版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
高考磁场复习第1页考点点击1.磁场、磁感应强度、磁感线Ⅰ2.磁通量Ⅰ3.通电直导线和通电线圈周围磁场方向Ⅰ4.安培力、安培力方向Ⅰ5.匀强磁场中安培力Ⅱ6.洛伦兹力、洛伦兹力方向Ⅰ第2页考点点击7.洛伦兹力公式Ⅱ8.带电粒子在匀强磁场中运动Ⅱ第3页考点点击说明:(1)安培力计算只限于电流与磁感应强度垂直情形.(2)洛伦兹力计算只限于速度与磁场方向垂直情形.第4页第一课时磁场及其描述第5页探究点:磁场起源、磁场本质、磁场性质、磁场描述回顾:磁场起源有哪些?磁场有何基本性质?磁场本质是什么?磁场起源磁体、电流、改变电场磁场基本性质对处于其中磁体、电流、运动电荷有力作用.回顾:电流产生磁场和磁体产生磁场本质相同吗?第6页磁现象电本质:a.安培分子电流假说:在原子、分子等物质微粒内部存在着微小分子环流,它使每个物质微粒都能独立地成为一个微小磁体.安培假说能解释磁化、失磁等磁现象.(分子电流实际上是由核外电子绕核运动形成.)b.磁现象电本质:由电荷运动产生第7页练习:关于磁现象电本质以下说法正确是A.物体没有磁性是因为内部分子电流取向杂乱无章B.物体没有磁性是因为物体内部没有分子电流C.磁铁磁场和电流磁场一样,都是由电荷运动产生D.磁体受高温失去磁性是因为激烈热运动使分子电流取向变得杂乱了回顾:我们怎样对磁场进行描述?ACD第8页磁场描述:a.磁感应强度----描述磁场强弱和方向物理量①定义:当一段通电直导线垂直磁场放置时,其所受安培力F与导线长度和电流乘积比值称为该处磁感应强度.即B=F/IL.磁感应强度是由磁场本身性质决定,与是否引入电流以及电流大小无关.②磁感应强度是矢量,其方向就是磁场方向.磁感应强度、磁场、磁感线切线方向、小磁针北极受力方向四向一致.第9页第10页第11页练习:以下关于磁感应强度大小说法中正确是 ()A.通电导线受磁场力大地方磁感应强度一定大B.通电导线在磁场强度大地方受力一定大C.放在匀强磁场中各处通电导线,受力大小和方向处处相同D.磁感应强度大小和方向跟放在磁场中通电导线受力大小和方向无关D第12页b.磁感线:为了描述磁场强弱与方向,人们想象在磁场中画出一组有方向曲线.回顾:画出条形磁铁、蹄形磁铁、地磁场、匀强磁场、通电直导线、环形电流、通电螺线管磁感线分布①磁体磁感线第13页②电流磁场第14页图8-1-1图8-1-3图8-1-2第15页③地磁场:
地球周围存在磁场,地磁场S、N极与地理南、北极相反,但稍有偏差.第16页④特点:疏密表示磁场强弱.每一点切线方向表示该点磁场方向,也就是磁感应强度方向.磁感线都是闭合曲线磁场中磁感线不相交.第17页第18页练习:关于磁场和磁感线描述,正确说法有A.磁极之间相互作用是经过磁场发生,磁场和电场一样,也是一个物质B.磁感线能够形象地表现磁场强弱与方向C.磁感线总是从磁铁北极出发,到南极终止D.磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出曲线,没有细铁屑地方就没有磁感线AB第19页练习:如图所表示,直导线AB、螺线管C、电磁铁D三者相距较远,它们磁场互不影响,当开关S闭合后,则小磁针北极N(黑色一端)指示出磁场方向正确是 ()A.a、cB.b、cC.c、dD.a、dA第20页练习:依据安培假说物理思想:磁场起源于运动电荷.假如用这种思想解释地球磁场形成,依据地球上空并无相对地球定向移动电荷事实.那么由此推断,地球总体上应该是:()A.带负电;B.带正电;C.不带电;D.不能确定A第21页练习:如图所表示,三根长直导线垂直于纸面放置通以大小相同,方向如图电流,ac⊥bd,且ad=ad=ac,则a点处B方向为图()A.垂直于纸面向外 B.垂直于纸面向里C.沿纸面由a向d D.沿纸面由a向c图11—1—2C第22页5、磁通量Φ(1)定义:磁感应强度B与垂直磁场方向面积S乘积叫穿过这个面积磁通量。(2)定义式:Φ=BS(3)对此定义式了解:a、适用匀强磁场;b、B和S垂直;C、S为磁场实际占有面积d、与线圈匝数无关第23页
