【优化方案】高二物理 第3章磁场优化总结课件 教科

本章优化总结

专题归纳整合知识网络构建章末综合检测本章优化总结知识网络构建专题归纳整合专题1带电粒子的电偏转和磁偏转“电偏转”和“磁偏转”分别是利用电场和磁场对运动电荷施加作用力，从而控制其运动方向，由于磁场和电场对电荷的作用具有不同的特征，使得两种偏转存在着差别．1．受力特征(1)“磁偏转”：质量为m，电荷量为q的粒子以速度v垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中，所受的磁场力(即洛伦兹力)FB＝qvB与粒子的速度v有关，FB所产生的加速度使粒子的速度方向发生变化，而速度方向的变化反过来又导致FB的方向变化，FB是变力．

(2020年南安一中高二检测)如图3－1所示，在虚线所示的宽度范围内，用场强为E的匀强电场可使以初速度v0垂直于电场入射的某种正离子偏转θ角．在同样宽度范围内，若改用方向垂直于纸面向外的匀强磁场，使该离子穿过磁场区域的偏转角度也为θ，则匀强磁场的磁感应强度大小为多少？例1图3－1【思路点拨】离子在电场中做类平抛运动，在磁场中做匀速圆周运动．图3－2【规律总结】本类问题考查学生对双基掌握的情况，电场和磁场是电学中的重点内容，带电粒子在场中的运动又是该部分的重头戏，从本质上区分两种偏转有利于学生提升能力．专题2洛伦兹力作用下的多解问题1．带电粒粒子电性性不确定定形成多多解：受受洛伦兹兹力作用用的带电电粒子，，可能带带正电荷荷，也可可能带负负电荷，，在相同同的初速速度下，，正、负负粒子在在磁场中中运动轨轨迹不同同，导致致有双解解．2．磁场方向不不确定形成多多解：有些题题目只告诉了了磁感应强度度大小，而未未具体指出磁磁感应强度方方向．此时必必须要考虑磁磁感应强度方方向不确定而而形成的双解解．3．临界状态不不唯一形成多多解：带电粒粒子在洛伦兹兹力作用下飞飞越有界磁场场时，由于粒粒子运动轨迹迹是圆弧状，，因此，它可可能穿过去了了，也可能转转过180°从入射界面这这边反向飞出出，于是形成成多解．4．运动的重复复性形成多解解：带电粒子子在部分是电电场、部分是是磁场的空间间中运动时，，往往运动具具有往复性，，因而形成多多解．如图3－3甲所示，M、N为竖直放置、、彼此平行的的两块平板，，板间距离为为d，两板中央各各有一个小孔孔O、O′且正对，在两两板间有垂直直于纸面方向向的磁场，磁磁感应强度随随时间的变化化如图乙所示示．有一束正正离子在t＝0时垂直于M板从小孔O射入磁场．．已知正离离子的质量量为m，带电荷量量为q，正离子在在磁场中做做匀速圆周周运动的周周期与磁感感应强度变变化的周期期都为T0，不考虑由由于磁场变变化而产生生的电场的的影响，不不计离子所所受重力．．求：例2图3－3(1)磁感应强度度B0的大小；(2)要使正离子子从O′孔垂直于N板射出磁场场，正离子子射入磁场场时的速度度v0的可能值．．【思路点拨】先分析正离离子在交变变磁场中的的运动性质质，明确物物理过程，，然后判断断出要使正正离子垂直直于N板射出磁场场，必须让让正离子从从O孔垂直于M板射入磁场场，且在磁磁场中运动动的时间正正好是磁场场变化周期期的整数倍倍．图3－4【规律总结】解题中，除除了要灵活活运用圆周周运动的规规律外，还还要注意到到电荷受各各种因素的的制约，往往往不是唯唯一的解，，这就要求求同学们必必须深刻理理解题意，，挖掘隐含含条件，分分析不确定定因素，力力求解答准准确、完整整．专题3带电粒子在复合场中的运动1．弄清复合合场的组成成．