B. 逐渐增强,方向向里C. 逐渐减弱,方向向外D. 逐渐减弱,方向向里小结：要点四、楞次定律的综合应用【典题演示6】(单选)(2014·广东)如图所示,上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置,小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放,并落至底部,则小磁块( )A. 在P和Q中都做自由落体运动B. 在两个下落过程中的机械能都守恒C. 在P中的下落时间比在Q中的长D. 落至底部时在P中的速度比在Q中的大6. (多选)(2014·南师附中)如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,当PQ在外力作用下运动时,MN在磁场力作用下向右运动,则PQ所做的运动可能是( )A. 向右匀加速运动B. 向左匀加速运动C. 向右匀减速运动D. 向左匀减速运动小结：。
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第五章第2讲宇宙航行（2课时）考纲解读1. 了解三个宇宙速度的含义;能推算第一宇宙速度.了解发射速度和运行速度的区别.2. 了解不同类型的人造卫星的异同.3. 能定性理解卫星追及、变轨等问题.要点导学宇宙速度【典题演示1】(单选)(2014·江苏)已知地球的质量约为火星质量的10倍,地球的半径约为火星半径的2倍,则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为( )A. 3.5km/sB. 5.0km/sC. 17.7km/sD. 35.2km/s小结：【练习1】(单选)某人在一星球上以速度v0竖直上抛一物体,经时间t后物体落回手中.若星球的半径为R,要将物体从星球表面抛出,并使物体不再落回星球表面,那么至少要用的速度大小是( )关于不同类型的人造卫星的异同【典题演示2】(多选)(2014·盐城中学改编)已知地球半径为R,质量为M,自转角速度为ω,地球表面重力加速度为g,万有引力常量为G,地球同步卫星与地心间的距离为r,则()A. 地面赤道上的物体随地球自转运动的线速度为ωRB.C.D.小结：【练习2】(单选)如图所示,a 为放在赤道上的物体,b 为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星,c 为地球同步卫星.下列关于a 、b 、c 的说法中,正确的是( )A. a 、b 、c 绕地心做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为a a >a b >a cB. a 、b 、c 绕地心做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为a c >a b >a aC. a 、b 、c 绕地心做匀速圆周运动的周期关系为T a =T c >T bD. a 、b 、c 绕地心做匀速圆周运动的线速度大小关系为v a =v b >vc 卫星发射和变轨问题【典题演示3】 (多选)(2014·南京盐城一模)2013年12月2日,我国探月卫星“嫦娥三号”在西昌卫星发射中心成功发射升空.飞行轨道示意图如图所示,从地面发射后奔向月球,先在轨道Ⅰ上运行,在P 点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ,Q 为轨道Ⅱ上的近月点.则“嫦娥三号”在轨道Ⅱ上( )A. 运行的周期小于在轨道Ⅰ上运行的周期B. 从P 到Q 的过程中速率不断增大C. 经过P 的速度小于在轨道Ⅰ上经过P 的速度D. 经过P 的加速度小于在轨道Ⅰ上经过P的加速度小结：【练习3】(单选)(2014·茂名一模)“嫦娥三号”探测器发射到月球上要经过多次变轨,最终降落到月球表面上,其轨道Ⅱ为圆形.下列说法中正确的是( )A. 探测器在轨道Ⅱ上运动时不需要火箭提供动力B. 探测器在轨道Ⅲ上经过P点时的加速度小于在轨道Ⅱ上经过P点时的加速度C.探测器在P点由轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ必须加速D. 轨道Ⅱ是月球卫星绕月球做匀速圆周运动的唯一轨道课堂巩固1. (多选)(2014·南师附中)质量为m的人站在绕地球做圆周运动飞船内的站台上,飞船离地心的距离为r,飞船的加速度为a,地球半径为R,地球表面重力加速度为g,人对站台的压力为N.下列说法中正确的是( )A. N=22Rr mg B. N=0 C. a=0 D. a=22Rr g2. (多选)(2014·金陵中学)发射同步卫星的过程是:首先使卫星在近地轨道Ⅰ上做匀速圆周运动,然后变轨为椭圆轨道Ⅱ,最后再由椭圆轨道Ⅱ变轨进入同步圆周轨道Ⅲ上,忽略空气阻力.下列说法中正确的是( )A. 卫星在轨道Ⅰ上运行的速度大于第一宇宙速度B. 由轨道Ⅰ变轨为轨道Ⅱ后卫星的机械能增加C. 卫星在轨道Ⅲ上运行的角速度大于在轨道Ⅰ上的角速度D. 卫星在轨道Ⅲ上的向心加速度小于在轨道Ⅰ上的向心加速度课后作业：检测评估。
【核动力】2016届高三物理一轮复习第八章磁场第3单元带电粒子在复合场中的运动.
