2022年高考物理一輪復習 磁場對運動電荷的作用學案

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1、2022年高考物理一輪復習 磁場對運動電荷的作用學案 1. 熟練掌握用左手定則判斷磁場對運動電荷的作用力. 2. 根據(jù)磁場對電流的作用推導洛倫茲力的公式f洛=qvB. 3. 熟練應用公式f洛=qvB進行洛倫茲力大小的有關計算. 4. 明確帶電粒子做圓周運動的圓心和運動時間. 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動方向垂直 D. 粒子在只受到洛倫茲力作用下運動的動能、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,在熒光板上會看到一條亮線. 要使熒光板上的亮線向z軸負方向偏轉(zhuǎn),可采用的方法是(　　) A. 加一沿y軸負方向的磁場 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a、b,勻強磁場垂直該平面向里.重力不計的帶電小球在a點以不同速率向不同方向運動,運動過程中除磁場力外,還受到一個大小恒定

3、、方向始終跟速度方向垂直的力作用.對過b點的帶電小球(　　) A. 如果沿ab直線運動,速率是唯一的 B. 如果沿ab直線運動,速率可取不同值 C. 如果沿同一圓弧ab運動,速率是唯一的 D. 如果沿同一圓弧ab運動,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線,其橫截面位于正方形的四個頂點上,導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點沿垂直于紙面的方向向外運動,它所受洛倫茲力的方向是(　　) A. 向上 B. 向下 C. 向左 D. 向右 帶電粒子在勻強磁場中的圓周運動 【典題演示3】　(多

4、選)如圖所示,兩個初速度大小相同的同種粒子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.下列說法中正確的(　　) 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 隨堂2. (單選)如圖所示為半徑為R的一圓柱形勻強磁場區(qū)域的橫截面(紙面),磁感應強度大小為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,射入點與ab的距離為.已知粒子射出磁場與射入磁場時運動方向間的夾角為60°,則粒子的速率為(不計重力) (　　)

5、A. B. C. D. 【典題演示4】　(單選)(xx·淮陰中學)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磁場,ab是圓的一條直徑.帶正電的粒子從a點射入磁場,速度大小為2v,方向與ab成30°角時恰好從b點飛出磁場,粒子在磁場中運動的時間為t;若僅將速度大小改為v,則粒子在磁場中運動的時間為(不計粒子所受的重力)(　　) A. 3t B. t C. t D. 2t 帶電粒子在有界磁場中運動的極值問題 【典題演示5】　(xx·如東中學)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磁場,下部分充滿垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應

6、強度皆為B.一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的帶正電的粒子從P點進入磁場,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點射出磁場,求其在磁場中運行的最短時間. 隨堂3. (單選)(xx·高郵中學)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磁場,磁感應強度的大小為B.許多相同的離子以相同的速率v由O點沿紙面向各個方向(y>0)射入磁場區(qū)域.不計離子所受重力,不計離子間的相互影響.圖中曲線表示離子運動的區(qū)域邊界,其中邊界與y軸交點為M,與x軸交點為N,且OM=ON=

7、L.由此可判斷(　　) A. 這些離子是帶負電的 B. 這些離子運動的軌道半徑為L C. 這些離子的比荷= D. 當離子沿y軸正方向射入磁場時會經(jīng)過N點 帶電粒子在磁場中運動的多解問題 【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強度為B、方向垂直紙面向里的勻強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進入兩板間,恰好從下極板右端射出,接著從ad邊的中心O點垂直磁場方向射入磁場.不計粒子的重力. (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對應磁感應強度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)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磁場,磁感應強度的大小為B,位于坐標原點的粒子源在xOy平面內(nèi)發(fā)射出大量完全相同的帶負電粒子,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,則(　　) A. 粒子的比荷為=

9、 B. 粒子的運動半徑一定等于2l C. 粒子在磁場中運動時間一定不超過 D. 粒子打在熒光屏S上亮線的長度大于2l 隨堂6. (xx·揚州中學)如圖所示,第四象限內(nèi)有互相正交的勻強電場E與勻強磁場B1,E的大小為1.5×103 V/m,B1的大小為0.5 T;第一象限的某個矩形區(qū)域內(nèi)有方向垂直紙面的勻強磁場,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點射入,沿直線運動,經(jīng)P點進入處于第一象限內(nèi)的磁場B2區(qū)域.一段時間后,微粒經(jīng)過y軸上的N點并沿與y軸正方向成60°角的方向飛出.M點的坐標為(0,-10),N點的坐標為(0,30),不計微粒重力,取g=10 m/s2.求: (1) 微粒運動速度v的大小. (2) 勻強磁場B2的大小. (3) B2磁場區(qū)域的最小面積.