第8章第2单元（修改）.ppt

《第8章第2单元（修改）.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第8章第2单元（修改）.ppt（33页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第第1页页金版教程金版教程 高三物理高三物理 第八章 第2单元 核心考点导学核心考点导学 单元精彩视窗单元精彩视窗考向案例研究考向案例研究 限时规范特训限时规范特训第二单元磁场对运动电荷的作用第二单元磁场对运动电荷的作用第第2页页金版教程金版教程 高三物理高三物理 第八章 第2单元 核心考点导学核心考点导学 单元精彩视窗单元精彩视窗考向案例研究考向案例研究 限时规范特训限时规范特训核心考点导学第第3页页金版教程金版教程 高三物理高三物理 第八章 第2单元 核心考点导学核心考点导学 单元精彩视窗单元精彩视窗考向案例研究考向案例研究 限时规范特训限时规范特训师说：师说：带电粒子在磁场中的匀速圆周运

2、动，涉及到牛顿定律、运带电粒子在磁场中的匀速圆周运动，涉及到牛顿定律、运动学公式数学几何和函数等知识，综合性比较强，并且要求动学公式数学几何和函数等知识，综合性比较强，并且要求的数学知识还比较高，考查题型主要是计算题和选择题，计算的数学知识还比较高，考查题型主要是计算题和选择题，计算题难度比较大、分值比较多题难度比较大、分值比较多带电粒子在磁场中的匀速圆周运动，特别是带电粒子在有带电粒子在磁场中的匀速圆周运动，特别是带电粒子在有界磁场中做部分圆弧运动是高考命题的重点和热点，试题难度界磁场中做部分圆弧运动是高考命题的重点和热点，试题难度都比较大，一般是压轴题估计今后高考仍将是这样的命题风都比较大

3、，一般是压轴题估计今后高考仍将是这样的命题风格格. 第第4页页金版教程金版教程 高三物理高三物理 第八章 第2单元 核心考点导学核心考点导学 单元精彩视窗单元精彩视窗考向案例研究考向案例研究 限时规范特训限时规范特训1洛伦兹力洛伦兹力(1)洛伦兹力：磁场对洛伦兹力：磁场对 的作用力的作用力(2)洛伦兹力的方向：洛伦兹力的方向：左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内，让磁感线从掌心进入，并使四指指都与手掌在同一个平面内，让磁感线从掌心进入，并使四指指向正电荷运动的方向，这时拇指所指的方向就是运动的正电荷向正电荷运

4、动的方向，这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向在磁场中所受洛伦兹力的方向运动电荷运动电荷第第5页页金版教程金版教程 高三物理高三物理 第八章 第2单元 核心考点导学核心考点导学 单元精彩视窗单元精彩视窗考向案例研究考向案例研究 限时规范特训限时规范特训vvBvff垂直纸面向外垂直纸面向外 试判断下图中的带电粒子刚进入磁场时所受的洛试判断下图中的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向伦兹力的方向 可见：以相同速度进入同一磁场的正负电荷受到的洛可见：以相同速度进入同一磁场的正负电荷受到的洛伦兹力方向相反。伦兹力方向相反。练一练：练一练：第第6页页金版教程金版教程 高三物理

5、高三物理 第八章 第2单元 核心考点导学核心考点导学 单元精彩视窗单元精彩视窗考向案例研究考向案例研究 限时规范特训限时规范特训练一练：练一练： 试判断各图中带电粒子受洛伦兹力的方向，或带试判断各图中带电粒子受洛伦兹力的方向，或带电粒子的电性、或带点粒子的运动方向。电粒子的电性、或带点粒子的运动方向。vffvv洛伦兹力方向垂直纸面向里洛伦兹力方向垂直纸面向外v第第7页页金版教程金版教程 高三物理高三物理 第八章 第2单元 核心考点导学核心考点导学 单元精彩视窗单元精彩视窗考向案例研究考向案例研究 限时规范特训限时规范特训(3)洛伦兹力的大小：洛伦兹力的大小：F ，为为v与与B的夹角，如图所示的

