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1、2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 磁場對運(yùn)動(dòng)電荷的作用學(xué)案
1. 熟練掌握用左手定則判斷磁場對運(yùn)動(dòng)電荷的作用力.
2. 根據(jù)磁場對電流的作用推導(dǎo)洛倫茲力的公式f洛=qvB.
3. 熟練應(yīng)用公式f洛=qvB進(jìn)行洛倫茲力大小的有關(guān)計(jì)算.
4. 明確帶電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心和運(yùn)動(dòng)時(shí)間.
5. 帶電粒子在有界磁場中的多解問題和極值問題.
對洛倫茲力的理解
【典題演示1】 (單選)下列關(guān)于洛倫茲力的說法中,正確的是( )
A. 只要速度大小相同,所受洛倫茲力就相同
B. 如果把+q改為-q,且速度反向,大小不變,則洛倫茲力的大小、方向均不變
C. 洛倫茲力方向一定與電荷速度方向垂直,
2、磁場方向一定與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直
D. 粒子在只受到洛倫茲力作用下運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能、速度均不變
總結(jié)：
隨堂1. (單選)如圖所示,陰極射線管接通電源后,電子束由陰極沿x軸正方向射出,在熒光板上會(huì)看到一條亮線. 要使熒光板上的亮線向z軸負(fù)方向偏轉(zhuǎn),可采用的方法是( )
A. 加一沿y軸負(fù)方向的磁場
B. 加一沿z軸正方向的磁場
C. 加一沿y軸正方向的電場
D. 加一沿z軸負(fù)方向的電場
隨堂4. (多選)(xx·鹽城三模)在豎直平面內(nèi)有兩固定點(diǎn)a、b,勻強(qiáng)磁場垂直該平面向里.重力不計(jì)的帶電小球在a點(diǎn)以不同速率向不同方向運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中除磁場力外,還受到一個(gè)大小恒定
3、、方向始終跟速度方向垂直的力作用.對過b點(diǎn)的帶電小球( )
A. 如果沿ab直線運(yùn)動(dòng),速率是唯一的
B. 如果沿ab直線運(yùn)動(dòng),速率可取不同值
C. 如果沿同一圓弧ab運(yùn)動(dòng),速率是唯一的
D. 如果沿同一圓弧ab運(yùn)動(dòng),速率可取不同值
【典題演示2】 (單選)圖中a、b、c、d為四根與紙面垂直的長直導(dǎo)線,其橫截面位于正方形的四個(gè)頂點(diǎn)上,導(dǎo)線中通有大小相同的電流,方向如圖所示.一帶正電的粒子從正方形中心O點(diǎn)沿垂直于紙面的方向向外運(yùn)動(dòng),它所受洛倫茲力的方向是( )
A. 向上 B. 向下
C. 向左 D. 向右
帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的圓周運(yùn)動(dòng)
【典題演示3】 (多
4、選)如圖所示,兩個(gè)初速度大小相同的同種粒子a和b,從O點(diǎn)沿垂直磁場方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場,最后打到屏P上.不計(jì)重力.下列說法中正確的( )
A. a、b均帶正電
B. a在磁場中飛行的時(shí)間比b的短
C. a在磁場中飛行的路程比b的短
D. a在P上的落點(diǎn)與O點(diǎn)的距離比b的近
隨堂2. (單選)如圖所示為半徑為R的一圓柱形勻強(qiáng)磁場區(qū)域的橫截面(紙面),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面向外.一電荷量為q(q>0)、質(zhì)量為m的粒子沿平行于直徑ab的方向射入磁場區(qū)域,射入點(diǎn)與ab的距離為.已知粒子射出磁場與射入磁場時(shí)運(yùn)動(dòng)方向間的夾角為60°,則粒子的速率為(不計(jì)重力) ( )
5、A. B. C. D.
