高考物理沖刺專題復(fù)習(xí)課件 第11單元-磁場（大綱版）

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歡迎進(jìn)入物理課堂 第十一單元磁場 第十一單元 知識框架 第十一單元 知識框架 第十一單元 考綱展示 第十一單元 命題趨勢 本單元是高考的重點(diǎn)與熱點(diǎn)內(nèi)容 其中帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動問題 年年必考 本單元命題通常是在磁場 電場與重力場構(gòu)成的復(fù)合場中 將運(yùn)動學(xué)規(guī)律 牛頓運(yùn)動定律 圓周運(yùn)動規(guī)律與功能關(guān)系等考點(diǎn)綜合 以計(jì)算題 選擇題的形式出現(xiàn) 如果是計(jì)算題 往往難度較大 需要考生具有較強(qiáng)的空間想象能力和扎實(shí)的數(shù)學(xué)功底 另外 高考對本單元的考查十分注重知識的實(shí)際應(yīng)用 例如速度選擇器 質(zhì)譜儀 回旋加速器 磁流體發(fā)電機(jī) 電磁流量計(jì) 磁譜儀 霍爾效應(yīng)等 第十一單元 復(fù)習(xí)策略 1 本單元首先復(fù)習(xí)磁體與電流的磁場 然后復(fù)習(xí)磁場的兩個描述量 磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁通量 兩種作用力 安培力 洛倫茲力 及三個應(yīng)用 磁電式電流表 質(zhì)譜儀 回旋加速器 2 復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)注意突破下列重點(diǎn)或難點(diǎn) 1 熟記常見磁體和電流的磁場的空間分布特征 要能確定各磁場的方向 并且要熟悉其強(qiáng)弱分布 會畫出這些磁場的平面圖與立體圖 其中的重點(diǎn)是 勻強(qiáng)磁場 通電螺線管的磁場 直線電流的磁場 第十一單元 復(fù)習(xí)策略 2 會分析安培力 洛倫茲力的大小與方向 掌握洛倫茲力做功的特點(diǎn) 會利用牛頓第二定律 動量定理 動能定理等解答有關(guān)帶電粒子的復(fù)雜運(yùn)動問題 3 掌握涉及安培力的力電綜合題的處理方法 平衡問題 變速運(yùn)動問題 實(shí)際應(yīng)用問題等 4 掌握帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動的處理方法 包括畫運(yùn)動軌跡 在有界磁場中的運(yùn)動 在圓形磁場區(qū)域的運(yùn)動 帶電粒子運(yùn)動范圍的確定 極值的求解等 5 熟記帶電粒子在場中運(yùn)動的常見模型 掌握帶電粒子在組合場 復(fù)合場中運(yùn)動的處理方法 6 知道磁電式電表 質(zhì)譜儀 回旋加速器的結(jié)構(gòu)與原理 第十一單元 使用建議 1 本單元涉及的內(nèi)容包括五個概念 磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁感線 磁通量 安培力 洛倫茲力 兩個定則 安培定則和左手定則 其中 磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁通量是電磁學(xué)的基本概念 應(yīng)認(rèn)真理解 通電導(dǎo)體在磁場中的平衡 帶電粒子在洛倫茲力作用下的圓周運(yùn)動等問題要熟練掌握 由于安培力 洛倫茲力的方向與磁場 電流方向 或電荷運(yùn)動方向 之間存在復(fù)雜的空間關(guān)系 要求考生具有較強(qiáng)的空間想象能力及對物理過程和物理規(guī)律的綜合分析能力 要能夠看懂立體示意圖 