高考物理二輪復(fù)習(xí) 第9講 磁場及帶電體在磁場中的運(yùn)動課件

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1、專題整合突破專題三電場和磁場專題三電場和磁場第第9講磁場及帶電體在磁場中的運(yùn)動講磁場及帶電體在磁場中的運(yùn)動1 1微網(wǎng)構(gòu)建微網(wǎng)構(gòu)建2 2高考真題高考真題3 3熱點(diǎn)聚焦熱點(diǎn)聚焦4 4復(fù)習(xí)練案復(fù)習(xí)練案微網(wǎng)構(gòu)建微網(wǎng)構(gòu)建高考真題高考真題C C A1：1 B1：2 C1：4 D4：1A 解析本題考查考生對磁通量概念的理解。 由題圖可知，穿過a、b兩個(gè)線圈的磁通量均為：Br2，因此磁通量之比為11，A項(xiàng)正確。 (1)粒子運(yùn)動的時(shí)間； (2)粒子與O點(diǎn)間的距離。熱點(diǎn)聚焦熱點(diǎn)聚焦 1掌握“兩個(gè)磁場力” (1)安培力：FBIL(IB) (2)洛倫茲力：FqvB(vB) 2用準(zhǔn)“兩個(gè)定則” (1)對電流的磁場用安培

2、定則。 (2)對通電導(dǎo)線在磁場中所受的安培力和帶電粒子在磁場中所受的洛倫茲力用左手定則。熱點(diǎn)一磁場的性質(zhì)及磁場對帶電體的作用 3明確兩個(gè)常用的等效模型 (1)變曲為直：圖甲所示通電導(dǎo)線，在計(jì)算安培力的大小和判斷方向時(shí)均可等效為ac直線電流。 (2)化電為磁：環(huán)形電流可等效為小磁針，通電螺線管可等效為條形磁鐵，如圖乙。典例典例1 (1)如果磁場方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.3 T，求電阻箱接入電路中的電阻R； (2)如果保持(1)中電阻箱接入電路中的電阻R不變，磁場的方向可以隨意調(diào)整，求滿足條件的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值及方向。 解析對導(dǎo)體棒ab進(jìn)行受力分析，然后結(jié)合共點(diǎn)力平衡的條件即可求出；要使ab

3、棒靜止，只有F安的方向沿斜面平行向上時(shí)，F(xiàn)安最小，在電流一定的情況下，對應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B最小，然后結(jié)合共點(diǎn)力平衡的條件即可求出。 (1)磁場的方向豎直向下，由左手定則可知，ab棒受到的安培力的方向水平向左，受力如圖 求解磁場中導(dǎo)體棒運(yùn)動問題的方法 (1)分析：正確地對導(dǎo)體棒進(jìn)行受力分析，應(yīng)特別注意通電導(dǎo)體棒受到的安培力的方向，安培力與導(dǎo)體棒和磁感應(yīng)強(qiáng)度組成的平面垂直。 (2)作圖：必要時(shí)將立體圖的受力分析圖轉(zhuǎn)化為平面受力分析圖，即畫出與導(dǎo)體棒垂直的平面內(nèi)的受力分析圖。 (3)求解：根據(jù)平衡條件或牛頓第二定律或動能定理列式分析求解。 方法總結(jié)D 熱點(diǎn)二帶電粒子在磁場中的運(yùn)動 2處理帶電粒子在有界

4、磁場中運(yùn)動的方法 (1)畫軌跡：根據(jù)題意，畫出帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動軌跡 (2)圓心的確定：軌跡圓心O總是位于入射點(diǎn)A和出射點(diǎn)B所受洛倫茲力F洛作用線的交點(diǎn)上或AB弦的中垂線OO與任一個(gè)F洛作用線的交點(diǎn)上，如圖所示。典例典例2 (1)要使粒子從P點(diǎn)射出后在最短時(shí)間內(nèi)通過B點(diǎn)，則從P點(diǎn)射出時(shí)的速度V0為多大？ (2)滿足(1)問的粒子通過B后第三次通過磁場邊界時(shí)到B的距離是多少？ (3)滿足(1)問的粒子從P點(diǎn)射入外部磁場到再次返回到P點(diǎn)的最短時(shí)間為多少？畫出粒子的軌跡并計(jì)算。 (3)粒子運(yùn)動軌跡如圖： 處理帶電粒子在有界磁場中運(yùn)動的臨界問題的技巧 從關(guān)鍵詞語找突破口：審題時(shí)一定要抓住題干中

5、的關(guān)鍵字眼，如“恰好”“最大”“最高”“至少”等詞語，挖掘其隱含的信息。 數(shù)學(xué)方法與物理方法相結(jié)合：借助半徑R和速度大小v(或磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B)之間的關(guān)系進(jìn)行動態(tài)軌跡分析，確定軌跡圓和有界磁場邊界之間的關(guān)系，找出臨界點(diǎn)，然后利用數(shù)學(xué)方法求極值。 常用的結(jié)論有：粒子剛好穿出磁場邊界的臨界條件是粒子在磁場中的運(yùn)動軌跡與邊界相切；當(dāng)速度大小v一定時(shí)，弧長(或弦長)越長，所對的圓心角就越大，粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間就越長；當(dāng)速度大小v變化時(shí)，仍然是運(yùn)動軌跡所對圓心角大的粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間長。方法總結(jié) 磁場區(qū)域最小面積的求解方法 在粒子運(yùn)動過程分析(正確畫出運(yùn)動軌跡示意圖)的基礎(chǔ)上借助幾何關(guān)系先確定最小區(qū)域示意圖，再利用幾何關(guān)系求有界磁場區(qū)域的最小面積。注意對于圓形磁場區(qū)域：粒子射入、射出磁場邊界時(shí)的速度的垂線的交點(diǎn)即軌跡圓圓心；所求最小圓形磁場區(qū)域的直徑等于粒子運(yùn)動軌跡的弦長。B 帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動引起多解的原因 (1)帶電粒子的電性不確定形成多解，可能出現(xiàn)兩個(gè)方向的運(yùn)動軌跡 (2)磁場方向不確定形成多解，可能出現(xiàn)兩個(gè)方向的運(yùn)動軌跡 (3)臨界狀態(tài)不唯一形成多解，需要根據(jù)臨界狀態(tài)的不同分解求解 (4)圓周運(yùn)動的周期性形成多解熱點(diǎn)三帶電粒子在磁場運(yùn)動中的周期性和多解問題典例典例3 A