6、夹角，如图所示vB时，时，0或或180，洛伦兹力，洛伦兹力F .vB时，时，90，洛伦兹力，洛伦兹力F .v0时，洛伦兹力时，洛伦兹力F .qvBsin0qvB0第第8页页金版教程金版教程 高三物理高三物理 第八章 第2单元 核心考点导学核心考点导学 单元精彩视窗单元精彩视窗考向案例研究考向案例研究 限时规范特训限时规范特训 (4)洛伦兹力方向的特点：洛伦兹力方向的特点： 洛 伦 兹 力 的 方 向 总 是 垂 直 于 运 动 电洛 伦 兹 力 的 方 向 总 是 垂 直 于 运 动 电荷荷 (注意注意B和和v可以有任可以有任意夹角意夹角)由于洛伦兹力始终与速度垂直，因此它永不做功由于洛伦兹力

7、始终与速度垂直，因此它永不做功静止的电荷不受静止的电荷不受洛伦兹力洛伦兹力速度方向和磁场方向确定的平面速度方向和磁场方向确定的平面第第9页页金版教程金版教程 高三物理高三物理 第八章 第2单元 核心考点导学核心考点导学 单元精彩视窗单元精彩视窗考向案例研究考向案例研究 限时规范特训限时规范特训1洛伦兹力和安培力的关系洛伦兹力和安培力的关系洛伦兹力是单个运动电荷在磁场中受到的力，而安培力是洛伦兹力是单个运动电荷在磁场中受到的力，而安培力是导体中所有定向移动的自由电荷受到的洛伦兹力的宏观表现导体中所有定向移动的自由电荷受到的洛伦兹力的宏观表现第第10页页金版教程金版教程 高三物理高三物理 第八章

8、第2单元 核心考点导学核心考点导学 单元精彩视窗单元精彩视窗考向案例研究考向案例研究 限时规范特训限时规范特训(1)电荷在电场中一定受电场力，而在磁场中不一定受洛伦电荷在电场中一定受电场力，而在磁场中不一定受洛伦兹力兹力(2)洛伦兹力方向与速度方向一定垂直，而电场力的方向与洛伦兹力方向与速度方向一定垂直，而电场力的方向与速度方向无必然联系速度方向无必然联系(3)安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力是安培力的微安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力是安培力的微观本质，但各自的表现形式不同，洛伦兹力对运动电荷永远不观本质，但各自的表现形式不同，洛伦兹力对运动电荷永远不做功，而安培力对通电导线可做正功

9、，可做负功，也可不做做功，而安培力对通电导线可做正功，可做负功，也可不做功功第第11页页金版教程金版教程 高三物理高三物理 第八章 第2单元 核心考点导学核心考点导学 单元精彩视窗单元精彩视窗考向案例研究考向案例研究 限时规范特训限时规范特训2洛伦兹力与电场力的比较洛伦兹力与电场力的比较对应力对应力内容内容项目项目洛伦兹力洛伦兹力电场力电场力性质性质磁场对在其中运动电荷的作用磁场对在其中运动电荷的作用力力电场对放入其中电荷的作用力电场对放入其中电荷的作用力产生条件产生条件v0且且v不与不与B平行平行电场中的电荷一定受到电场力作用电场中的电荷一定受到电场力作用大小大小FqvB(vB)FqE力方向

10、与场方向力方向与场方向的关系的关系一定是一定是FB，Fv与电荷电性与电荷电性无关无关正电荷与电场方向相同，负电荷与电正电荷与电场方向相同，负电荷与电场方向相反场方向相反做功情况做功情况任何情况下都不做功任何情况下都不做功可能做正功、负功，也可能不做功可能做正功、负功，也可能不做功力为零时场的情力为零时场的情况况F为零，为零，B不一定为零不一定为零F为零，为零，E一定为零一定为零作用效果作用效果只改变电荷运动的速度方向，只改变电荷运动的速度方向，不改变速度大小不改变速度大小既可以改变电荷运动的速度大小，也既可以改变电荷运动的速度大小，也可以改变电荷运动的方向可以改变电荷运动的方向第第12页页金版