规律方法【例】如图所表示,一水平放置矩形闭合线圈abcd在细长磁铁N极附近下落,保持bc边在纸外,ad边在纸内,由图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ,且位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近位置Ⅱ,在这个过程中,线圈中磁通量A.是增加;B.是降低C.先增加,后降低;D.先降低,后增加解析:解析:条形磁铁在N极附近分布情况如图所表示,由图可知线圈中磁通量是先降低,后增加.D选项正确第24页练习、如图所表示,两个同心圆线圈a、b在同一平面内,半径Ra<Rb,一条形磁铁穿过圆心垂直于圆面,穿过两个线圈磁通量分别为Φa和Φb,则…………()A、Φa>ΦbB、Φa=ΦbC、Φa<ΦbD、无法确定NSab注意(1)磁通量等于穿过平面磁感线净条数;(2)注意区分S是磁场面积还是回路面积。A第25页磁场对电流作用力第26页探究点:磁场对通电直导线作用练习:以下关于通电直导线在匀强磁场中受安培力说法,正确有()A.安培力方向与磁场方向垂直,同时又与电流方向垂直,电流与磁场方向能够不垂直B.若某段导线在磁场中取某一方向时受到磁场力最大,此时导线必与磁场方向垂直C.若导线受到磁场力为0,导线所在处磁感应强度必为0D.安培力大小只跟磁场强弱和电流相关AB第27页安培力:a.定义:通电导线在磁场中受到作用力b.计算公式:F=BILsinθ;通电导线与磁场方向垂直时,即θ=900,此时安培力有最大值;通电导线与磁场方向平行时,即θ=00,此时安培力有最小值,Fmin=0N;0°<θ<90°时,安培力F介于0和最大值之间.c.适用条件:公式F=BIL普通适合用于匀强磁场中I⊥B情况.第28页第29页第30页左手定则安培力F方向既与磁场方向垂直,又与通电导线方向垂直,即F总是垂直于磁场与导线所决定平面.但B与I方向不一定垂直.第31页【练习1】如图所表示,把一重力不计通电直导线水平放在蹄形磁铁两极正上方,导线能够自由转动,当导线通入图示方向电流I时,导线运动情况是(从上往下看)()A.顺时针方向转动,同时下降B.顺时针方向转动,同时上升C.逆时针方向转动,同时下降D.逆时针方向转动,同时上升A
【解析】(1)电流元法:设导线中心为O点,把直线电流等效为AO、OB两段电流元,由左手定则能够判断出AO段受力方向垂直纸面向外,OB段受力方向垂直纸面向内,所以,从上向下看AB将以中心O为轴顺时针转动。(2)特殊位置法:用导线转过90°特殊位置来分析,依据左手定则判得安培力方向向下,故导线在顺时针转动同时向下运动。故选A。题型一:安培力作用下物体运动方向判断第32页练习:如图所表示,把轻质导线圈用细线挂在磁铁N极附近,磁铁轴线穿过线圈圆心且垂直于线圈平面.当线圈内经过如图所表示电流时,线圈将怎样运动?第33页判定通电导体在安培力作用下运动或运动趋势,首先必须搞清楚导体所在位置磁场分布情况,然后利用左手定则准确判定导体受力情况,进而确定导体运动方向或运动趋势方向。现对几个惯用方法列表比较以下:题型一:安培力作用下物体运动方向判断电流元法特殊位置法等效法把整段弯曲导线分为多段直流电流元,先用左手定则判断每段电流元受力方向,然后判断整段导线所受协力方向,从而确定导线运动方向通电导线转动到某个便于分析特殊位置时,判断其所受安培力方向,从而确定其运动方向环形电流可等效成小磁针,通电螺线管能够等效成条形磁铁或多个环形电流,反过来等效也成立。