能畫出平面圖并借助幾何圖形進(jìn)行分析和計(jì)算 其中帶電粒子在磁場或復(fù)合場中的運(yùn)動問題既是高考的熱點(diǎn)也是難點(diǎn) 需要重點(diǎn)突破 2 課時(shí)安排本單元建議安排8課時(shí) 第44講 第45講各2課時(shí) 第46講3課時(shí) 單元訓(xùn)練1課時(shí) 第44講 磁場 安培力 第44講磁場 安培力 第44講 編讀互動 1 高考對本講的考查主要集中在安培力的綜合應(yīng)用上 它綜合了電路 能量守恒 牛頓運(yùn)動定律 運(yùn)動學(xué)規(guī)律等知識 以選擇題或計(jì)算題的形式出現(xiàn) 此外 在近年高考題中 出現(xiàn)較多的是對電流的磁場 安培定則 物理學(xué)史的考查 在復(fù)習(xí)時(shí) 要求學(xué)生要熟記七種磁場 條形磁鐵 蹄形磁鐵的磁場 地磁場 勻強(qiáng)磁場 通電直導(dǎo)線 環(huán)形電流 通電螺線管的磁場 的空間分布 能畫出它們的磁感線的平面圖和立體圖 能通過多種途徑分析安培力的方向 能用力學(xué)規(guī)律 電學(xué)規(guī)律分析處理有關(guān)安培力的三大問題 平衡問題 勻變速運(yùn)動問題 電荷流量問題 第44講 編讀互動 2 本講例題分類安排思路 1 磁場及其描述 2 安培力及通電導(dǎo)體在磁場中的受力分析 3 涉及安培力的力學(xué)綜合題 3 本講建議課時(shí)安排第一課時(shí) 磁場與磁感應(yīng)強(qiáng)度 安培力的分析 通電直導(dǎo)線在磁場中的平衡 第二課時(shí) 安培力的綜合運(yùn)用 運(yùn)用動量定理求導(dǎo)體通過的電量 安培力在實(shí)際生活中的運(yùn)用 磁電式電流表 第44講 考點(diǎn)整合 N 第44講 考點(diǎn)整合 BS 強(qiáng)弱 方向 切線 N 強(qiáng)弱 外部 內(nèi)部 第44講 考點(diǎn)整合 3 特殊磁場 1 地磁場的特點(diǎn) 不考慮磁偏角的影響 地磁場的N極對應(yīng)地理南極 S極對應(yīng)地理北極 地磁場中B的 分量總是從地球的南極指向北極 而 分量則南北相反 在南半球垂直地面向上 在北半球垂直地面向下 在赤道平面上 距離地球表面相等的各點(diǎn) 磁感應(yīng)強(qiáng)度相等 且方向水平向北 2 勻強(qiáng)磁場的特點(diǎn) 磁感應(yīng)強(qiáng)度處處相同 磁感線平行等距同向 3 電流的磁場 可用 定則 手螺旋定則 判斷磁場方向 水平 豎直 安培 右 第44講 考點(diǎn)整合 二 安培力1 方向 既垂直于磁場方向 又垂直于電流方向 可用 手定則判斷安培力的方向 2 大小 F 為B L間的夾角 若通電導(dǎo)線垂直于磁場方向時(shí) 則F 最大 若通電導(dǎo)線與磁場方向平行時(shí) F 3 微觀原因 導(dǎo)體內(nèi)大量定向移動的電荷受 力的宏觀表現(xiàn) 4 應(yīng)用 磁電式電流表 原理 通電線圈在均勻輻向分布的磁場中受到磁力矩的作用而轉(zhuǎn)動 當(dāng) 產(chǎn)生的阻力矩與之平衡時(shí)線圈停止轉(zhuǎn)動 通過偏轉(zhuǎn)的 與 就可顯示電流的大小與方向 特點(diǎn) 高 均勻 量程很 左 BILsin BIL 0 洛倫茲 螺旋彈簧 角度 偏向 靈敏度 刻度 小 探究點(diǎn)一磁場及其描述 第44講 要點(diǎn)探究 一 常見磁體磁場分布規(guī)律 第44講 要點(diǎn)探究 第44講 要點(diǎn)探究 第44講 要點(diǎn)探究 第44講 要點(diǎn)探究 例1如圖44 1所示 a b c三枚小磁針分別放在通電螺線管的正上方 管內(nèi)和右側(cè) 當(dāng)開關(guān)閉合 這些小磁針靜止時(shí) 