11、教程金版教程 高三物理高三物理 第八章 第2单元 核心考点导学核心考点导学 单元精彩视窗单元精彩视窗考向案例研究考向案例研究 限时规范特训限时规范特训1. 粒子的运动性质粒子的运动性质(1)若若vB，带电粒子不受洛伦兹力，在匀强磁场中做，带电粒子不受洛伦兹力，在匀强磁场中做 运动运动(2)若若vB，带电粒子仅受洛伦兹力作用，在垂直于磁感，带电粒子仅受洛伦兹力作用，在垂直于磁感线的平面内以入射速度线的平面内以入射速度v做做 运动运动匀速直线匀速直线匀速圆周匀速圆周第第13页页金版教程金版教程 高三物理高三物理 第八章 第2单元 核心考点导学核心考点导学 单元精彩视窗单元精彩视窗考向案例研究考向案

12、例研究 限时规范特训限时规范特训2. 粒子圆周运动的相关联系粒子圆周运动的相关联系第第14页页金版教程金版教程 高三物理高三物理 第八章 第2单元 核心考点导学核心考点导学 单元精彩视窗单元精彩视窗考向案例研究考向案例研究 限时规范特训限时规范特训1带电粒子带电粒子(重力不计重力不计)穿过饱和蒸汽时，在它走过的路径穿过饱和蒸汽时，在它走过的路径上饱和蒸汽便凝成小液滴，从而显示出粒子的径迹，这是云室上饱和蒸汽便凝成小液滴，从而显示出粒子的径迹，这是云室的原理，如图是云室的拍摄照片，云室中加了垂直于照片向外的原理，如图是云室的拍摄照片，云室中加了垂直于照片向外的匀强磁场，图中的匀强磁场，图中oa、

13、ob、oc、od是从是从o点发出的四种粒子的点发出的四种粒子的径迹，下列说法中正确的是径迹，下列说法中正确的是()第第15页页金版教程金版教程 高三物理高三物理 第八章 第2单元 核心考点导学核心考点导学 单元精彩视窗单元精彩视窗考向案例研究考向案例研究 限时规范特训限时规范特训A四种粒子都带正电四种粒子都带正电B四种粒子都带负电四种粒子都带负电C打到打到a、b点的粒子带正电点的粒子带正电D打到打到c、d点的粒子带正电点的粒子带正电解析：解析：由左手定则知打到由左手定则知打到a、b点的粒子带负电，打到点的粒子带负电，打到c、d点的粒子带正电，点的粒子带正电，D正确正确答案：答案：D第第16页页

14、金版教程金版教程 高三物理高三物理 第八章 第2单元 核心考点导学核心考点导学 单元精彩视窗单元精彩视窗考向案例研究考向案例研究 限时规范特训限时规范特训带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的程序解题法带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的程序解题法找圆心，找圆心，画轨迹，画轨迹，求半径，求半径， 用规律：主要是周期公式、半径公式用规律：主要是周期公式、半径公式（运动时间的确定（运动时间的确定）第第17页页金版教程金版教程 高三物理高三物理 第八章 第2单元 核心考点导学核心考点导学 单元精彩视窗单元精彩视窗考向案例研究考向案例研究 限时规范特训限时规范特训第第18页页金版教程金版教程 高三物理高

15、三物理 第八章 第2单元 核心考点导学核心考点导学 单元精彩视窗单元精彩视窗考向案例研究考向案例研究 限时规范特训限时规范特训1圆心的确定圆心的确定(1)基本思路：与速度方向垂直的直线和图中弦的中垂线一基本思路：与速度方向垂直的直线和图中弦的中垂线一定过圆心定过圆心(2)两种情形两种情形已知入射方向和出射方向时，可通过入射点和出射点分已知入射方向和出射方向时，可通过入射点和出射点分别作垂直于入射方向和出射方向的直线，两条直线的交点就是别作垂直于入射方向和出射方向的直线，两条直线的交点就是圆弧轨道的圆心圆弧轨道的圆心(如图如图1所示，图中所示，图中P为入射点，为入射点，M为出射点为出射点)第第1

