（优化方案）2016年高三物理大一轮复习 第八章　磁　场 第二节磁场对运动电荷的作用

（优化方案）2016年高三物理大一轮复习 第八章　磁　场 第二节磁场对运动电荷的作用内容摘要：

1、高中物理资源下载平台世昌的博客 磁场对运动电荷的作用学生用书 、洛伦兹力1定义：运动电荷在磁场中所受的力2大小(1)vB 时，F0.(2)vB 时，F3)v 与 B 夹角为 时，F 向(1)判定方法：应用左手定则，注意四指应指向正电荷运动方向或负电荷运动的反方向(2)方向特点：FB，F 垂直于 B、v 决定的平面(注意 B 和 v 可以有任意夹角)由于 F 始终垂直于 v 的方向，故洛伦兹力永不做功1.(单选)(2013高考安徽卷)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 2、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向右答案：电粒子在匀强磁场中的运动1若 vB，带电粒子以入射速度 v 做匀速直线运动2若 vB，带电粒子在垂直于磁感线的平面内，以入射速度 v 做匀速圆周运动3基本公式(1)向心力公式：m )轨道半径公式：r )周期公式：T ；f ； 2f T T 别提示：T 的大小与轨道半径 r 和运行速率 与磁场的磁感应强度 B 和粒子的比荷 有关单选)( 高考改编题 )带电粒子 a、b 在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，它们的动量大小相等(已知动量的大小等于质量与速度大小的乘积) ，a 运动的半径大于 b 运动的半径若 a、b 的电荷 3、量分别为 qa、q b，质量分别为 ma、m b，周期分别为 )高中物理资源下载平台世昌的博客 q 质量为 m 的粒子沿平行于直径 方向射入磁场区域，射入点与 距离为 0，则粒子的速率为(不计重力)( )高中物理资源下载平台世昌的博客 析作出粒子运动轨迹如图中实线所示因 P 到 离为 ， 300，可知转过的圆心角 260 ，解得 rqvm 可得 v(r B 正确案B总结提升 求解粒子在匀强磁场中运动问题的步骤：(1)画轨迹：即确定圆心，画出运动轨迹(2)找联系：轨迹半径与磁感应强度、运动速度的联系，偏转角度与圆心角、运动时间的联系，在磁场中的运动时间与周期的联系(3)用规律：即牛顿运动定律和圆 4、周运动的规律，特别是周期公式、半径公式2.(单选)(2015南昌模拟)如图所示，在 x0，y 0 的空间中有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于 面向里，大小为 m、电荷量为 q 的带正电粒子，从 x 轴上的某点 P 沿着与 x 轴正方向成 30角的方向射入磁场不计重力的影响，则下列有关说法中正确的是()A只要粒子的速率合适，粒子就可能通过坐标原点B粒子在磁场中运动所经历的时间一定为5子在磁场中运动所经历的时间可能为子在磁场中运动所经历的时间可能为 点沿与 x 轴正方向成 30角的方向射入磁场中，则圆心在过 P 点与速度方向垂直的直线上，如图所示，粒子在磁场中要想到达 O 点，转过的圆心角肯 5、定大于 180，因磁场有边界，故粒子不可能通过坐标原点，故选项 A 错误；由于 P 点的位置不确定，所以粒子在磁场中运动的圆弧对应的圆心角也不同，最大的圆心角是圆弧与 y 轴相切时即 300，高中物理资源下载平台世昌的博客 ，而最小的圆心角为 P 点在坐标原点即 120，运动时间为 T，而 T ，56 13 2最短为 ，选项 C 正确，B、D 错误5磁偏转”和“电偏转” 学生用书 强电场中的偏转 匀强磁场中的偏转偏转产生条件 带电粒子以速度 直射入匀强电场 带电粒子以速度 直射入匀强磁场受力特征 只受恒定的电场力 F方向与初速度方向垂直 只受大小恒定的洛伦兹力 FB，方向始终与速度方向垂直运动 6、性质 匀变速曲线运动(类平抛) 匀速圆周运动轨迹 抛物线 圆或圆弧动能变化 动能增大 动能不变处理方法 运动的合成和分解 匀速圆周运动的相关规律在如图所示宽度范围内，用场强为 E 的匀强电场可使初速度是 某种正粒子偏转 角在同样宽度范围内，若改用方向垂直于纸面向里的匀强磁场(图中未画出 )，使该粒子穿过该区域，并使偏转角也为(不计粒子的重力)，问：(1)匀强磁场的磁感应强度是多大。 (2)粒子穿过电场和磁场的时间之比是多大。 (3)若上述电场和磁场同时存在，粒子能否沿直线运动。 思路点拨 (1)粒子在匀强电场中做什么性质的运动。 用什么知识求解。 (2)粒子在匀强磁场中做什么性质的运动。 用什么知识求解。 7、解析(1)设宽度为 电粒子做类平抛运动水平方向上：Lv 0t，竖直方向上：v y 电粒子做匀速圆周运动，半径为 R，如图所示，由几何关系可知 ，RLR )粒子在电场中运动时间 T 2 22 (3)电场、磁场同时存在时，F 电 洛 B由于 F 电 F 洛 ，粒子不能沿直线运动，将向下偏转高中物理资源下载平台世昌的博客 答案(1) (2) (3)不能沿直线运动v0 3.(多选)如图所示，空间的某一区域存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一个带电粒子以某一初速度由 A 点进入这个区域沿直线运动，从 C 点离开区域；如果将磁场撤去，其他条件不变，则粒子从 B 点离开场区；如果将电场撤去，其他条件不变， 8、则这个粒子从 D 点离开场区已知 D，设粒子在上述三种情况下，从 A 到 B、从 和从 A 到 D 所用的时间分别是 t1、t 2 和 开三点时的动能分别是 子重力忽略不计，以下关系正确的是()At 1t 2 DE B 电子正好经过 C 点，其运动轨迹如图所示，此时其圆周运动的半径 R ，要想电子从 经过，圆周0 由带电粒子在磁场中运动的半径公式 r ，有a3 据几何关系可以看出，当粒子从 d 点射出时，轨道半径增大为原来的二倍，由半径公式 R可知，速度 项错误；如果粒子的速度增大为原来的三倍，轨道半径也变为原来的三倍，从图中看出，出射点在 f 点下面，B 项错误；据粒子的高中物理资源下载平台 9、世昌的博客 ，可知粒子的周期与速度无关，在磁场中的运动时间取决于其轨迹圆弧所2以从 e、d 点射出时所用时间相等，从 f 点射出时所用时间最短，D 项正确半径为 R 的圆形区域内有一磁感应强度方向垂直于纸面向里的匀强磁场，一质量为 m 且带正电的粒子 (重力不计)以初速度 圆形边界上的 A 点正对圆心射入该磁场区域，若该带电粒子在磁场中运动的轨迹半径为 R，则下列说法中正确的是( )3A该带电粒子在磁场中将向右偏转B若增大磁场的磁感应强度，则该带电粒子在磁场中运动的轨迹半径将变大C该带电粒子在磁场中的偏转距离为 带电粒子在磁场中运动的时间为3 带正电的粒子将向右偏转，选项 A 正确带电粒子在磁 10、场中做圆周运动时，洛伦兹力提供运动的向心力，有 m ，即 r ，所以当 B 增大时，粒子做项 B 错误；如图所示，由几何关系可知，60，所以带电粒子在磁场中的偏转距离为 0 R，选项 C 正确；由32几何关系可知，该带电粒子的轨迹圆弧对应的圆心角为 60，因此粒子在磁场中运动的时间为 t T ，选项 D 错误16 16 2 30.在 面上以 O 为圆心、半径为 r 的圆形区域内，存在磁感应强度为 B 的匀强磁场，磁场方向垂直于 面一个质量为 m、电荷量为 q 的带电粒子，从原点 O 以初速度 v 沿 y 轴正方向开始运动，经时间 t 后经过 x 轴上的 P 点，此时速度与 x 轴正方向成 角， 11、如图所示不计重力的影响，则下列关系一定成立的是 ()A若 所以过 x 轴时 090，A 对、B 错；同理，若 t ，则 r r ，则 t 等于 ，C 错、D 对2选择题11.(2015河南商丘模拟)在如图所示的平面直角坐标系 ，有一个圆形区域的匀强磁场(图中未画出 )，磁场方向垂直于 面，O 点为该圆形区域边界上的一点现有一质量为 m、带电荷量为 q 的带电粒子(不计重力 )从 O 点以初速度 x 轴正方向进入磁场，已知粒子经过 点时速度方向与 y 轴正方向夹角为 30，L，求：(1)磁感应强度的大小和方向；(2)该圆形磁场区域的最小面积解析：(1)由左手定则得磁场方向垂直 面向里粒子在磁场中做弧长为 圆周的匀速圆周运动，如图所示，粒子在 Q 点飞出磁13场设其圆心为 O，半径为 LR)0R，所以R m ，故 R )设磁场区的最小面积为 R L，33所以 S 2 12答案：(1) 方向垂直于 面向里(2) 12矩形区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小为 B0 2 T，矩形区域长为 m，宽为 0.2。