高考物理专题复习课件磁场对运动电荷的作用.ppt

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1、3磁场对运动电荷的作用第八章磁场1.洛伦兹力大小的计算(2009安徽)图832是科学史上一张著名的实验照片，显示一个带电粒子在云室中穿过某种金属板运动的径迹．云室放置在匀强磁场中，磁场方向垂直照片向里．云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用．分析此径迹可知粒子()A．带正电，由下往上运动B．带正电，由上往下运动C．带负电，由上往下运动D．带负电，由下往上运动图832点评：以物理学史上的一张真实的照片为情境，旨在引导考生关注当今世界科技最新成果，关注物理学的技术应用所产生的社会效益；考查带电粒子在磁场中运动的相关知识，同时突出考查了考生的观察能力；速度变化引起轨迹变化，考查

2、从图中获得信息的能力．(2010芜湖十二中一模)如图833所示，匀强磁场中有一个带电量为q的离子自a点沿箭头方向运动．当它运动到b点时，突然吸收了附近的若干个电子，接着沿另一圆轨道运动到与a、b在一条直线上的c点．已知ac=ab，电子电量为e，电子质量不计．由此可知，离子吸收的电子个数为()A.B.C.D.图8332.洛伦兹力作用下物体的匀速圆周运动问题如图8-3-4，有一磁感应强度B=9.1×10-4T的匀强磁场，C、D为垂直于磁场的同一平面内的两点，它们之间的距离L=0.05m.今有一电子在此磁场中运动，并且经过C、D两点，它经过C点时的速度v的方向和磁场方向垂直，且与

3、CD间的夹角α=30°.已知电子比荷为1.76×1011C/kg.求：(1)画出电子在磁场中的大致径迹，并在图中标出电子在C点时所受的洛伦兹力的方向.(2)电子从C点运动到D点的速度的大小及所用的时间.图8-3-4(1)如图所示.(2)由qvB=mv2/R得：v=qBR/m，由(1)可知，R=L，所以代入数据得：v=8.0×106m/s电子从C点运动到D点所用的时间为：t=2αT/2π，T=2πm/qB，解得：t=6.5×10-9s如图8-3-5所示，在某装置中有一匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于Oxy所在的纸面向外.某时刻在x=L0，y=0处，一质子沿y轴的负方向进入

4、磁场；同一时刻，在x=-L0，y=0处，一个α粒子进入磁场，速度方向与磁场垂直.不考虑质子与α粒子的相互作用.设质子的质量为m、电量为e.图8-3-5(1)如果质子经过坐标原点O，它的速度为多大？(2)如果α粒子与质子在坐标原点相遇，α粒子的速度应为何值？方向如何？(1)由题意得质子的半径对质子运动由向心力公式得(2)要想在原点相遇，α粒子和质子轨迹要同时过原点，而两粒子的周期设α粒子在-L0处的速度方向与x正方向间的夹角为θ，对应的圆心角为2θ，能在原点相遇，则：得当n=0时n=1时n=2、3……分别为θ1、θ2重叠.即α粒子在-L0处的速度方向有两种可能：由数学知识知两

5、种方向通过原点的圆弧对应圆的半径相等，都有：由易错题1：如图836所示，带负电的粒子垂直磁场方向进入圆形匀强磁场区域，出磁场时速度偏离原方向60°角，已知带电粒子质量m=3×10-20kg，电量q=10-13C，速度v0=105m/s，磁场区域的半径R=3×10-1m，不计重力，求磁场的磁感应强度．图836点评：由于洛伦兹力总是垂直于速度方向，若已知带电粒子的任意两个速度方向，就可以通过作出两速度的垂线，找出两垂线的交点即为带电粒子做圆周运动的圆心．易错题2：如图837所示，螺线管两端加上交流电压，沿着螺线管轴线方向有一电子射入，则该电子在螺线管内将做()A．加速直线运动B

6、．匀速直线运动C．匀速圆周运动D．简谐运动图837错解1：螺线管两端加上交流电压，螺线管内有磁场，电子在磁场中要受到磁场力的作用，故选A.错解2：螺线管两端加上了交流电压，螺线管内部有磁场，磁场方向周期性变化，电子在周期性变化的磁场中受到的力也发生周期性变化，而做往复运动．故选D.错解分析：错解一、二的根本原因有二：一是对螺线管两端加上交流电压后，螺线管内部磁场大小和方向发生周期性变化的具体情况分析不清；二是没有搞清洛伦兹力f=Bqv的适用条件，而乱套公式．洛伦兹力的大小为f=Bqv的条件是运动电荷垂直射入磁场，当运动方向与B有夹角时，洛伦兹力f=Bqvsinq；当q=0°

7、或q=180°时，运动电荷不受洛伦兹力作用．正解：螺线管两端加上交流电压后，螺线管内部磁场大小和方向发生周期性变化，但始终与螺线管平行，沿着螺线管轴线方向射入的电子其运动方向与磁感线平行．沿轴线飞入的电子始终不受洛伦兹力而做匀速直线运动，选项B正确．