小磁針N極的指向是 A a b c均向左B a b c均向右C a向左 b向右 c向右D a向右 b向左 c向右 C 第44講 要點(diǎn)探究 解析 由安培定則可以判斷 通電螺線管的右端為N極 左端為S極 因磁體的外部的磁場是從N極指向S極 同時(shí) 任意一點(diǎn)的磁場方向就是該點(diǎn)的磁感線的切線方向 也是靜止的小磁針在該點(diǎn)的N極指向 因a處的磁場方向是向左的 故小磁針a的N極的指向也向左 同理可得小磁針c的N極的指向向右 因磁體的內(nèi)部的磁場是從S極指向N極 小磁針b的N極的指向是向右 第44講 要點(diǎn)探究 點(diǎn)評 在磁場中任意一點(diǎn) 存在方向的三統(tǒng)一 即任意一點(diǎn)的磁場方向就是該點(diǎn)的磁感線的切線方向 也是靜止在該處的小磁針N極的指向 命題意圖 考查螺線管的磁場分布情況 通過本題要求學(xué)生掌握利用小磁針探究磁場方向的方法 第44講 要點(diǎn)探究 變式題關(guān)于磁感線的概念和性質(zhì) 下列說法中正確的是 A 磁場中任意兩條磁感線可能相交B 磁感線上各點(diǎn)的切線方向就是各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向C 鐵屑在磁場中分布所形成的曲線就是磁感線D 磁感線總是從磁體N極出發(fā)指向磁體的S極 B 第44講 要點(diǎn)探究 解析 由磁感線的性質(zhì)可知 磁感線是閉合的假想曲線 在磁體的外部磁感線由磁體的N極指向S極 而在磁體的內(nèi)部磁感線由S極指向N極 第44講 要點(diǎn)探究 探究點(diǎn)二安培力及通電導(dǎo)體在磁場中的受力分析 第44講 要點(diǎn)探究 第44講 要點(diǎn)探究 二 判斷通電導(dǎo)體 或磁體 在安培力作用下的運(yùn)動的常用方法 第44講 要點(diǎn)探究 例2 2010 上海卷 如圖44 3所示 水平桌面上放置一根條形磁鐵 磁鐵中央正上方用絕緣彈簧懸掛一水平直導(dǎo)線 并與磁鐵垂直 當(dāng)直導(dǎo)線中通入圖中所示方向的電流時(shí) 可以判斷出 A 彈簧的拉力增大 條形磁鐵對桌面的壓力減小B 彈簧的拉力減小 條形磁鐵對桌面的壓力減小C 彈簧的拉力增大 條形磁鐵對桌面的壓力增大D 彈簧的拉力減小 條形磁鐵對桌面的壓力增大 A 第44講 要點(diǎn)探究 解析 本題考查左手定則的應(yīng)用 屬較易題 A項(xiàng) 當(dāng)直導(dǎo)線中通入圖中所示方向的電流時(shí) 由左手定則 直導(dǎo)線受到向下的安培力 彈簧的拉力增大 力的作用是相互的 條形磁鐵受到向上的引力 條形磁鐵對桌面的壓力減小 A對 其余錯 第44講 要點(diǎn)探究 點(diǎn)評 本題研究的是條形磁鐵的受力情況 雖然不能直接求得通電導(dǎo)線對條形磁鐵的作用力 但是可以求該力的反作用力 條形磁鐵對通電導(dǎo)線的安培力 則問題得解 命題意圖 通過本題意在引導(dǎo)學(xué)生強(qiáng)化以下意識 1 轉(zhuǎn)換思想的應(yīng)用 當(dāng)不能直接求某個力時(shí) 可考慮求其反作用力來實(shí)現(xiàn) 2 安培力是一種性質(zhì)力 和其他力一樣 分析物體受力時(shí)不能丟掉安培力 第44講 要點(diǎn)探究 A 第44講 要點(diǎn)探究 第44講 要點(diǎn)探究 探究點(diǎn)三涉及安培力的力學(xué)綜合題 涉及安培力的力學(xué)綜合題主要是以下兩種形式 一 安培力與動力學(xué)知識的綜合問題1 通電導(dǎo)體在磁場 重力場中的平衡與加速問題的處理方法和純力學(xué)問題一樣 只是多了一個安培力而已 2 解決這類問題的關(guān)鍵點(diǎn) 1 受力分析時(shí)要注意準(zhǔn)確找出安培力的方向 