磁场复习课--上课

1、第四节第四节一、磁场的性质 （1）二、安培力的求解及安培力作用下物体的平衡 （2、12）三、带电粒子在匀强磁场中的圆周运动 （5、6、8、13、15）四、带电粒子在复合（组合）场中的运动 4、7 、 9、10、11、16; 3、 14、17）如图，在半径为如图，在半径为R的圆形区域内，有磁感应强度为的圆形区域内，有磁感应强度为B的匀强磁场，的匀强磁场，方向垂直于圆平面（未画出）一群比荷为方向垂直于圆平面（未画出）一群比荷为q/m的负离子以相的负离子以相同的速率同的速率v（较大）由（较大）由P点在纸平面内向不同方向射入磁场中，点在纸平面内向不同方向射入磁场中，发生偏转后，又飞出磁场，则下列说法中

2、正确的是（发生偏转后，又飞出磁场，则下列说法中正确的是（ ） A、离子飞出磁场时的动能一定相等 B、离子在磁场中的运动半径一定相等 C、由Q点飞出的离子在磁场中运动时间最长 D、沿PQ方向射入的离子飞出时偏转角最大补偿练习：补偿练习：PQ0vBC带电粒子在匀强磁场中运动问题的分析思路：带电粒子在匀强磁场中运动问题的分析思路：归纳总结（一）归纳总结（一）1、规范作图：找圆心，画轨迹。、规范作图：找圆心，画轨迹。2、利用几何关系求半径：（、利用几何关系求半径：（Rt 角度角度 对称对称性性 旋转法）旋转法）3、利用牛顿第二定律和圆周运动规律求、利用牛顿第二定律和圆周运动规律求解计算。解计算。、带电

3、粒子在复合场中运动的典型应用带电粒子在复合场中运动的典型应用归纳总结（二）归纳总结（二）1、速度选择器、质谱仪、速度选择器、质谱仪4、电磁流量计、电磁流量计3、磁流体发电机、磁流体发电机2、回旋加速器、回旋加速器5、磁强计（霍尔效应）、磁强计（霍尔效应）归纳总结（三）归纳总结（三）带电粒子在复合场中运动应注意的几个问题带电粒子在复合场中运动应注意的几个问题: : 1 1、思维清晰，分析到位。、思维清晰，分析到位。2 2、规范作图，利用几何关系。、规范作图，利用几何关系。3 3、注意已知条件（、注意已知条件（L,d,u,vL,d,u,v）4 4、周期性变化的电场和磁场。、周期性变化的电场和磁场。

4、5 5、恰好到最高点的情景：、恰好到最高点的情景：例例例例例例例例例例2008年重庆卷年重庆卷15（11分）下图为一种质谱仪工作原理示意图。在以O为圆心，OH为对称轴，夹角为2的扇形区域内分布着方向垂直于纸面的匀强磁场。对称于OH轴的C和D分别是离子发射点和收集点。CM垂直磁场左边界于M，且OM=d。现有一正离子束以小发散角（纸面内）从C射出，这些离子在CM方向上的分速度均为v0。若该离子束中比荷为的离子都能汇聚到D，试求：（1）磁感应强度的大小和方向（提示：可考虑以沿CM方向运动的离子为研究对象）；（2）离子沿与CM成角的直线CN进入磁场，其轨道半径和在磁场中的运动时间；（3）线段CM的长度

5、。1l2l25（18分）如图,在宽度分别为和 的两个毗邻的条形区域分别有匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直于纸面向里，电场方向与电、磁场分界线平行向右。一带正电荷的粒子以速率v从磁场区域上边界的P点斜射入磁场，然后以垂直于电、磁场分界线的方向进入电场，最后从电场边界上的Q点射出。已知PQ垂直于电场方向，粒子轨迹与电、磁场分界线的交点到PQ的距离为d。（不计重力）09全国卷二：全国卷二：求电场强度与磁感应强度大小之比及粒子在磁场与电场中运动时间之比。25（22分）如图所示，在坐标系xoy中，过原点的直线OC与x轴正向的夹角=120，在OC右侧有一匀强电场；在第二、三象限内有一匀强磁场，其上边界与电

6、场边界重叠、右边界为y轴、左边界为图中平行于y轴的虚线，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。一带正电荷q、质量为m的粒子以某一速度自磁场左边界上的A点射入磁场区域，并从O点射出，粒子射出磁场的速度方向与x轴的夹角30，大小为v。粒子在磁场中的运动轨迹为纸面内的一段圆弧，且弧的半径为磁场左右边界间距的两倍。08全国卷一：全国卷一： 粒子进入电场后，在电场力的作用下又由O点返回磁场区域，经过一段时间后再次离开磁场。已知粒子从A点射入到第二次离开磁场所用的时间恰好等于粒子在磁场中做圆周运动的周期。忽略重力的影响。求（1）粒子经过A点时速度的方向和A点到x轴的距离；（2）匀强电场的大小和方向；

7、（3）粒子从第二次离开磁场到再次进入电场时所用的时间。25、两块足够大的平行金属极板水平放置，极板间加有空间分布均匀、大小随时间周期性变化的电场和磁场，变化规律分别如图1、图2所示（规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向）。在t=0时刻由负极板释放一个初速度为零的带负电的粒子（不计重力）。若电场强度E0、磁感应强度B0、粒子的比荷q/m均已知，且t0=2m/qB0，两板间距h=102mE0/qB02 。(1)求粒子在0t0时间内的 位移大小与极板间距h的比值。(2)求粒子在板板间做圆周运动的最大半径（用h表示）。(3)若板间电场强度E随时间的变化仍如图1所示，磁场磁场的变化改为如图的变化改为如图

8、3所示，试所示，试画出粒子在板间运动的轨迹画出粒子在板间运动的轨迹图图（不必写计算过程）。 08山东卷：山东卷：25（18分）如图甲所示，建立Oxy坐标系，两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称，极板长度和板间距均为l，第一四象限有磁场，方向垂直于Oxy平面向里。位于极板左侧的粒子源沿x轴间右连接发射质量为m、电量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子。在03t时间内两板间加上如图乙所示的电压（不考虑极边缘的影响）。已知已知t=0时刻进入时刻进入两板间的带电粒子恰好在两板间的带电粒子恰好在t0时刻经极板边缘射入磁场。时刻经极板边缘射入磁场。上述m、q、l、t0、B为已知量。（不考虑粒子间相互影

9、响及返回板间的情况）（1）求电压U的大小。（2）求 t0时进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径。在磁场中做圆周运动的半径。（3）何时把两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短？求此最短时间。在磁场中的运动时间最短？求此最短时间。12图甲图乙09山东卷：山东卷：如图所示，内壁光滑的绝缘管做成的圆环半径为如图所示，内壁光滑的绝缘管做成的圆环半径为R，位于竖直平面，位于竖直平面内。管的内径远小于内。管的内径远小于R，以环的圆心为原点建立平面坐标系，以环的圆心为原点建立平面坐标系xOy，在第四象限加一竖直向下的匀强电场，其它象限加垂直环面向外的在第四象限加一竖直向下的匀强电场，其它象限加垂直环面向外的匀强磁场。一电荷量为匀强磁场。一电荷量为+q、质量为、质量为m的小球在管内从的小球在管内从b点由静止释点由静止释放，小球直径略小于管的内径，小球可视为质点。要使小球能沿绝放，小球直径略小于管的内径，小球可视为质点。要使小球能沿绝缘管做圆周运动通过最高点缘管做圆周运动通过最高点a。 （1）电场强度至少为多