高三物理二輪復習 第一部分 專題三 電場與磁場 第2講 磁場對電流和運動電荷的作用課件.ppt

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第2講磁場對電流和運動電荷的作用 專題三電場與磁場 熱點一對磁場基本性質(zhì)的考查命題規(guī)律磁場的產(chǎn)生 磁感應強度的疊加 安培定則 左手定則是磁場的基本知識 在近幾年的高考中時有出現(xiàn) 題型為選擇題 難度不大 1 多選 2015 廣州模擬 無限長通電直導線在周圍某一點產(chǎn)生的磁場的磁感應強度B的大小與電流成正比 與導線到這一點的距離成反比 如圖所示 兩根相距L的無限長直導線分別通有電流I和3I 在兩導線的連線上有a b c三點 a點為兩根直導線連線的中點 b c兩點距導線的距離均為L 下列說法正確的是 A a點和b點的磁感應強度方向相同B a點和b點的磁感應強度大小之比為8 1C c點和b點的磁感應強度方向相同D c點和b點的磁感應強度大小之比為5 1 AD 答案 見解析 A BC A 小球先做加速運動后做減速運動B 小球一直做勻速直線運動C 小球?qū)ψ烂娴膲毫ο仍龃蠛鬁p小D 小球?qū)ψ烂娴膲毫σ恢痹谠龃?解析 由安培定則和磁場疊加原理可以判斷出在MN連線上的磁場方向平行桌面向里 所以小球所受洛倫茲力的方向垂直桌面向上 對小球受力分析 受重力 桌面支持力 洛倫茲力3個力作用 小球在水平方向不受力 故從a點到b點 小球一直做勻速直線運動 A錯誤 B正確 由于從a至b合磁感應強度先減小后增大 則小球所受洛倫茲力先減小后增大 桌面對小球的支持力先增大后減小 由作用力與反作用力的關(guān)系知小球?qū)ψ烂娴膲毫ο仍龃蠛鬁p小 C正確 D錯誤 總結(jié)提升 1 磁感應強度是描述磁場強弱和方向的物理量 決定于磁場本身 與試探電流元無關(guān) 其疊加遵循平行四邊形定則 2 判斷電流產(chǎn)生的磁場方向或判斷產(chǎn)生磁場的電流方向用右手定則 3 判斷安培力 洛倫茲力的方向用左手定則 但要注意電荷的正負 熱點二磁場對電流的作用命題規(guī)律磁場對通電導體棒的作用問題是近幾年高考的熱點 分析近幾年的高考題 該考點的命題規(guī)律主要有以下兩點 1 主要考查安培力的計算 安培力方向的判斷 安培力作用下的平衡和運動 題型以選擇題為主 難度不大 2 與電磁感應相結(jié)合 考查力學和電路知識的應用 綜合性較強 以計算題形式出現(xiàn) 1 2015 鄭州二模 如圖所示 用絕緣細線懸掛一個導線框 導線框是由兩同心半圓弧導線和直導線ab cd ab cd在同一條水平直線上 連接而成的閉合回路 導線框中通有圖示方向的電流 處于靜止狀態(tài) 在半圓弧導線的圓心處沿垂直于導線框平面的方向放置一根長直導線P 當P中通以方向向外的電流時 A 導線框?qū)⑾蜃髷[動B 導線框?qū)⑾蛴覕[動C 從上往下看 導線框?qū)㈨槙r針轉(zhuǎn)動D 從上往下看 導線框?qū)⒛鏁r針轉(zhuǎn)動 D 突破點撥 1 根據(jù)題給條件 導線ab cd中的電流方向為 2 描述P中電流產(chǎn)生的磁場的磁感線的特點是 半圓弧導線是否受磁場力 ab cd所受磁場力方向分別為 解析 當直導線P中通以方向向外的電流時 由安培定則可判斷出長直導線P產(chǎn)生的磁場方向為逆時針方向 磁感線是以P為圓心的同心圓 半圓弧導線與磁感線平行不受安培力 由左手定則可判斷出直導線ab所受的安培力方向垂直紙面向外 cd所受的安培力方向垂直紙面向里 