安培力方向既與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直又與電流方向垂直 2 畫出導(dǎo)體受力平面圖 往往是側(cè)視圖 3 主要涉及考點(diǎn) 全電路歐姆定律 安培力計(jì)算公式F BIL 物體平衡條件 牛頓第二定律 第44講 要點(diǎn)探究 二 安培力與動量 能量知識相結(jié)合的綜合問題安培力作為通電導(dǎo)線所受的一種外力 與其他力一起產(chǎn)生了通電導(dǎo)體在磁場中的平衡 加速及做功問題 這類問題與力學(xué)知識聯(lián)系很緊 解題時(shí) 把安培力等同于重力 彈力 摩擦力等性質(zhì)力 即安培力可以做功 安培力也可以有沖量等 第44講 要點(diǎn)探究 例3如圖44 5所示 金屬棒ab的質(zhì)量m 0 005kg 放在寬度為L 1 0m摩擦力不計(jì)的兩根水平平行的金屬導(dǎo)軌上 磁感應(yīng)強(qiáng)度B 0 5T 方向豎直向上 電容C 200 F 電源電動勢E 16V 導(dǎo)軌離地面的高度h 0 8m 單刀雙擲開關(guān)先擲到1 然后擲到2 金屬棒ab被拋到地面上 落地點(diǎn)距拋出點(diǎn)的距離s 0 064m 問電容兩端的電壓還有多大 第44講 要點(diǎn)探究 第44講 要點(diǎn)探究 點(diǎn)評 本題為涉及安培力的力電綜合題 涉及的主要考點(diǎn)有電容器 平拋運(yùn)動 安培力的計(jì)算 動量定理等 其中通過動量定理得到安培力的沖量和電量的關(guān)系是解決本題的關(guān)鍵 命題意圖 通過本題意在給學(xué)生兩方面信息 第一 涉及安培力的力電綜合題實(shí)質(zhì)與前面純力學(xué)問題的基本方法 規(guī)律是一樣的 只不過多了安培力而已 所以對此類問題首先要樹立必勝的信心 第二 要記住一些典型的思路和技巧 例如本題中通過動量定理對安培力的沖量和電量的關(guān)系的建立就是一個經(jīng)常使用的技巧 第44講 要點(diǎn)探究 變式題如圖44 6所示 水平光滑的金屬框架上左端連接一個電阻R 有一金屬桿在外力F的作用下沿框架向右由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動 勻強(qiáng)磁場方向豎直向下 框架與金屬桿的電阻不計(jì)并接觸良好 則能反映外力F隨時(shí)間t變化規(guī)律的圖象是 B 第44講 要點(diǎn)探究 第44講 要點(diǎn)探究 第45講 磁場對運(yùn)動電荷的作用 第45講磁場對運(yùn)動電荷的作用 第45講 編讀互動 第45講 編讀互動 第45講 考點(diǎn)整合 磁場 運(yùn)動 左 Bqv 大小 方向 第45講 考點(diǎn)整合 2 90 第45講 考點(diǎn)整合 探究點(diǎn)一帶電粒子在磁場中軌跡 圓心 半徑 運(yùn)動時(shí)間的確定 第45講 要點(diǎn)探究 1 圓心的確定 1 已知入射方向和出射方向時(shí) 可通過入射點(diǎn)和出射點(diǎn)分別作垂直于入射方向和出射方向的直線 兩條直線的交點(diǎn)就是圓弧軌道的圓心 如圖45 1所示 圖中P為入射點(diǎn) M為出射點(diǎn) 第45講 要點(diǎn)探究 第45講 要點(diǎn)探究 第45講 要點(diǎn)探究 第45講 要點(diǎn)探究 第45講 要點(diǎn)探究 第45講 要點(diǎn)探究 例1在某平面上有一半徑為R的圓形區(qū)域 區(qū)域內(nèi)外均有垂直于該平面的勻強(qiáng)磁場 圓外磁場范圍足夠大 已知兩部分磁場方向相反且磁感應(yīng)強(qiáng)度都為B 方向如圖45 4所示 現(xiàn)在圓形區(qū)域的邊界上的A點(diǎn)有一個電荷量為q 