【典題演示4】 (單選)(xx·淮陰中學(xué))如圖所示,在圓形區(qū)域內(nèi),存在著垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場,ab是圓的一條直徑.帶正電的粒子從a點(diǎn)射入磁場,速度大小為2v,方向與ab成30°角時(shí)恰好從b點(diǎn)飛出磁場,粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t;若僅將速度大小改為v,則粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為(不計(jì)粒子所受的重力)( )
A. 3t B. t C. t D. 2t
帶電粒子在有界磁場中運(yùn)動(dòng)的極值問題
【典題演示5】 (xx·如東中學(xué))如圖所示,中軸線PQ將矩形區(qū)域MNDC分成上、下兩部分,上部分充滿垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,下部分充滿垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)
6、強(qiáng)度皆為B.一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的帶正電的粒子從P點(diǎn)進(jìn)入磁場,速度與邊MC的夾角θ=30°.MC邊長為a,MN邊長為8a,不計(jì)粒子重力.則:
(1) 若要該粒子不從MN邊射出磁場,求其最大速度.
(2) 若要該粒子恰從Q點(diǎn)射出磁場,求其在磁場中運(yùn)行的最短時(shí)間.
隨堂3. (單選)(xx·高郵中學(xué))如圖所示,在x軸上方的空間存在著垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B.許多相同的離子以相同的速率v由O點(diǎn)沿紙面向各個(gè)方向(y>0)射入磁場區(qū)域.不計(jì)離子所受重力,不計(jì)離子間的相互影響.圖中曲線表示離子運(yùn)動(dòng)的區(qū)域邊界,其中邊界與y軸交點(diǎn)為M,與x軸交點(diǎn)為N,且OM=ON=
7、L.由此可判斷( )
A. 這些離子是帶負(fù)電的
B. 這些離子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為L
C. 這些離子的比荷=
D. 當(dāng)離子沿y軸正方向射入磁場時(shí)會(huì)經(jīng)過N點(diǎn)
帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的多解問題
【典題演示6】 (xx·南師附中改編)如圖所示,兩塊相同的金屬板正對著水平放置,金屬板長為d,兩板間距離為d,上極板帶正電.金屬板右端接一充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場的足夠長的矩形區(qū)域abcd,且ad邊長為L.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的正粒子,沿兩板間中心軸線以初速度v0進(jìn)入兩板間,恰好從下極板右端射出,接著從ad邊的中心O點(diǎn)垂直磁場方向射入磁場.不計(jì)粒子的重力.
(1)
8、 求兩板間的電壓U.
(2) 試討論粒子可以從矩形區(qū)域abcd的哪幾條邊界射出場區(qū),從這幾條邊界射出時(shí)對應(yīng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小范圍和粒子轉(zhuǎn)過的圓心角θ的范圍.
隨堂5. (多選)(xx·海安中學(xué))如圖所示,在y軸右側(cè)存在與xOy平面垂直范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,位于坐標(biāo)原點(diǎn)的粒子源在xOy平面內(nèi)發(fā)射出大量完全相同的帶負(fù)電粒子,所有粒子的初速度大小均為v0,方向與x軸正方向的夾角分布在60°~-60°范圍內(nèi),在x=l處垂直x軸放置一熒光屏S.已知沿x軸正方向發(fā)射的粒子經(jīng)過了熒光屏S上y=-l的點(diǎn),則( )
A. 粒子的比荷為=
9、
B. 粒子的運(yùn)動(dòng)半徑一定等于2l
C. 粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定不超過
D. 粒子打在熒光屏S上亮線的長度大于2l
隨堂6. (xx·揚(yáng)州中學(xué))如圖所示,第四象限內(nèi)有互相正交的勻強(qiáng)電場E與勻強(qiáng)磁場B1,E的大小為1.5×103 V/m,B1的大小為0.5 T;第一象限的某個(gè)矩形區(qū)域內(nèi)有方向垂直紙面的勻強(qiáng)磁場,磁場的下邊界與x軸重合.一質(zhì)量m=1×10-14 kg、電荷量q=2×10-10 C的帶正電微粒以某一速度v沿與y軸正方向成60°角的M點(diǎn)射入,沿直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)P點(diǎn)進(jìn)入處于第一象限內(nèi)的磁場B2區(qū)域.一段時(shí)間后,微粒經(jīng)過y軸上的N點(diǎn)并沿與y軸正方向成60°角的方向飛出.M點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,-10),N點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,30),不計(jì)微粒重力,取g=10 m/s2.求:
(1) 微粒運(yùn)動(dòng)速度v的大小.
(2) 勻強(qiáng)磁場B2的大小.
(3) B2磁場區(qū)域的最小面積.
2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 磁場對運(yùn)動(dòng)電荷的作用學(xué)案