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第八章 磁场
基
础 梳
【解析】 由于重力方向竖直向下，空间存在磁场， 题
理
自 且直线运动方向斜向下，与磁场方向相同，故不受洛伦兹力
组 演
主
练
预 习
作用，电场力必水平向右，但电场具体方向未知，故不能判
综 合
高 断带电小球的电性，选项A错误；重力和电场力的合力不为
频
提 升
考 点
拓 展
(4)若带电粒子受合外力不恒定，它将做
能
力
运动．
突
破
菜单
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第八章 磁场
基
础
梳
题
理
组
自
演
主 预 习
高 频 考
1．粒子速度选择器
如图所示，粒子经加速电场后得到一定的速度v0，进入 正交电场和磁场，受到的电场力与洛伦兹力方向
练 综 合 提 升
点
透
，若使粒子沿直线从右边孔中出去，
础 ―→在区域Ⅰ内匀速圆周运动―→在区域Ⅱ内匀速圆周运动―→在区域
梳
理 Ⅰ内匀速圆周运动
题 组
自
演
主
练
预 习
【课堂笔记】 (1)粒子在电场中，由动能定理有
综 合
高 频
qEd＝12mv21－0①
提 升
考
点 透 析
粒子在Ⅰ区洛伦兹力提供向心力 qv1B0＝mvr21②
导 悟
当 k＝1 时，由几何关系得 r＝L③
第八章 磁场
基
础
梳
题
理
组
自
演
主
练
预 习
综 合
高 频
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第九章第四讲带点粒子在复合场中运动的应用（2课时）
考纲解读：
1.掌握速度选择器的工作原理和计算方法。
2.掌握质谱仪的工作原理及其应用。
3.知道磁流体发电机的发电原理。
4.知道回旋加速器的基本构造和加速原理。
速度选择器的工作原理
如图所示,两板间分布有正交的匀强电场与匀强磁场,一束不考虑重力的带正电粒子+q以不同速度进入此正交复合场中.对带电粒子进行受力分析,受到洛伦兹力和静电力的作用.若粒子在运动过程中不发生偏转,则有
F 电=f
洛
,
即qE=qvB,
故v=E B.
如果v'>v,则向上偏转;如果v'<v,则向下偏转.这样就可以把速度为v=E
B的带电粒
子选择出来.改变匀强电场或匀强磁场的大小,就可以选择出所需速度的带电粒子,这个装置就叫做速度选择器.
注意:速度选择器只选择速度的大小而不选择粒子的种类,即粒子的速度只要满足
v=E
B就能沿直线匀速通过速度选择器,而与粒子的电性、电荷量、质量无关.
【典题演示1】(单选)在如图所示的平行板器件中,电场强度E和磁感应强度B相互
垂直.一带电粒子(重力不计)从左端以速度v沿虚线射入后做直线运动,则该粒子( )
A. 一定带正电
B. 速度v=E
B
C. 若速度v>E
B ,粒子一定不能从板间射出
D. 若此粒子从右端沿虚线方向进入,仍做直线运动
练习一: 如图所示的平行板器件中,电场强度E 和磁感应强度B 相互垂直,具有不同水平速度的带电粒子从P 孔射入后发生偏转的情况不同.利用这种装置能把具有某一特定速
度的粒子选择出来,所以叫做速度选择器.若正离子(不计重力)以水平速度v=E
B 射入速
度选择器,则 ( )
A. 正离子从P 孔射入后,能沿着图示虚线路径通过速度选择器
B. 正离子从Q 孔射入后,能沿着图示虚线路径通过速度选择器
C. 仅改变离子的电性,负离子从P 孔射入后,不能沿图示虚线路径通过速度选择器
D. 仅改变离子的电荷量,正离子从P 孔射入后,不能沿图示虚线路径通过速度选择器
小结:
质谱仪的工作原理
如图所示,带电粒子(设初速度为零)经加速电压为U 的加速电场加速,由动能定理
qU=1
2mv2,加速后得到的速度为
再垂直于磁场方向射入同一匀强磁场,在磁场
中做匀速圆周运动,经半个圆周打到照相底片上,带电粒子运动半径r=mv qB
由于B与U的值是预先设定的,若已知粒子所带电荷量q,则可测出该带电粒子的质量
m=
22
2
qB r
U,所以质谱仪是测量带电粒子质量和分析同位素的重要工具.