從上往下看 導線框?qū)⒛鏁r針轉(zhuǎn)動 故D正確 答案 見解析 AD ACD 總結(jié)提升 解決磁場中導體運動問題的一般思路 1 正確地對導體棒進行受力分析 應特別注意通電導體棒受到的安培力的方向 安培力與導體棒和磁感應強度組成的平面垂直 2 畫出輔助圖 如導軌 斜面等 并標明輔助方向 磁感應強度B 電流I的方向 3 將立體的受力分析圖轉(zhuǎn)化為平面受力分析圖 即畫出與導體棒垂直的平面內(nèi)的受力分析圖 熱點三帶電粒子在勻強磁場中的運動命題規(guī)律帶電粒子在磁場中的圓周運動問題是近幾年高考的重點 同時也是高考的熱點 分析近幾年高考試題 該考點的命題規(guī)律有以下兩個方面 1 通常與圓周運動規(guī)律 幾何知識相聯(lián)系 綜合考查應用數(shù)學知識處理物理問題的能力 題型為選擇題或計算題 2 偶爾也會以選擇題的形式考查磁場的性質(zhì) 洛倫茲力的特點及圓周運動的周期性等問題 1 2015 沈陽一模 如圖所示 圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的勻強磁場 兩個質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a b 以不同的速率沿著AO方向?qū)蕡A心O射入磁場 其運動軌跡如圖 若帶電粒子只受磁場力的作用 則下列說法正確的是 A a粒子速率較大B b粒子速率較大C b粒子在磁場中運動時間較長D a b粒子在磁場中運動時間一樣長 B 突破點撥 1 帶電粒子沿AO方向射入磁場 則可判斷射出磁場的速度沿 方向 2 比較a b兩粒子的速率 可根據(jù)公式 根據(jù)公式 可判斷兩粒子的運動周期相等 比較運動時間根據(jù) 答案 見解析 2 多選 2015 新余一模 如圖 兩個初速度大小相同的同種離子a和b 從O點沿垂直磁場方向進入勻強磁場 最后打到屏P上 不計重力 下列說法正確的有 A a b均帶正電B a在磁場中飛行的時間比b的短C a在磁場中飛行的路程比b的短D a在P上的落點與O點的距離比b的近 AD 3 多選 某空間內(nèi)有高度為d 寬度足夠?qū)?方向垂直紙面向外的勻強磁場 磁感應強度為B 當在該空間內(nèi)以磁場下邊界為x軸建立如圖所示的坐標系后 在x軸上的P點 xP d 沿y軸正方向連續(xù)射入質(zhì)量m和電荷量q數(shù)值大小均相同 且?guī)щ娦再|(zhì)也相同的帶電粒子 粒子重力不計 由于粒子的入射速率v v 0 不同 有的粒子將在磁場中直接通過y軸 有的將在穿出磁場后再通過y軸 設(shè)粒子通過y軸時 離坐標原點的距離為h 從P到y(tǒng)軸所需的時間為t 則 AD 范例 18分 如圖所示 在直角坐標系的原點O處有一放射源 向四周均勻發(fā)射速度大小相等 方向都平行于紙面的帶電粒子 在放射源右側(cè)有一很薄的擋板 垂直于x軸放置 擋板與xOy平面交線的兩端M N正好與原點O構(gòu)成等邊三角形 O 為擋板與x軸的交點 在整個空間中 有垂直于xOy平面向外的勻強磁場 圖中未畫出 帶電粒子在磁場中沿順時針方向做勻速圓周運動 已知帶電粒子的質(zhì)量為m 帶電荷量大小為q 速度大小為v MN的長度為L 不計帶電粒子的重力及粒子間的相互作用 1 確定帶電粒子的電性 2 要使帶電粒子不打在擋板上 求磁感應強度的最小值 3 要使MN的右側(cè)都有粒子打到 求磁感應強度的最大值 計算過程中 要求畫出各臨界狀態(tài)的軌跡圖 B