質(zhì)量為m的帶電粒子以沿半徑且垂直于磁場方向向圓外的速度經(jīng)過該圓形邊界 已知該粒子只受到磁場對它的作用力 1 若粒子經(jīng)過一系列圓周運(yùn)動繞O點(diǎn)旋轉(zhuǎn)一周時(shí)恰好能回到A點(diǎn) 試求 粒子運(yùn)動速度v的可能值 2 在粒子恰能回到A點(diǎn)的情況下 求該粒子回到A點(diǎn)所需的最短時(shí)間 第45講 要點(diǎn)探究 第45講 要點(diǎn)探究 第45講 要點(diǎn)探究 點(diǎn)評 本題考查帶電粒子在磁場中的圓周運(yùn)動 涉及多解問題 對于多解問題的分析關(guān)鍵是分析清楚造成多解的原因 主要包括以下四個方面 1 帶電粒子電性不確定形成多解 帶電粒子可能帶正電荷 也可能帶負(fù)電荷 在相同的初速度下 正負(fù)粒子在磁場中運(yùn)動軌跡不同 導(dǎo)致雙解 2 磁場方向不確定形成多解 若只告知磁感應(yīng)強(qiáng)度大小 而未說明磁感應(yīng)強(qiáng)度方向 則應(yīng)考慮因磁場方向不確定而導(dǎo)致的多解 第45講 要點(diǎn)探究 3 臨界狀態(tài)不唯一形成多解 帶電粒子在洛倫茲力作用下飛越有界磁場時(shí) 它可能穿過去 也可能偏轉(zhuǎn)180 從入射界面這邊反向飛出 4 運(yùn)動的重復(fù)性形成多解 如帶電粒子在部分是電場 部分是磁場的空間運(yùn)動時(shí) 往往具有往復(fù)性 因而形成多解 命題意圖 本題意在鞏固學(xué)生對于帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的基本解題方法和技巧 并強(qiáng)化學(xué)生對于此類問題往往具有多解性的意識 培養(yǎng)學(xué)生全面細(xì)致分析物理問題的能力 第45講 要點(diǎn)探究 變式題 2010 寧夏卷 如圖45 5所示 在0 x a 0 y 范圍內(nèi)有垂直于xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場 磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B 坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一個粒子源 在某時(shí)刻發(fā)射大量質(zhì)量為m 電荷量為q的帶正電粒子 它們的速度大小相同 速度方向均在xOy平面內(nèi) 與y軸正方向的夾角分布在0 90 范圍內(nèi) 已知粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑介于到a之間 從發(fā)射粒子到粒子全部離開磁場經(jīng)歷的時(shí)間恰好為粒子在磁場中做圓周運(yùn)動周期的四分之一 求最后離開磁場的粒子從粒子源射出時(shí)的 1 速度的大小 2 速度方向與y軸正方向夾角的正弦 第45講 要點(diǎn)探究 第45講 要點(diǎn)探究 第45講 要點(diǎn)探究 探究點(diǎn)二帶電粒子在磁場中的一般運(yùn)動 對帶電體在洛倫茲力作用下一般運(yùn)動問題的分析思路 1 確定對象 并對其進(jìn)行受力分析 2 根據(jù)物體受力情況和運(yùn)動情況確定每一個運(yùn)動過程所適用的規(guī)律 力學(xué)規(guī)律均適用 總之解決這類問題的方法與純力學(xué)問題一樣 只是多了一個洛倫茲力 同時(shí)要特別注意 1 洛倫茲力不做功 在應(yīng)用動能定理 能量守恒定律時(shí)要尤其注意這一點(diǎn) 2 洛倫茲力可能是恒力也可能是變力 第45講 要點(diǎn)探究 第45講 要點(diǎn)探究 第45講 要點(diǎn)探究 