【典题演示2】(多选)(2014·盐城中学)如图所示为某种质谱仪的工作原理示
意图.此质谱仪由以下几部分构成:粒子源N;P、Q间的加速电场;静电分析器,即中心
线半径为R的四分之一圆形通道,通道内有均匀辐射电场,方向沿径向指向圆心O,且与圆心O等距离的各点的电场强度大小相等;磁感应强度为B、方向垂直于纸面向外的有界匀强磁场;胶片MO.由粒子源发出的不同带电粒子经加速电场加速后进入静电分析器,某些粒子能沿中心线通过静电分析器并经小孔S垂直于磁场边界进入磁场,最终打到胶片上的某点.粒子从粒子源发出时的初速度不同,不计粒子所受的重力.下列说法中正确的是( )
A. 从小孔S进入磁场的粒子的速度大小一定相等
B. 从小孔S进入磁场的粒子的动能一定相等
C. 打到胶片上同一点的粒子初速度大小一定相等
D. 打到胶片上位置距离O点越远的粒子,比荷越小
练习二:(2014·如东中学)速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示,则下列说法中正确的是(
)
A. 该束带电粒子带负电
B. 速度选择器的P 1极板带正电
C. 能通过狭缝S 0的带电粒子的速率等于1E
B
D. 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝S 0,粒子的比荷越小
练习三：质谱仪是一种分析同位素的重要工具,它的构造原理如图所示.离子源S 产生质量为m 、电荷量为q 的钾离子,离子出来时速度很小,可视为零.离子经过电势差为U 的电场加速后,沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B 的匀强磁场,经半圆周到达照相底片上的P 点
.
(1) 求粒子进入磁场时的速度v 0. (2) 求P 点到入口S 1的距离x.
(3) 在实验过程中由于仪器不完善,加速电压在平均值U 附近变化±ΔU,求需要以多大
相对精确度ΔU
U 维持加速电压值,才能使钾39、钾41的同位素束在照相底片上不发生覆
盖.
小结:
磁流体发电机的工作原理
磁流体发电机的原理是大量等离子气体(高温下电离的气体,含有大量带正电和带负电的微粒)喷入磁场,正、负离子在洛伦兹力作用下发生上下偏转而聚集到A 、B 板上产生电势差,此时B 板的电势高.设A 、B 平行金属板的面积为S,相距为d,喷入气体速度为v,板间磁场的磁感应强度为B,当等离子气体匀速通过A 、B 板间时,A 、B 板上聚集的电荷最多,板间电势差最大,即为电源电动势,此时离子受力平衡,
E
d q=qvB,电动势E=Bdv.
【典题演示3】 (多选)如图所示是磁流体发电机的示意图,在间距为d 的平行金属板A 、C 间,存在磁感应强度为B 、方向垂直纸面向外的匀强磁场,两金属板通过导线与变阻器R 相连,等离子体以速度v 平行于两金属板垂直射入磁场.若要增大该发电机的电动势,可采取的方法是( )
A. 增大d
B. 增大R
C. 增大B
D. 增大v
电磁流量计的工作原理
流量的定义为单位时间内流过某截面的体积,公式为Q=Svt
t =vS.如图所示,一圆形
导管直径为d,用非磁性材料制成,其中有可以导电的液体向左流动,导电液体中的自由电荷(正、负离子)在洛伦兹力作用下横向偏转,a 、b 间出现电势差,当自由电荷所受静电
力和洛伦兹力平衡时,得到U d q=qvB.a 、b 间的电势差就保持稳定,从而Q=vS=U
Bd ·π
2
2d ⎛⎫ ⎪
⎝⎭=π4dU B .
