磁场及带电粒子在磁场中的运动复习课件说课材料.ppt

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1、磁场及带电粒子在磁场中的运动复习课件4.带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的基本公式：（1）向心力由洛伦兹力提供：qvB=____。（2）轨道半径R=___。（3）周期公式：T==_____。1.（2012·天津高考）如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M向N的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ。如果仅改变下列某一个条件，θ角的相应变化情况是（　　）A.棒中的电流变大，θ角变大B.两悬线等长变短，θ角变小C.金属棒质量变大，θ角变大D.磁感应强度变大，θ角变小【解析

2、】选A。金属棒的受力情况如图所示，则有当棒中的电流I变大或者磁感应强度B变大时，因为重力不变，所以θ角会变大，选项A对、D错；两悬线等长变短对θ角没有影响，选项B错；当金属棒的质量变大时，θ角变小，选项C错。2.（2013·安徽高考）图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示。一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是（　）A.向上B.向下C.向左D.向右【解析】选B。由右手螺旋定则可以判断出a、b、c、

3、d四根长直导线在正方形中心O处产生的磁感应强度如图所示：四个磁感应强度按矢量的平行四边形定则合成，可得合磁场为水平向左。利用左手定则判断洛伦兹力的方向，可得洛伦兹力竖直向下，故B项正确。3.(2013·新课标全国卷Ⅰ)如图，半径为R的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面（纸面），磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，一电荷量为q（q>0）、质量为m的粒子沿平行于直径ab的方向射入磁场区域，射入点与ab的距离为，已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60°，则粒子的速率为（不计重力）（）【解析】选B。根据对称性

4、，带电粒子射入圆形磁场区域时速度方向与半径的夹角总是与带电粒子射出磁场时其速度方向与半径的夹角相等，画出带电粒子在磁场中运动的轨迹如图所示，根据图找几何关系可得带电粒子在磁场中做圆周运动的半径为r=R，再由，得，解得，故选项B正确。热点考向1磁场对通电导线作用力问题【典例1】（2013·南通二模）如图所示，在竖直向下的恒定匀强磁场中有一光滑绝缘的圆轨道，一重为G的金属导体MN垂直于轨道横截面水平放置，在导体中通入电流I，使导体在安培力的作用下以恒定的速率v从A点运动到C点，设导体所在位置的轨道半径与竖直方向的夹角为

5、θ，安培力的瞬时功率为P，则从A到C的过程中，下列有关说法正确的是（　　）A.电流方向从N指向MB.I∝cotθC.P∝cosθD.P∝sinθ【解题探究】（1）根据导体MN的运动情况，画出MN的受力分析图。提示：（2）MN的运动性质是_____________，向心力由______、_______和安培力的合力提供，并且沿切线方向的合力_______，用式子表示为_______________。匀速圆周运动弹力F重力G等于零Gsinθ=F安cosθ【解析】选D。由于安培力方向始终水平向左，根据左手定则知电流方向从

6、M指向N，A错误；因为导体棒做匀速圆周运动，所以有Gsinθ=F安cosθ=BILcosθ，故I=tanθ，即I∝tanθ，B错误；又P=F安vcosθ=Gvsinθ，所以P∝sinθ，C错误，D正确。【总结提升】求解磁场中导体棒运动问题的方法(1)正确地对导体棒进行受力分析，应特别注意通电导体棒受到的安培力的方向，安培力与导体棒和磁感应强度组成的平面垂直。(2)画出辅助图（如导轨﹑斜面等），并标明辅助方向（磁感应强度B、电流I的方向）。(3)将立体的受力分析图转化为平面受力分析图，即画出与导体棒垂直的平面内的受力

7、分析图。【变式训练】（2012·大纲版全国卷）如图，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（　　）A.O点处的磁感应强度为零B.a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反C.c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同D.a、c两点处磁感应强度的方向不同【解析】选C。根据安培定则，M、N处的电流在O点处的磁感应强度方向相

8、同，都垂直MN连线向下，O点处的磁感应强度不为零，选项A错误；由对称关系可知，a、b两点处的磁感应强度大小相等，磁感应强度方向都垂直MN连线向下，方向相同，选项B错误；c、d两点处的磁感应强度方向都垂直MN连线向下，方向相同，大小相等，选项C正确；a、c两点处的磁感应强度方向都垂直MN连线向下，选项D错误。热点考向2带电粒子在磁场中的运动【典例2】（18分）