高考物理二轮复习第9讲磁场及带电体在磁场中的运动课件.ppt

专题整合突破 专题三电场和磁场 第9讲磁场及带电体在磁场中的运动 1 微网构建 2 高考真题 3 热点聚焦 4 复习练案 微网构建 高考真题 C C A 1 1B 1 2C 1 4D 4 1 A 解析 本题考查考生对磁通量概念的理解 由题图可知 穿过a b两个线圈的磁通量均为 B r2 因此磁通量之比为1 1 A项正确 1 粒子运动的时间 2 粒子与O点间的距离 热点聚焦 1 掌握 两个磁场力 1 安培力 F BIL I B 2 洛伦兹力 F qvB v B 2 用准 两个定则 1 对电流的磁场用安培定则 2 对通电导线在磁场中所受的安培力和带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力用左手定则 热点一磁场的性质及磁场对带电体的作用 3 明确两个常用的等效模型 1 变曲为直 图甲所示通电导线 在计算安培力的大小和判断方向时均可等效为ac直线电流 2 化电为磁 环形电流可等效为小磁针 通电螺线管可等效为条形磁铁 如图乙 典例1 1 如果磁场方向竖直向下 磁感应强度B 0 3T 求电阻箱接入电路中的电阻R 2 如果保持 1 中电阻箱接入电路中的电阻R不变 磁场的方向可以随意调整 求满足条件的磁感应强度的最小值及方向 解析 对导体棒ab进行受力分析 然后结合共点力平衡的条件即可求出 要使ab棒静止 只有F安的方向沿斜面平行向上时 F安最小 在电流一定的情况下 对应的磁感应强度B最小 然后结合共点力平衡的条件即可求出 1 磁场的方向竖直向下 由左手定则可知 ab棒受到的安培力的方向水平向左 受力如图 求解磁场中导体棒运动问题的方法 1 分析 正确地对导体棒进行受力分析 应特别注意通电导体棒受到的安培力的方向 安培力与导体棒和磁感应强度组成的平面垂直 2 作图 必要时将立体图的受力分析图转化为平面受力分析图 即画出与导体棒垂直的平面内的受力分析图 3 求解 根据平衡条件或牛顿第二定律或动能定理列式分析求解 方法总结 D 热点二带电粒子在磁场中的运动 2 处理带电粒子在有界磁场中运动的方法 1 画轨迹 根据题意 画出带电粒子在匀强磁场中的运动轨迹 2 圆心的确定 轨迹圆心O总是位于入射点A和出射点B所受洛伦兹力F洛作用线的交点上或AB弦的中垂线OO 与任一个F洛作用线的交点上 如图所示 典例2 1 要使粒子从P点射出后在最短时间内通过B点 则从P点射出时的速度V0为多大 2 满足 1 问的粒子通过B后第三次通过磁场边界时到B的距离是多少 3 满足 1 问的粒子从P点射入外部磁场到再次返回到P点的最短时间为多少 画出粒子的轨迹并计算 3 粒子运动轨迹如图 处理带电粒子在有界磁场中运动的临界问题的技巧从关键词语找突破口 审题时一定要抓住题干中的关键字眼 如 恰好 最大 最高 至少 等词语 挖掘其隐含的信息 数学方法与物理方法相结合 借助半径R和速度大小v 或磁感应强度大小B 之间的关系进行动态轨迹分析 确定轨迹圆和有界磁场边界之间的关系 找出临界点 然后利用数学方法求极值 常用的结论有 粒子刚好穿出磁场边界的临界条件是粒子在磁场中的运动轨迹与边界相切 当速度大小v一定时 弧长 或弦长 越长 所对的圆心角就越大 粒子在磁场中运动的时间就越长 当速度大小v变化时 仍然是运动轨迹所对圆心角大的粒子在磁场中运动的时间长 方法总结 磁场区域最小面积的求解方法在粒子运动过程分析 正确画出运动轨迹示意图 的基础上借助几何关系先确定最小区域示意图 再利用几何关系求有界磁场区域的最小面积 注意对于圆形磁场区域 粒子射入 射出磁场边界时的速度的垂线的交点即轨迹圆圆心 所求最小圆形磁场区域的直径等于粒子运动轨迹的弦长 B 带电粒子在磁场中做圆周运动引起多解的原因 1 带电粒子的电性不确定形成多解 可能出现两个方向的运动轨迹 2 磁场方向不确定形成多解 可能出现两个方向的运动轨迹 3 临界状态不唯一形成多解 需要根据临界状态的不同分解求解 4 圆周运动的周期性形成多解 热点三带电粒子在磁场运动中的周期性和多解问题 典例3 A