高考物理一轮复习 第8章 磁场课件

第 八 章 磁 场本章备考特供 名师坐堂讲方法解题方法系列讲座(八)“对称”思想在解答电磁学问题中的应用对称本来指图形或物体的各部分相对于某个点、区域或平面而言现在所说的对称已经大大延伸，更多的是指物理过程和规律的对称关系，如镜像对称、时间对称、空间对称等具有对称性的对象，其相互对称部分的特征之所以“对称”，就在于它们的某些对应特征相同因此，一旦确定了事物某部分的特征，便可推知其对称部分的相同特征利用这一思路来分析和求解物理问题，往往可得到一些简捷的解题方法而免去一些繁琐的数学计算，并使问题的物理实质得以更清楚地展现 利用研究对象或过程的对称性来解答问题，是物理解题中的典型思维方法之一有时，还将一些表面并不具有对称性的问题进行某种转化变成具有对称性后，再利用对称性进行求解利用对称性解题可大大简化解题步骤用对称性解题的关键是敏锐地看出并抓住事物在某一方面的对称性，这些对称性往往就是得到答案的捷径 1解答洛伦兹力作用下的对称图形问题典例1如图所示，在界面OO两侧，有两个匀强磁场，磁感强度分别为B11.0 T，B20.5 T，如果在界面A点处有一带电粒子以初速度v015.7 m/s垂直界面OO射入磁场已知粒子质量m2.01010 kg，电量q31.4108 C，求： (1)从粒子射入磁场B2时算起，经过多少时间又从B1通过界面进入B2的区域？(2)粒子从A点开始第三次经过界面时，离A点的距离为多大？(3)画出上述过程中粒子在两个磁场区域运动的轨迹 (3)粒子轨迹如图所示 2解答复合场中的对称图形问题典例2如图所示，空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场一带电粒子在电场力和洛伦兹力共同作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零，C为运动的最低点，不计重力，则()A该粒子必带正电荷BA，B，D三点位于同一高度C粒子到达C点时的速度最大D粒子到达D点后，将沿曲线一直向右运动下去 解析在不计重力情况下，粒子从A点静止开始向下运动，说明粒子受向下的电场力，带正电，选项A正确；整个过程中只有电场力做功，而A、B两点粒子速度都为零，所以A、B在同一等势面上，选项B正确；运动到C点时粒子在电场力方向上发生的位移最大，电场力做功最多，离子速度最大，选项C正确；粒子从D点向下运动时受向右的洛伦兹力，将向右偏，故选项D正确答案ABCD 3解答组合场中的对称图形问题典例3在真空中，一半径为R的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在此区域外围足够大空间有垂直纸面向里的大小也为B的匀强磁场，一个带正电的粒子从边界上的P点沿半径向外，以速度v0进入外围磁场，已知带电粒子质量m21010 kg，带电荷量q5106 C，不计重力，磁感应强度B1 T，粒子运动速度v05103 m/s，圆形区域半径R0.2 m，试画出粒子运动轨迹并求出粒子第一次回到P点所需时间(计算结果可以用表示) 解析由洛伦兹力提供向心力：