等效后再确定相互作用情况第34页【例3】、两条直导线相互垂直,如图所表示,但相隔一个小距离,其中一条AB是固定,另一条CD能自由转动,当直流电流按图示方向通入两条导线时,CD导线将……()A、顺时针方向转动,同时靠近导线ABB、顺时针方向转动,同时离开导线ABC、逆时针方向转动,同时离开导线ABD、逆时针方向转动,同时靠近导线ABABCDIIA【结论】:两通电导线有到达电流方向相同,并靠近趋势第35页电流元法把整段弯曲导线分为多段直流电流元,先用左手定则判断每段电流元受力方向,然后判断整段导线所受协力方向,从而确定导线运动方向特殊位置法通电导线转动到某个便于分析特殊位置时,判断其所受安培力方向,从而确定其运动方向等效法环形电流可等效成小磁针,通电螺线管能够等效成条形磁铁或多个环形电流,反过来等效也成立。等效后再确定相互作用情况结论法转换研究对象法两平行直线电流在相互作用过程中,无转动趋势,同向电流相互吸引,反向电流相互排斥;两不平行直线电流相互作用时,有转到平行且电流方向相同趋势定性分析磁体在电流磁场作用下怎样运动或运动趋势问题,可先分析电流在磁体磁场中所受安培力,然后由牛顿第三定律,确定磁体所受电流磁场作用力,从而确定磁体所受协力及运动方向第36页练习:如图所表示,通电直导线ab质量为m,水平地放置在倾角为θ光滑导轨上,导轨宽度为L,通以图示方向电流,电流为I,要求导线ab静止在斜面上.(1)若磁场方向竖直向上,则磁感应强度为多大?(2)若要求磁感应强度最小,则磁感应强度大小和方向应怎样?方向垂直于斜面向上题型二:安培力作用下物体平衡第37页练习:如图所表示,在倾角θ=30°斜面上,固定一金属框架,宽L=0.25m,接入电动势E=12V、内阻不计电池.在框架上放有一根质量m=0.2kg金属棒ab,它与框架动摩擦因数μ=,整个装置放在磁感应强度B=0.8T、垂直框架向上匀强磁场中.当调整滑动变阻器R阻值在什么范围内时,可使金属棒静止在框架上?(框架与棒电阻不计,g取10m/s2)
1.6Ω≤R≤4.8Ω第38页练习:如图所表示,电源电动势E=2V,r=0.5Ω,竖直导轨电阻可略,金属棒质量m=0.1kg,R=0.5Ω,它与导体轨道动摩擦因数μ=0.4,有效长度为0.2m,靠在导轨外面,为使金属棒不下滑,我们施一与纸面夹角为600且与导线垂直向外磁场,(g=10m/s2)求:(1)此磁场是斜向上还是斜向下?(2)B范围是多少?由平衡条件得:B最小时摩擦力沿导轨向上,则有μFN+BILcos300=mg,FN=BILsin300解得B=2.34T当B最大时摩擦力沿导轨向下,则有BILcos300=mg+μFN
FN=BILsin300解得B=3.75TB范围是2.34T–3.75T第39页磁场对运动电荷作用第40页探究点:洛仑兹力-------磁场对运动电荷作用力.推导:试从安培力公式推导洛仑兹力公式情景:如图所表示,有一段长度为L通电导体垂直放入磁感应强度为B匀强磁场中,导体横截面积为S,单位体积中含有自由电荷数目为n,每个自由电荷电荷量为q,定向移动速率为V安培力微观宏观洛仑兹力第41页洛伦兹力1.定义:运动电荷所受
作用力叫洛伦兹力.2.大小:(1)当带电粒子运动方向与磁场方向垂直即v⊥B时:洛伦兹力最大为F=
.(2)当带电粒子运动方向与磁场方向平行即v∥B时:洛伦兹力最小为F=
.3.方向:用
判定.注意四指指向正电荷运动方向即电流方向(或负电荷运动相反方向).磁场qvB0左手定则第42页4.特点:(1)洛伦兹力方向既垂直于电荷运动速度v方向,又垂直于磁感应强度B方向,即洛伦兹力方向总是垂直于B、v方向所决定
.(2)洛伦兹力总是与速度v垂直,故洛伦兹力对运动电荷