點(diǎn)評 通過本題可以看到 1 在解決帶電粒子在磁場中運(yùn)動的力學(xué)問題時(shí) 對粒子進(jìn)行受力分析 運(yùn)動情況分析是關(guān)鍵 2 根據(jù)力學(xué)特征 選用相應(yīng)的力學(xué)規(guī)律求解 但由于洛倫茲力與速度有關(guān) 要注意動態(tài)分析 命題意圖 本題意在強(qiáng)化學(xué)生以下解題意識和技巧 1 洛倫茲力是一種性質(zhì)力 要做好包括洛倫茲力在內(nèi)的受力分析 2 注意洛倫茲力不做功的特點(diǎn) 3 涉及存在束縛條件的帶電粒子在磁場中的變速運(yùn)動要有動態(tài)分析的意識 第45講 要點(diǎn)探究 變式題如圖45 7所示 質(zhì)量為m的帶正電小球 電荷量為q 小球中間有一孔套在足夠長的絕緣細(xì)桿上 桿與水平方向成 角 與球的動摩擦因數(shù)為 此裝置放在沿水平方向 磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中 若從高處將小球無初速度釋放 小球在下滑過程中加速度的最大值為 運(yùn)動速度的最大值為 gsin 第45講 要點(diǎn)探究 第45講 要點(diǎn)探究 探究點(diǎn)三帶電粒子在磁場中圓周運(yùn)動的科技應(yīng)用 第45講 要點(diǎn)探究 第45講 要點(diǎn)探究 第45講 要點(diǎn)探究 第45講 要點(diǎn)探究 第45講 要點(diǎn)探究 點(diǎn)評 弄清回旋加速器的原理及相關(guān)物理量的關(guān)系是解答本題的關(guān)鍵 在回旋加速器中運(yùn)動的粒子盡管速度發(fā)生變化 但運(yùn)動的周期不改變 利用回旋加速器D形盒的半徑可以得出粒子獲得的最大速度或最大動能 而最大動能又與加速的次數(shù)有關(guān) 加速的次數(shù)又和總運(yùn)動的時(shí)間及運(yùn)動的周期有關(guān) 命題意圖 本題主要考查帶電粒子在洛倫茲力作用下的圓周運(yùn)動在科技中的應(yīng)用 要求學(xué)生必須理解好相關(guān)原理 第45講 要點(diǎn)探究 D 第45講 要點(diǎn)探究 第45講 要點(diǎn)探究 A 質(zhì)子在環(huán)形加速器中運(yùn)動時(shí) 軌道所處位置的磁場會逐漸減小B 質(zhì)子在環(huán)形加速器中運(yùn)動時(shí) 軌道所處位置的磁場始終保持不變C 質(zhì)子在對撞軌道中運(yùn)動時(shí) 軌道所處位置的磁場會逐漸減小D 質(zhì)子在對撞軌道中運(yùn)動時(shí) 軌道所處位置的磁場始終保持不變 第45講 要點(diǎn)探究 第45講 備用習(xí)題 BD 第45講 備用習(xí)題 第46講 帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動 第46講帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動 第46講 編讀互動 1 本講內(nèi)容為高考熱點(diǎn) 常以計(jì)算題 選擇題的形式出現(xiàn) 側(cè)重于考查帶電粒子在磁場 電場 重力場及三場所形成的組合場或復(fù)合場中的運(yùn)動 有時(shí)以實(shí)際應(yīng)用為載體 有時(shí)以多過程為特點(diǎn) 將三種場對應(yīng)的典型運(yùn)動 運(yùn)動學(xué)規(guī)律 圓周運(yùn)動規(guī)律 動能定理 功能原理等有機(jī)地結(jié)合起來 難度較大 這類考題能很好地考查考生的綜合分析能力 空間想象能力 運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解決物理問題的能力 