磁场大题复习资料 7页

教学设计方案磁场大题解析一、带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动1、圆心的确定A、速度方向相切于圆，两速度的垂线的交点就是圆心B、速度与弦的垂直平分线的交点C、两个洛伦兹力作用线延长线的交点2、根据确定的圆心构造直角三角形，采用三角函数或勾股定理进行求解。3、运动时间采用t=注意：画出离子运动的轨迹对于半径以及运动时间的求解很有帮助。4、粒子在有界磁场中运动的常见情景二、复合场中的运动1.带电粒子在三个场的作用下做匀速圆周运动：必然是电场力和重力平衡，洛伦兹力充当向心力2.带电粒子在三个场的共同作用下做直线运动第7页共7页\n教学设计方案a受洛伦兹力，一定做匀速直线运动b不受洛伦兹力，可能匀速可能匀变速三、复合场较复杂的曲线运动1、动力学观点（牛顿定律结合运动学方程）；根据受力分析或受力动态变化，分析物体的运动情况，列运动方程进行求解.2、能量观点（动能定理和机械能守恒或能量守恒）；洛伦兹力不做功。注意：画出离子运动的轨迹以及动态轨迹是解决复合场运动问题的关键一般地，对于微观粒子，如电子、质子、离子等不计重力，而一些实际物体，如带电小球、液滴等应考虑其重力．有时也可由题设条件，结合受力与运动分析，确定是否考虑重力。案例分析：1、以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿－x方向射入磁场，恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿＋y方向飞出。（1）请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷q/m；（2）若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为B'，该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角，求磁感应强度B'多大？此次粒子在磁场中运动的时间t是多少？25.（18分）如图，一半径为R的圆表示一柱形区域的横截面（纸面）。在柱形区域内加一方向垂直于纸面的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的粒子沿图中直线在圆上的a点射入柱形区域，在圆上的b点离开该区域，离开时速度方向与直线垂直。圆心O到直线的距离为3R/5。现将磁场换为平等于纸面且垂直于直线的匀强电场，同一粒子以同样速度沿直线在a点射入柱形区域，也在b点离开该区域。若磁感应强度大小为B，不计重力，求电场强度的大小。第7页共7页\n教学设计方案25.（20分）如图，O、A、B为同一竖直平面内的三个点，OB沿竖直方向，∠BOA=600,OB=3OA/2,将一质量为m的小球以一定的初动能自O点水平向右抛出，小球在运动过程中恰好通过A点，使此小球带正电，电荷量为q。同时加一匀强电场、场强方向与ΔOAB所在平面平行。现从O点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球，该小球通过了A点，到达A点的动能是初动能的3倍；若将该小球从O点以同样的初动能沿另一方向抛出，恰好通过B点，且到达B点的动能是初动能的6倍.重力加速度为g。求(1)无电场时，小球到达A点时的动能与初动能的比值；(2)电场强度的大小和方向电磁感应现象中的导电滑轨问题重难点：根据物体的受力分析对加速度以及速度做动态分析。案例分析：例题：如图甲所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为l。M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，导轨和金属杆的电阻可忽略。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下。让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦，重力加速度为g。（1）由b向a方向看到的装置如图乙所示，请画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；（2）在加速下滑时，当ab杆的速度大小为υ时，求ab杆中的电流及其加速度的大小；（3）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值。第7页共7页\n教学设计方案一、带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动1、圆心的确定A、速度方向相切于圆，两速度的垂线的交点就是圆心B、速度与弦的垂直平分线的交点C、两个洛伦兹力作用线延长线的交点2、根据确定的圆心构造直角三角形，采用三角函数或勾股定理进行求解。3、运动时间采用t=注意：画出离子运动的轨迹对于半径以及运动时间的求解很有帮助。粒子在有界磁场中运动的常见情景第7页共7页\n教学设计方案二、复合场中的运动1.带电粒子在三个场的作用下做匀速圆周运动：必然是电场力和重力平衡，洛伦兹力充当向心力2.带电粒子在三个场的共同作用下做直线运动a受洛伦兹力，一定做匀速直线运动b不受洛伦兹力，可能匀速可能匀变速三、复合场较复杂的曲线运动1、动力学观点（牛顿定律结合运动学方程）；根据受力分析或受力动态变化，分析物体的运动情况，列运动方程进行求解.2、能量观点（动能定理和机械能守恒或能量守恒）；洛伦兹力不做功。注意：画出离子运动的轨迹以及动态轨迹是解决复合场运动问题的关键一般地，对于微观粒子，如电子、质子、离子等不计重力，而一些实际物体，如带电小球、液滴等应考虑其重力．有时也可由题设条件，结合受力与运动分析，确定是否考虑重力。1、以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿－x方向射入磁场，恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿＋y方向飞出。（1）请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷q/m；第7页共7页\n教学设计方案（2）若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为B'，该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角，求磁感应强度B'多大？此次粒子在磁场中运动的时间t是多少？25.（18分）如图，一半径为R的圆表示一柱形区域的横截面（纸面）。在柱形区域内加一方向垂直于纸面的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的粒子沿图中直线在圆上的a点射入柱形区域，在圆上的b点离开该区域，离开时速度方向与直线垂直。圆心O到直线的距离为3R/5。现将磁场换为平等于纸面且垂直于直线的匀强电场，同一粒子以同样速度沿直线在a点射入柱形区域，也在b点离开该区域。若磁感应强度大小为B，不计重力，求电场强度的大小。25.（20分）如图，O、A、B为同一竖直平面内的三个点，OB沿竖直方向，∠BOA=600,OB=3OA/2,将一质量为m的小球以一定的初动能自O点水平向右抛出，小球在运动过程中恰好通过A点，使此小球带正电，电荷量为q。同时加一匀强电场、场强方向与ΔOAB所在平面平行。现从O点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球，该小球通过了A点，到达A点的动能是初动能的3倍；若将该小球从O点以同样的初动能沿另一方向抛出，恰好通过B点，且到达B点的动能是初动能的6倍.重力加速度为g。求(1)无电场时，小球到达A点时的动能与初动能的比值；(2)电场强度的大小和方向第7页共7页\n教学设计方案电磁感应现象中的导电滑轨问题重难点：根据物体的受力分析对加速度以及速度做动态分析。例题：如图甲所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为l。M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，导轨和金属杆的电阻可忽略。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下。让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦，重力加速度为g。（1）由b向a方向看到的装置如图乙所示，请画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；（2）在加速下滑时，当ab杆的速度大小为υ时，求ab杆中的电流及其加速度的大小；（3）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值。第7页共7页