.平面不做功第43页第44页第45页第46页第47页练习:B第48页练习:C第49页探究点:带电粒子在匀强磁场中运动思索:若带电粒子速度方向与匀强磁场方向平行,带电粒子以入射速度v做___________运动.思索:质量为m、电量为q带电粒子,以速度v垂直进入磁场,磁感应强度为B,只在洛仑兹力作用下,带电粒子做什么运动?请推导带电粒子做匀速圆周运动半径和周期?思索:“磁偏转”和“电偏转”有什么差异?匀速直线第50页受力特征差异在“磁偏转”中,质量为m,电荷量为q粒子以速度v垂直射入磁感应强度为B匀强磁场中时,所受磁场力(即洛伦兹力)FB=qvB与粒子速度v相关,FB所产生加速度使粒子速度方向发生改变,而速度方向改变反过来又造成FB方向改变,FB是变力.在“电偏转”中,质量为m,电荷量为q粒子以速度v0垂直射入电场强度为E匀强电场中时,所受到电场力FE=qE与粒子速度v0无关,FE是恒力.第51页运动规律差异在“磁偏转”中,改变FB使粒子做变速曲线运动——匀速圆周运动,其运动规律分别从时(周期)空(半径)两个侧面给出以下表示形式:在“电偏转”中,恒定FE使粒子做匀变速曲线运动——“类平抛运动”,其运动规律分别沿垂直于和平行于电场两个相互垂直方向给出为:第52页练习:一束带电粒子以同一速度,并从同一位置进入匀强磁场,在磁场中它们轨迹如图所表示.粒子q1轨迹半径为r1,粒子q2轨迹半径为r2,且r2=2r1,q1、q2分别是它们带电量.则q1带___电、q2带____电,荷质比之比为q1/m1:q2/m2=___________.2:1正负第53页探究点:带电粒子在匀强磁场中轨迹画法练习:如图所表示,一束电子(电量为e)以速度v垂直射入磁感强度为B,宽为d匀强磁场中,穿透磁场时速度方向与电子原来入射方向成30o夹角,则电子质量是____,穿透磁场时间是_______。600300第54页练习:如图所表示,在半径为R圆形范围内有匀强磁场,一个电子从M点沿半径方向以v射入,从N点射出,速度方向偏转了600
求:电子从M到N运动时间是?
Rr600600第55页找圆心画轨迹已知两点速度方向已知一点速度方向和另一点位置两洛伦兹力方向延长线交点为圆心弦垂直平分线与一直径交点为圆心v1Ov2ABv1ABO带电粒子在磁场中运动关键是圆心、半径、运动时间确实定一、圆周运动基本题型---圆心半径圆心角确实定第56页1、找圆心:方法---2、定半径:3、确定运动时间:注意:θ用弧度表示几何法求半径向心力公式求半径第57页同类练习:以下列图所表示,在正方形abcd范围内,有方向垂直纸面向里匀强磁场,电子各以不一样速率,都从a点沿ab方向垂直磁场方向射入磁场,其中速率为v1电子从c点沿bc射出,速率为v2电子从d点沿cd方向射出。不计重力,两电子(
)(A)速率之比v1/v2=2(B)在磁场中运行周期之比T1/T2=1/2(C)在磁场中运行时间之比t1/t2=1/2
abcdBV1V2VAC第58页探究点:利用半径公式分析运动轨迹练习:如图所表示,水平导线中有稳恒电流经过,导线正下方电子初速度方向与电流方向相同,其后电子将()
(A)沿a运动,轨迹为圆;(B)沿a运动,曲率半径越来越小;(C)沿a运动,曲率半径越来越大;(D)沿b运动,曲率半径越来越小.C第59页直进直出斜进斜出探究四:带电粒子在有界磁场中运动1.直线边界(进出磁场含有对称性,如图所表示)第60页AB过B点速度方向?没有边界怎么办?进出对称(1)进出同一界限:进出两界限自己画一界限vAB没有边界自己作进出两界限怎样定?第61页径线、中垂线,三线中任二线交于圆心(3)两线定圆心速度偏转角=等于转过对应圆心角=2倍弦切角(2)角度关系αα第62页2.平行边界(存在临界条件,如图所表示)第63页一束带电粒子电量为q,以速度V0垂直射入磁感应强度为B,宽为d匀强磁场中,穿出磁场时速度方向与电子原来入射方向成θ角,求(1)粒子运动轨迹及运动性质(2)粒子运动轨道半径(3)粒子离开磁场电速率(4)粒子离开磁场时偏转角θ(5)粒子在磁场中运动时间t(6)粒子离开磁场时偏转侧位移Bv0ed小结:1、两洛伦磁力交点即圆心2、偏转角:初末速度夹角。3、偏转角=圆心角第64页如对着圆心来,必背离圆心去速度偏转角一定等于转过圆心角三线中任二线交于圆心来去一心二线定心两角相同对着圆心飞入3.