所以 復(fù)習(xí)本講時(shí)要求學(xué)生應(yīng)引起足夠重視 解題時(shí) 應(yīng)分清三種場力在大小 方向 做功特點(diǎn)及對應(yīng)的典型運(yùn)動上的區(qū)別 掌握帶電粒子在各類場中的運(yùn)動性質(zhì)及常用規(guī)律 會分階段劃分組合場 能從復(fù)合場中抽象出常見的運(yùn)動模型 會解答帶電粒子的約束型直線運(yùn)動的問題 會用動能定理或功能關(guān)系分析帶電粒子的復(fù)雜運(yùn)動 第46講 編讀互動 2 本講例題分類安排思路 1 帶電粒子在組合場中的運(yùn)動 2 帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動 3 涉及帶電粒子在復(fù)合場中運(yùn)動的科技應(yīng)用 3 本講建議課時(shí)安排第一課時(shí) 帶電粒子在組合場中的運(yùn)動 第二課時(shí) 用動力學(xué)觀點(diǎn) 功能觀點(diǎn)分析帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動 第三課時(shí) 帶電粒子在復(fù)合場中運(yùn)動的實(shí)際應(yīng)用 第46講 考點(diǎn)整合 第46講 考點(diǎn)整合 第46講 考點(diǎn)整合 2 復(fù)合場 由兩種或多種單場復(fù)合而成的空間 其特點(diǎn)是在同一空間存在兩種或多種場 解題分成三類情況 利用復(fù)合場模型求解 利用平衡條件 牛頓第二定律等力學(xué)規(guī)律求解 利用動能定理或能量關(guān)系求解 3 帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動過程的分析 因帶電粒子的速度變化 導(dǎo)致洛倫茲力的變化 致使合外力 加速度 速度 洛倫茲力等連鎖變化 往往最終有 當(dāng)加速度為0時(shí) 速度取最大值 帶電粒子做勻速直線運(yùn)動 探究點(diǎn)一帶電粒子在組合場中的運(yùn)動 第46講 要點(diǎn)探究 組合場是由兩個以上單場組合拼接而成的區(qū)域 則帶電粒子在組合場中的整個運(yùn)動過程也是由帶電粒子在各個單場中運(yùn)動過程的組合 所以分析此類問題的關(guān)鍵主要表現(xiàn)在兩個方面 其一 要能準(zhǔn)確分析帶電粒子在各個單場中的受力情況和運(yùn)動情況 有時(shí)還要涉及能量觀點(diǎn) 其二 要特別注意帶電粒子在各單場交界處的運(yùn)動狀態(tài) 主要是速度大小和方向 這是帶電粒子在兩個場中運(yùn)動的銜接點(diǎn) 第46講 要點(diǎn)探究 第46講 要點(diǎn)探究 第46講 要點(diǎn)探究 第46講 要點(diǎn)探究 點(diǎn)評 帶電粒子在組合場中的問題在高考中經(jīng)常出現(xiàn) 應(yīng)引起足夠重視 這類問題的關(guān)鍵是對帶電粒子的運(yùn)動進(jìn)行正確分析 繪出運(yùn)動的軌跡示意圖 再利用對應(yīng)的單場模型進(jìn)行處理并求出未知量 命題意圖 本題主要考查帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)和在磁場中的勻速圓周運(yùn)動 帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)并不困難 對帶電粒子在磁場中的勻速圓周運(yùn)動的分析 關(guān)鍵是找出帶電粒子做圓周運(yùn)動的圓心 尤其圓心不在常規(guī)點(diǎn)時(shí)對考生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識解決問題的能力要求較高 