16、9页页金版教程金版教程 高三物理高三物理 第八章 第2单元 核心考点导学核心考点导学 单元精彩视窗单元精彩视窗考向案例研究考向案例研究 限时规范特训限时规范特训第第20页页金版教程金版教程 高三物理高三物理 第八章 第2单元 核心考点导学核心考点导学 单元精彩视窗单元精彩视窗考向案例研究考向案例研究 限时规范特训限时规范特训已知入射点和出射点的位置时，可以通过入射点作入射已知入射点和出射点的位置时，可以通过入射点作入射方向的垂线，连接入射点和出射点，作其中垂线，这两条垂线方向的垂线，连接入射点和出射点，作其中垂线，这两条垂线的交点就是圆弧轨道的圆心的交点就是圆弧轨道的圆心(如图如图2，P为入射

17、点，为入射点，M为出射为出射点点)带电粒子在不同边界磁场中的运动带电粒子在不同边界磁场中的运动a直线边界直线边界(进出磁场具有对称性，如图进出磁场具有对称性，如图3)第第21页页金版教程金版教程 高三物理高三物理 第八章 第2单元 核心考点导学核心考点导学 单元精彩视窗单元精彩视窗考向案例研究考向案例研究 限时规范特训限时规范特训b平行边界平行边界(存在临界条件，如图存在临界条件，如图4)第第22页页金版教程金版教程 高三物理高三物理 第八章 第2单元 核心考点导学核心考点导学 单元精彩视窗单元精彩视窗考向案例研究考向案例研究 限时规范特训限时规范特训c圆形边界圆形边界(沿径向射入必沿径向射出

18、，如图沿径向射入必沿径向射出，如图5)第第23页页金版教程金版教程 高三物理高三物理 第八章 第2单元 核心考点导学核心考点导学 单元精彩视窗单元精彩视窗考向案例研究考向案例研究 限时规范特训限时规范特训例题例题1、如图所示，一束电子、如图所示，一束电子(电量为电量为e)以速度以速度v垂直垂直射入磁感强度为射入磁感强度为B，宽度为，宽度为d的匀强磁场中，穿透磁的匀强磁场中，穿透磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角是场时速度方向与电子原来入射方向的夹角是30 ，则，则电子的质量是电子的质量是_，穿过磁场的时间是，穿过磁场的时间是_。若电子能穿过磁场，则最小速度应是多大？穿过时若电子能穿过磁场，

19、则最小速度应是多大？穿过时间是多少？间是多少？由几何关系找圆运动半径由几何关系找圆运动半径根据物理规律确定半径与根据物理规律确定半径与其他量的关系。其他量的关系。v第第24页页金版教程金版教程 高三物理高三物理 第八章 第2单元 核心考点导学核心考点导学 单元精彩视窗单元精彩视窗考向案例研究考向案例研究 限时规范特训限时规范特训例题例题2 2、长为长为l l的水平极板间，有垂直纸面向内的水平极板间，有垂直纸面向内的匀强磁场，如图所示，磁感强度为的匀强磁场，如图所示，磁感强度为B B，板间距，板间距离也为离也为l l，板不带电，现有质量为，板不带电，现有质量为m m，电量为，电量为q q的的带正

20、电粒子带正电粒子( (不计重力不计重力) )，从左边极板间中点处，从左边极板间中点处垂直磁感线以速度垂直磁感线以速度v v平射入磁场，欲使粒子不打平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，粒子速度的取值范围？在极板上，粒子速度的取值范围？第第25页页金版教程金版教程 高三物理高三物理 第八章 第2单元 核心考点导学核心考点导学 单元精彩视窗单元精彩视窗考向案例研究考向案例研究 限时规范特训限时规范特训例例3 3、如图直线、如图直线MNMN上方有磁感应强度为上方有磁感应强度为B B的匀的匀强磁场。正、负电子同时从同一点强磁场。正、负电子同时从同一点O O以与以与MNMN成成3030 角的同样速度角的同样

21、速度v v射入磁场（电子质量为射入磁场（电子质量为m m，电荷为电荷为e e），它们从磁场中射出时相距多远？），它们从磁场中射出时相距多远？射出的时间差是多少？射出的时间差是多少？MNBOv2mvsBe 43mtBq 第第26页页金版教程金版教程 高三物理高三物理 第八章 第2单元 核心考点导学核心考点导学 单元精彩视窗单元精彩视窗考向案例研究考向案例研究 限时规范特训限时规范特训 例例4 4、 一个质量为一个质量为m m、电荷量为电荷量为q q的带电粒子从的带电粒子从x x轴上的轴上的P P( (a a，0)0)点以速度点以速度v v，沿与，沿与x x正方向成正方向成6060 的方向射入第一