圆形边界(沿径向射入必沿径向射出,如图所表示)第65页练习:圆心为O、半径为r圆形区域中有一个磁感强度为B、方向为垂直于纸面向里匀强磁场,与区域边缘最短距离为LO'处有一竖直放置荧屏MN,今有一质量为m电子以速率v从左侧沿OO'方向垂直射入磁场,越出磁场后打在荧光屏上之P点,如图所表示,求O'P长度和电子经过磁场所用时间.MNO,LAOP第66页第67页第68页第69页第70页第71页第72页探究点:带电粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动多解问题1.带电粒子电性不确定形成多解受洛伦兹力作用带电粒子,可能带正电荷,也可能带负电荷,在相同初速度条件下,正负粒子在磁场中运动轨迹不一样,形成双解.2.磁场方向不确定形成多解假如题目只告诉了磁感应强度大小,而未详细指出磁感应强度方向,此时必须要考虑磁感应强度方向不确定而形成双解.第73页3.带电粒子入射方向不确定引发多解性带电粒子射入时初速度与PQ成45°角,第74页4.临界状态不唯一形成多解带电粒子在洛伦兹力作用下飞越有界磁场时,因为粒子运动轨迹是圆弧状,所以,它可能穿过去了,也可能转过180°从入射界面这边反向飞出,如图所表示,于是形成了多解5.运动往复性形成多解带电粒子在部分是电场、部分是磁场空间运动时,往往运动含有往复性,因而形成多解.第75页练习:长为l水平极板间有如图所表示匀强磁场,磁感强度为B,板间距离也为l。现有一质量为m、带电量为+q粒子从左边板间中点处沿垂直于磁场方向以速度v0射入磁场,不计重力。要想使粒子不打在极板上,则粒子进入磁场时速度v0应为多少?∴v0<qBl/4m或v0>5qBl/4mR-l/2Rllvabcd第76页练习:如图6甲所表示,MN为竖直放置彼此平行两块平板,板间距离为d,两板中央各有一个小孔O、O′正对,在两板间有垂直于纸面方向磁场,磁感应强度随时间改变如图乙所表示.有一群正离子在t=0时垂直于M板从小孔O射入磁场.已知正离子质量为m、带电荷量为q,正离子在磁场中做匀速圆周运动周期与磁感应强度改变周期都为T0,不考虑因为磁场改变而产生电场影响,不计离子所受重力.求:图6第77页图6(1)磁感应强度B0大小.(2)要使正离子从O′孔垂直于N板射出磁场,正离子射入磁场时速度v0可能值.(n=1,2,3…)第78页解析
设垂直纸面向里磁场方向为正方向(1)正粒子射入磁场,洛伦兹力提供向心力B0qv0= ①做匀速圆周运动周期T0= ②联立①②两式得磁感应强度B0=(2)要使正粒子从O′孔垂直于N板射出磁场,v0方向应如右图所表示,两板之间正粒子只运动一个周期即T0时,有R=.当两板之间正粒子运动n个第79页周期即nT0时,有R=(n=1,2,3…).联立求解,得正粒子速度可能值为v0=(n=1,2,3…).答案
(1) (2) (n=1,2,3…)第80页方法提炼1.分析题目特点,确定题目多解性形成原因.2.作出粒子运动轨迹示意图(全方面考虑各种可能性).3.假如是周期性重复多解问题,应列出通项式.假如是出现几个解可能性,注意每种解出现条件.第81页探究点:带电粒子在磁场中运动临界和极值问题练习:如图所表示,匀强磁场磁感应强度为B,宽度为d,边界为CD和EF.一电子从CD边界外侧以速率v0垂直匀强磁场射入,入射方向与CD边界间夹角为θ.已知电子质量为m,电荷量为e,为使电子能从磁场另一侧EF射出,求电子速率v0最少多大?第82页练习:第83页第84页第85页第86页第87页第88页
