2010高考物理二轮复习题六--带电粒子在磁场+复合场中的运动.ppt

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1、明确考点1.磁感应强度，磁感线、电流的磁场、地磁场2.安培力，洛伦兹力，左手定则3.带电粒子在匀强磁场中、复合场中的运动把握考情1.高考对本专题知识的考查题型有计算题和选择题，计算题难度较大，题目综合性较高，分值较多.2.高考主要考查带电粒子在匀强磁场及复合场中的运动以及周期、半径、轨迹、临界值确定等知识；粒子依次进入不同的有界场区，受力情况和运动规律均发生变化的问题，还经常结合能量守恒和功能关系进行综合考查.复习带电粒子在磁场中的圆周运动问题时，要注意熟练掌握画轨迹、找圆心、求半径的方法，对带电粒子在复合场或分区场

2、中的运动问题，要注意总结运动规律搞清不同阶段间的联系.一、洛伦兹力和电场力比较1.电荷在电场中一定受电场力.电荷在磁场中受洛伦兹力是有条件的.即电荷必须运动且运动方向和磁场方向不平行.2.电场力的方向只与电场方向及电荷正负有关，而洛伦兹力方向与磁场方向、电荷正负及电荷运动方向都有关系.二、安培力和洛伦兹力的比较名称项目安培力洛伦兹力作用对象通电导体运动电荷力的大小I和B垂直时最大F安＝BILI和B平行时最小F安＝0v和B垂直时最大F洛＝qvBv和B平行时最小F洛＝0力的方向左手定则：F安与I垂直，与B垂直.F安总垂直

3、于I和B决定的平面左手定则：F洛与v垂直，与B垂直.F洛总垂直于v和B决定的平面名称项目安培力洛伦兹力作用效果改变导体棒的运动状态；对导体棒做功，实现电能和其他形式能的相互转化只改变速度方向，不改变速度大小；洛伦兹力永远不对运动电荷做功本质联系安培力实际上是在导线中定向运动的电荷所受到的洛伦兹力的宏观表现(1)判断洛伦兹力的方向时要先区分正、负电荷及其运动方向，再用左手定则，四指所指的方向为正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向.(2)安培力和洛伦兹力的本质相同，都是磁场对运动电荷的作用，但安培力可以对导体棒做功，而洛

4、伦兹力不会对运动电荷做功，电荷的动能不变，运动方向改变.三、带电粒子在电场和磁场中偏转的区别垂直进入匀强电场(不计重力)垂直进入匀强磁场(不计重力)受力情况及特点恒力F＝qE做匀变速运动洛伦兹力F＝qvB，大小不变、方向始终与v垂直，洛伦兹力不做功运动规律类平抛运动匀速圆周运动偏转程度偏转角θ＝arctan偏转角落不变动能变化动能增加动能不变处理方法运动的合成与分解，类平抛运动的规律结合圆的几何关系及半径、周期公式在匀强电场中，带电粒子只在电场力作用下，可能做匀变速直线运动，也可能做匀变速曲线运动，但不可能做匀速直线

5、运动；在匀强磁场中，带电粒子只在磁场力作用下可以做匀速圆周运动，也可以做变速曲线运动，但不可能做变速直线运动.一、带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的分析方法1.圆心的确定过圆周上不在同一条直径上的两点作速度方向的垂线，两垂线的交点即为圆心.或者过圆周上某一点作速度的垂线，该垂线与某条弦(该弦不与速度垂线垂直)的垂直平分线的交点也是圆心.2.半径的确定和计算利用平面几何关系，求出该圆的可能半径(或圆心角).并注意以下重要的几何特点：粒子速度的偏转角(φ)等于转过的圆心角(α)，还等于AB弦与切线的夹角(弦切角θ)的2

6、倍，如图6－1所示，即φ＝α＝2θ.3.运动时间的确定(其中α为粒子在磁场中转过的圆心角)或4.注意圆周运动中有关对称规律(1)从直线边界射入匀强磁场的粒子，从同一边界射出时，速度与边界的夹角相等，如图6－2所示.(2)在圆形磁场区域内，沿半径射入的粒子，必沿半径射出.如图6－3所示.“画轨迹，定圆心，求半径”是解决带电粒子在磁场中运动问题的一般思路，其中“画轨迹”是处理临界与极值问题的核心.对于这类区域判断题，要善于进行动态分析，即首先选一个速度方向(如水平方向)，然后从速度方向的改变分析轨迹的变化，从而找出角度变

7、化时可能出现的临界值与极值或各物理量间的联系.二、带电粒子在复合场中运动问题的处理方法1.基本解题思路首先，要弄清是一个怎样的复合场，是磁场与电场的复合，还是磁场与重力场的复合，还是磁场、电场、重力场的复合；其次，要正确地对带电粒子进行受力分析和运动过程分析；最后，选择合适的动力学方程进行求解.2.运动情况分析带电粒子在复合场中做什么运动，取决于带电粒子所受的合外力及其初始状态的速度，因此应把带电粒子的运动情况和受力情况结合起来进行分析.C(1)当带电粒子在复合场中所受合外力为零时，做匀速直线运动(如速度选择器).(

8、2)当带电粒子所受的重力与电场力等值反向时，洛伦兹力提供向心力时，带电粒子在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动.(3)当带电粒子依次通过几个情况不同的复合场区域时，其运动情况随区域发生变化，其运动过程由不同的运动阶段组成，例如，质谱仪中，带电粒子要先通过加速电场，再通过速度选择器，最后在磁场中偏转，不同阶段要选择不同的规律，列出相应的方程.3.受