【典题演示4】 (单选)为了诊断病人的心脏功能和动脉血液黏稠情况,需要测量血管中血液的流量.如图所示为电磁流量计示意图,将血管置于磁感应强度为B 的磁场中,测得血管两侧a 、b 两点间电压为U,已知血管的直径为d,则血管中血液的流量Q(单位时间
内流过的体积)为(
)
A. U Bd
B. πdU B
C. π4dU
B D. 2π4d U B
练习四： 如图所示,导电物质为电子的霍尔元件位于两串联线圈之间,线圈中电流为I,线圈间产
生匀强磁场,磁感应强度大小B 与I 成正比,方向垂直于霍尔元件的两侧面,此时通过霍尔
元件的电流为I H ,与其前后表面相连的电压表测出的霍尔电压U H 满足U H =k H I B
d ,式中k 为
霍尔系数,d 为霍尔元件两侧面间的距离.电阻R 远大于R L ,霍尔元件的电阻可以忽略,则 ( )
A. 霍尔元件前表面的电势低于后表面
B. 若电源的正、负极对调,电压表将反偏
C. I H 与I 成正比
D. 电压表的示数与R L 消耗的电功率成正比
小结：
回旋加速器工作原理
回旋加速器的结构如图所示,A 和B 是封在高度真空室内的两个半圆形盒,常称为D 形盒.将D 形盒与交流电源连接,在其缝隙内便产生交变电场.将两个D 形盒放在电磁铁的两个磁极之间,使它处于垂直于D 形盒平面的匀强磁场当中.将带电粒子引入两盒中央的P 点,设这时电场恰好由B 向A,粒子被加速进入A 盒;粒子在盒内因受到磁场的作用而做圆周运动,待其运动到缝隙边缘时,电场恰好换向,粒子再次被加速而进入B 盒,这样粒子一次又一次被加速,半径也一次次增大,最后被引出,形成高能粒子流.
注意:缝隙很小,加速时间忽略不计,交变电压的周期必须与带电粒子做匀速圆周运
动的周期相同,为T=2πm
Bq ,这样才能实现一直加速.
【典题演示5】 (单选)回旋加速器的原理如图所示.这台加速器由两个铜质D 形盒构成,其间留有空隙.下列说法中正确的是(
)
A. 离子从电场中获得能量
B. 离子由加速器的边缘进入加速器
C. 加速电场的周期随离子速度的增大而增大
D. 离子从D 形盒射出时的动能与加速电场的电压有关
练习五：回旋加速器是加速带电粒子的装置,其主体部分是两个D 形金属盒
.
两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中,a 、b 分别与高频交流电源两极相连接.下列说法中正确的是( ) A. 粒子从磁场中获得能量 B. 粒子从电场中获得能量 C. 带电粒子的运动周期是变化的
D. 增大金属盒的半径可使粒子射出时的动能增加
练习五： 如图所示,回旋加速器D 形盒的半径为R,所加磁场的磁感应强度为B,被加速的质子从D 形盒中央由静止出发,经交变电场加速后射出.设质子在磁场中做匀速圆周运动的周期为T,若忽略质子在电场中的加速时间,则下列说法中正确的是( )
A. 如果只增大交变电压U,则质子在加速器中运行时间将变短
B. 如果只增大交变电压U,则电荷的最大动能会变大
C. 质子在电场中加速的次数越多,其最大动能越大
D. 高频交变电流的周期应为2T
练习六:如图所示为回旋加速器的示意图.其核心部分是两个D 形金属盒,置于磁感应强度大小恒定的匀强磁场中,并与调频交流电源相连.带电粒子在D 形盒中心附近由静止释放,忽略带电粒子在电场中的加速时间,不考虑相对论效应.欲使粒子在D 形盒内运动的时间增大为原来的2倍,下列措施可行的是 ( )
A. 仅将磁感应强度变为原来的2倍
B. 仅将交流电源的电压变为原来的1
2
C. 仅将D
D. 仅将交流电源的周期变为原来的2倍
小结：。