练习:在真空中,半径r=3×10-2m圆形区域内有匀强磁场,方向如图所表示,磁感应强度B=0.2T,一个带正电粒子,以初速度v0=106m/s从磁场边界上直径ab一端a射入磁场,已知该粒子比荷=108C/kg,不计粒子重力.求:(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动半径是多少?(2)若要使粒子飞离磁场时有最大偏转角,求入射时v0方向与ab夹角θ及粒子最大偏转角β.(1)5×10-2m(2)37°74°第89页解(1)粒子射入磁场后,因为不计重力,所以洛伦兹力充当圆周运动需要向心力,依据牛顿第二定律有:qv0B=mv02/R∴R==5×10-2m.(2)粒子在圆形磁场区域轨迹为一段半径R=5cm圆弧,要使偏转角最大,就要求这段圆弧对应弦最长,即为场区直径,粒子运动轨迹圆心O′在ab弦中垂线上,如图所表示.由几何关系可知:sinθ==0.6,
∴θ=37°而最大偏转角为β=2θ=74°.第90页第91页第92页第93页1.临界现象当带电粒子进入设定有界磁场后,其轨迹是一个残缺圆,题中往往会形成各种各样临界现象.处理这类问题关键是找准临界点.找临界点方法是以题目中“恰好”“最大”“最高”“最少”等词语为突破口,借助半径R和速度v(或磁场B)之间约束关系进行动态运动轨迹分析,确定轨迹圆和边界关系,找出临界点.第94页极值问题临界现象往往伴伴随极值问题,在分析极值问题时应注意以下结论,再借助数学方法分析.(1)刚好穿出磁场边界条件是带电粒子在磁场中运动轨迹与边界相切.(2)当速度v一定时,弧长(或弦长)越长,圆周角越大,则带电粒子在有界磁场中运动时间越长.(3)当速率v改变时,圆周角大,运动时间越长.第95页练习:如图所表示,一带电质点,质量为m,电量为q,以平行于Ox轴速度v从y轴上a点射入图中第一象限所表示区域.为了使该质点能从x轴上b点以垂直于Ox轴速度v射出,可在适当地方加一个垂直于xy平面、磁感应强度为B匀强磁场.若此磁场仅分布在一个圆形区域内,试求这圆形磁场区域最小半径.重力忽略不计.Oyxabvv第96页解:质点在磁场中作半径为R圆周运动,R=mv/Bq,依据题意,质点在磁场区域中轨道是半径等于R圆上1/4圆周,这段圆弧应与入射方向速度、出射方向速度相切.分别过a、b点作平行于x、y轴直线,则与这两直线均相距RO′点就是圆周圆心.质点在磁场区域中轨道就是以O′为圆心、R为半径圆(图中虚线圆)上圆弧MN,M点和N点应在所求圆形磁场区域边界上.在经过M、N两点不一样圆周中,最小一个是以MN连线为直径圆周.所以本题所求圆形磁场区域最小半径为所求磁场区域如图中实线圆所表示.第97页带电粒子在复合场中运动第98页探究点:重力场、电场、磁场回顾:高中阶段你学过哪些场?这些场力有什么特点?1.三种场力分析与比较力项目重力电场力洛伦兹力力大小计算力方向做功特点第99页思索:各种场能够怎样组合成混合场?2.混合场分类a.组合场:由两种或各种单场组合而成空间,其特点是在同一空间同一时刻只存在一个场.b.复合场:由两个或多个单场复合而成空间,其特点是在同一空间存在两种或各种场.第100页探究点:带电粒子在组合场中运动练习:如图所表示,在宽L范围内有方向如图匀强电场,场强为E,一带电粒子以速度v垂直于电场方向、也垂直于场区边界射入电场,不计重力,射出场区时,粒子速度方向偏转了θ角,去掉电场,改换成方向垂直纸面向里匀强磁场,此粒子若原样射入磁场,它从场区另一侧射出时,也偏转了θ角,求此磁场磁感应强度B.B=Ecosθ/v第101页练习:如图所表示,在X轴上方有匀强电场,场强为E;在X轴下方有匀强磁场,磁感应强度为B,方向如图,在X轴上有一点M,离O点距离为L.现有一质量为m、带电量为十q粒子,使其从静止开始释放后能经过M点.假如把此粒子放在y轴上,其坐标应满足什么关系?(重力忽略不计)h=B2qL2/8n2mE(n=l、2、3……)归纳:处理组合场中问题关键是什么?对组合场进行单场划分,并画出其轨迹,再利用单场模型结论求解第102页第103页第104页第105页第106页第107页第108页第109页第110页第111页第112页第113页第114页第115页探究点:带电粒子在复合场中直线运动练习:如图所表示,在相互垂直水平方向匀强电场(E已知)和匀强磁场(B已知)中,有一固定竖直绝缘杆,杆上套一个质量为m、电量为q小球,它们之间摩擦因数为μ,现由静止释放小球,试分析小球运动加速度和速度改变情况,并求出最大速度vm。