22、的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y y轴射出第一象限。轴射出第一象限。求匀强磁场的磁感强度求匀强磁场的磁感强度B B和射出点的坐标。和射出点的坐标。 yxOBvavO23, 23amvmvrBBqaq得得射出点的坐标射出点的坐标(0, )3 a第第27页页金版教程金版教程 高三物理高三物理 第八章 第2单元 核心考点导学核心考点导学 单元精彩视窗单元精彩视窗考向案例研究考向案例研究 限时规范特训限时规范特训第第28页页金版教程金版教程 高三物理高三物理 第八章 第2单元 核心考点导学核心考点导学 单元精彩视窗单元精彩视窗考向案例研究考向案例研究 限

23、时规范特训限时规范特训2质量和电荷量都相等的带电粒子质量和电荷量都相等的带电粒子M和和N，以不同的速率，以不同的速率经小孔经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中实线所垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中实线所示，下列表述正确的是示，下列表述正确的是()第第29页页金版教程金版教程 高三物理高三物理 第八章 第2单元 核心考点导学核心考点导学 单元精彩视窗单元精彩视窗考向案例研究考向案例研究 限时规范特训限时规范特训AM带负电，带负电，N带正电带正电BM的速率小于的速率小于N的速率的速率C洛伦兹力对洛伦兹力对M、N做正功做正功DM的运行时间大于的运行时间大于N的运行时间的运行时间第第3

24、0页页金版教程金版教程 高三物理高三物理 第八章 第2单元 核心考点导学核心考点导学 单元精彩视窗单元精彩视窗考向案例研究考向案例研究 限时规范特训限时规范特训答案：答案：A第第31页页金版教程金版教程 高三物理高三物理 第八章 第2单元 核心考点导学核心考点导学 单元精彩视窗单元精彩视窗考向案例研究考向案例研究 限时规范特训限时规范特训带电粒子在磁场中运动的极值问题带电粒子在磁场中运动的极值问题【例例3 3】 如图如图7 7所示所示, , 匀强磁场匀强磁场的磁感应强度为的磁感应强度为B B, ,宽度为宽度为d d, ,边界边界为为CDCD和和EFEF. .一电子从一电子从CDCD边界外边界外

25、侧以速率侧以速率v v0 0垂直匀强磁场射入垂直匀强磁场射入, ,入射方向与入射方向与CDCD边界间夹角为边界间夹角为. .已知电子的质量为已知电子的质量为m m, ,电荷量为电荷量为e e, ,为使电子能从磁场的另一侧为使电子能从磁场的另一侧EFEF射射出出, ,求电子的速率求电子的速率v v0 0至少多大至少多大? ?图图7 7第第32页页金版教程金版教程 高三物理高三物理 第八章 第2单元 核心考点导学核心考点导学 单元精彩视窗单元精彩视窗考向案例研究考向案例研究 限时规范特训限时规范特训解析解析 当入射速率当入射速率v v0 0很小时很小时, ,电子会在磁场中转动电子会在磁场中转动一段

26、圆弧后又从一段圆弧后又从CDCD一侧射出一侧射出, ,速率越大速率越大, ,轨道半径轨道半径越大越大, ,当轨道的边界与当轨道的边界与EFEF相切时相切时, ,电子恰好不能从电子恰好不能从EFEF射出射出, ,如图所示如图所示. .电子恰好射出时电子恰好射出时, ,由几何知识可由几何知识可得得: :r r+ +r rcoscos= =d d又又r r= =由得由得v v0 0= =故电子要射出磁场时速率至少应为故电子要射出磁场时速率至少应为答案答案Bem0v)cos1 (mBed)cos1 (mBed)cos1 (mBed第第33页页金版教程金版教程 高三物理高三物理 第八章 第2单元 核心考点导学核心考点导学 单元精彩视窗单元精彩视窗考向案例研究考向案例研究 限时规范特训限时规范特训考向案例研究