一般有有磁场、电电场的复合合，磁场、、重力场的的复合，磁磁场、电场场、重力场场三者的复复合．2．正确受力力分析，除除重力、弹弹力、摩擦擦力外要特特别注意静静电力和磁磁场力的分分析．3．确定带电电粒子的运运动状态，，注意运动动情况和受受力情况的的结合．4．对于粒子子连续通过过几个不同同情况的场场的问题，，要分阶段段进行处理理．5．画出粒子子运动轨迹迹，灵活选选择不同的的运动规律律．(1)当带电粒子子在复合场场中做匀速速直线运动动时，根据据受力平衡衡列方程求求解．(2)当带电粒子子在复合场场中做匀速速圆周运动动时，应用用牛顿定律律结合圆周周运动规律律求解．(3)当带电粒子子做复杂曲曲线运动时时，一般用用动能定理理或能量守守恒定律求求解．(4)对于临界问问题，注意意挖掘隐含含的条件．．已知质量为为m的带电液滴滴，以速度度v射入互相垂垂直的匀强强电场E和匀强磁场场B中，液滴在在此空间刚刚好能在竖竖直平面内内做匀速圆圆周运动，，如图3－5所示．求：：(1)液滴在空间间受到几个个力的作用用？(2)液滴带电荷荷量及电性性．(3)液滴做匀速速圆周运动动的半径为为多大？图3－5例3【思路点拨】液滴所受重重力和电场场力平衡，，洛伦兹力力提供液滴滴做圆周运运动的向心心力．【精讲讲精精析析】(1)由于于是是带带电电液液滴滴，，它它必必然然受受重重力力，，又又处处于于电电磁磁场场中中，，还还应应受受到到电电场场力力及及洛洛伦伦兹兹力力共共三三个个力力的的作作用用．．(2)因液液滴滴做做匀匀速速圆圆周周运运动动，，故故必必须须满满足足重重力力与与电电场场力力平平衡衡，，所所以以液液滴滴应应带带负负电电，，电电荷荷量量由由mg＝Eq求得得：：q＝mg/E.【规律律总总结结】(1)电子子、、质质子子、、α粒子子等等一一般般不不计计重重力力，，带带电电小小球球、、尘尘埃埃、、液液滴滴等等带带电电颗颗粒粒一一般般要要考考虑虑重重力力的的作作用用．．(2)注意意重重力力和和电电场场力力做做功功与与路路径径无无关关，，洛洛伦伦兹兹力力始始终终和和运运动动方方向向垂垂直直、、永永不不做做功功的的特特点点．．专题4带电粒子在组合场中的运动组合合场场是是指指电电场场与与磁磁场场同同时时存存在在，，但但各各位位于于一一定定的的区区域域内内，，并并不不互互相相重重叠叠的的情情况况．．粒粒子子从从这这个个场场进进入入另另一一个个场场，，在在不不同同的的场场中中做做不不同同的的运运动动，，只只要要分分析析清清各各个个阶阶段段的的运运动动，，就就能能顺顺利利解解决决问问题题．．在平平面面直直角角坐坐标标系系xOy中，，第第Ⅰ象限限存存在在沿沿y轴负负方方向向的的匀匀强强电电场场，，第第Ⅳ象限限存存在在垂垂直直于于坐坐标标平平面面向向外外的的匀匀强强磁磁场场，，磁磁感感应应强强度度为为B.一质质量量为为m、电电荷荷量量为为q的带带正正电电的的粒粒子子从从y轴正正半半轴轴上上的的M点以以速速度度v0垂直于于y轴射入入电场场，经经x轴上的的N点与x轴正方方向成成θ＝60°°角射入入磁场场，最最后从从y轴负半半轴上上的P点垂直直于y轴射出出磁场场，如如图3－6所示．．不计计粒子子重力力，求求例4图3－6(1)M、N两点间间的电电势差差UMN；(2)粒子在在磁场场中运运动的的轨道道半径径r；(3)粒子从从M点运动动到P点的总总时间间t.【思路点点拨】根据粒粒子在在不同同区域域内的的运动动特点点和受受力特特点画画出轨轨迹，，分别别利用用类平平抛和和圆周周运动动的分分析方方法列列方程程求解解．