第46講 要點(diǎn)探究 第46講 要點(diǎn)探究 第46講 要點(diǎn)探究 第46講 要點(diǎn)探究 第46講 要點(diǎn)探究 第46講 要點(diǎn)探究 探究點(diǎn)二帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動 1 帶電粒子在復(fù)合場中運(yùn)動的基本分析 1 當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場中所受的合外力為0時(shí) 粒子將做勻速直線運(yùn)動或靜止 2 當(dāng)帶電粒子所受的合外力與運(yùn)動方向在同一條直線上時(shí) 粒子將做變速直線運(yùn)動 3 當(dāng)帶電粒子所受的合外力充當(dāng)向心力時(shí) 粒子將做勻速圓周運(yùn)動 4 當(dāng)帶電粒子所受的合外力的大小 方向均是不斷變化的時(shí) 粒子將做變加速運(yùn)動 這類問題一般只能用能量關(guān)系處理 第46講 要點(diǎn)探究 2 研究帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動要正確地對帶電粒子進(jìn)行受力分析 第一 畫出粒子的運(yùn)動軌跡 第二 在不同的階段 對粒子進(jìn)行受力分析 根據(jù)力的獨(dú)立作用原理 每個力都會在各自方向上獨(dú)立地產(chǎn)生加速度 然后根據(jù)運(yùn)動的合成和分解法則 由各個分運(yùn)動的特點(diǎn)及其與合運(yùn)動的關(guān)系入手 第三 根據(jù)從外力做功和電荷能量變化的關(guān)系入手求解 洛倫茲力永不做功 重力做功與路徑無關(guān) 只取決于始末位置的高度差 電場力做功也與路徑無關(guān) 只取決于始末位置的電勢差 第46講 要點(diǎn)探究 第46講 要點(diǎn)探究 第46講 要點(diǎn)探究 第46講 要點(diǎn)探究 第46講 要點(diǎn)探究 命題意圖 本題意在強(qiáng)化學(xué)生以下幾方面意識 1 帶電粒子的運(yùn)動規(guī)律遵從動力學(xué)基本規(guī)律 帶電粒子做勻速直線運(yùn)動則必須滿足合外力為零 做勻速圓周運(yùn)動時(shí)必須是其他場力的合力平衡 而粒子所受洛倫茲力提供其圓周運(yùn)動的向心力 這是在此類問題中常用的基本規(guī)律 也往往是解題的突破口 2 強(qiáng)化學(xué)生分析此類問題規(guī)范畫圖的能力 第46講 要點(diǎn)探究 D 第46講 要點(diǎn)探究 第46講 要點(diǎn)探究 探究點(diǎn)三涉及帶電粒子在復(fù)合場中運(yùn)動的科技應(yīng)用 第46講 要點(diǎn)探究 第46講 要點(diǎn)探究 第46講 要點(diǎn)探究 第46講 要點(diǎn)探究 第46講 要點(diǎn)探究 第46講 要點(diǎn)探究 第46講 要點(diǎn)探究 第46講 要點(diǎn)探究 第46講 要點(diǎn)探究 第46講 要點(diǎn)探究 點(diǎn)評 本題主要是帶電粒子在復(fù)合場中綜合應(yīng)用的考查 包括科技應(yīng)用及常規(guī)問題 如邊界問題 的考查 綜合性較強(qiáng) 命題意圖 本題意在提高學(xué)生兩方面能力 其一 速度選擇器結(jié)論的應(yīng)用 其二 帶電粒子在磁場中圓周運(yùn)動臨界問題分析 注意 切點(diǎn) 往往是臨界點(diǎn) 第46講 要點(diǎn)探究 BD 第46講 要點(diǎn)探究 第46講 要點(diǎn)探究 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全