(mg>μqE)a先增大后减小最终为0,v一直增大到某一最大值。EB第116页第117页第118页第119页探究点:带电粒子在复合场中运动练习:如图所表示,有一质量为m,带电量为+q小球,从两竖直带等量异种电荷平行板上h高处始自由下落,板间有匀强磁场B,磁场方向垂直纸面向里,那么带电小球在经过正交电磁场时()A.一定做曲线运动B.不可能做曲线运动C.可能做匀速直线运动D.可能做匀加速直线运动A第120页练习:设空间存在竖直向下匀强电场和垂直纸面向里匀强磁场,如图所表示,已知一离子在电场力和洛仑兹力作用下,从静止开始自a点沿曲线acb运动,抵达b点时速度为零,c点是运动最低点,忽略重力,以下说法中正确是[]A.这离子必带负电荷B.a点和b点位于同一高度C.离子在c点时速度最大D.离子抵达b点后,将沿原曲线返回a点EBabcBC第121页第122页第123页第124页第125页第126页练习:如图所表示,虚线上方有场强为E匀强电场,方向竖直向下,虚线上下有磁感应强度相同匀强磁场,方向垂直纸面向外,ab是一根长为L绝缘细杆,沿电场线放置在虚线上方场中,b端在虚线上.将一套在杆上带正电小球从a端由静止释放后,小球先做加速运动,后做匀速运动抵达b端.已知小球与绝缘杆间动摩擦因数μ=0.3,小球重力忽略不计,当小球脱离杆进入虚线下方后,运动轨迹是半圆,圆半径是L/3,求带电小球从a到b运动过程中克服摩擦力所做功与电场力所做功比值.
abEB4:9第127页探究点:几个特殊物理模型1.质谱仪含有相同核电荷数而不一样质量数原子互称同位素,质谱仪是分离各种元素同位素并测量它们质量仪器,它由静电加速器、速度选择器、偏转磁场、显示器等组成,它结构原理如图所表示第128页练习:质谱仪是一个测定带电粒子质量和分析同位素主要工具,从离子源S产生质量为m、电量为q正离子,其初速可视为零.离子经过加速电压U加速后垂直进入有界匀强磁场(图中线框所表示),并沿着半圆周运动而抵达摄影底片上P点,测得P点到进入磁场处距离为x,写出此离子质量计算式.UPBxS第129页2.盘旋加速器第130页思索:D形盒、磁场、电场作用分别是什么?为何要加交变电压?D形盒作用是静电屏蔽,使带电粒子在圆周运动过程中只处于磁场中而不受电场干扰,以确保粒子做匀速圆周运动磁场作用:使粒子匀速圆周运动,取得屡次被加速机会,圆周运动周期电场作用:加速粒子,加速在该区域完成。交变电压:为了确保每次带电粒子经过狭缝时均被加速,使之能量不停提升电压改变周期应与粒子偏转周期相同第131页练习:盘旋加速器D形盒半径为R,用来加速质量为m,带电量为q质子,使质子由静止加速到能量为E后,由A孔射出。求:(1)加速器中匀强磁场B方向和大小
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 毽子里的铜钱课件
- 《心肌梗死健康宣教》课件
- 单位管理制度展示选集【职工管理】
- 单位管理制度展示大全【职员管理篇】
- 2025年家电行业策略报告:内销走出休息区关注外销自主品牌
- 幼儿园组织与管理课件
- 2025物品保管合同范本
- 北大中医养生学课件 饮食类养生
- 砂场项目立项申请报告模板
- 中国国有银行市场全面调研及行业投资潜力预测报告
- GB/T 25279-2022中空纤维帘式膜组件
- 五年级《欧洲民间故事》知识考试题库(含答案)
- 破产管理人工作履职报告(优选.)
- 022化妆品委托加工合同
- 桩裂缝计算(自动版)
- 高边坡施工危险源辨识及分析
- 给排水全套资料表格模版
- 万吨钛白粉项目建议
- 化妆品购销合同范本
- 7725i进样阀说明书
- 银监会流动资金贷款需求量测算表
评论
0/150
提交评论