2014广西物理《高考专题》(二轮)复习：专题五第12讲磁场及带电粒子在磁场中的运动教材.ppt

第12讲 磁场及带电粒子在磁场中的运动;1.磁场强弱的描述： (1)磁感应强度的定义式：B=___，条件：___________垂直。 (2)磁感应强度的合成满足___________定则。 2.安培力： (1)计算公式：F=_________，其中θ为B与I的夹角。 ①当磁场与电流垂直时，θ=90°，F=____。 ②当磁场与电流平行时，θ=0°，F=__。 (2)方向判定：用_________。;3.洛伦兹力： (1)计算公式：F=_________，其中θ为B与v的夹角。 ①v∥B时，F=__。 ②v⊥B时，F=____。 ③v=0时，F=__。 (2)方向判定：用_________，注意“四指”指向_________ _________，与_______的运动方向相反。;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·大纲版全国卷)质量分别为m1和m2、电荷量分别为q1和q2的两粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动。已知两粒子的动量大小相等。下列说法正确的是(　???) A.若q1=q2,则它们做圆周运动的半径一定相等 B.若m1=m2,则它们做圆周运动的半径一定相等 C.若q1≠q2,则它们做圆周运动的周期一定不相等 D.若m1≠m2,则它们做圆周运动的周期一定不相等;【解析】选A。带电粒子动量大小相等,即m1v1=m2v2,根据带电 粒子在磁场中运动的半径r= ,若q1=q2,则r1=r2,选项A正确; 若m1=m2,当q1≠q2时,它们的半径不相等,选项B错误;由周期公 式T= 可知,若q1≠q2,当两质量不相等时,周期可能会相等, 选项C错误;若m1≠m2,当两电荷量不相等时,周期可能会相等, 选项D错误。;2.(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。;3.(2011·大纲版全国卷)如图,两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2,且I1I2;a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点,且a、b、c与两导线共面;b点在两导线之间,b、d的连线与导线所在平面垂直。磁感应强度可能为零的点是　(　　) A.a点 B.b点 C.c点 D.d点;【解析】选C。空间某点的磁感应强度的大小和方向是两条直线电流各自产生的磁场叠加的结果。距离导线越近的地方,磁场越强.根据安培定则,只有在c点,两条导线电流各自产生的磁场才有可能大小相等,方向相反,叠加后互相抵消,磁感应强度为零。;4.(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(q0)、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，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qvB= 得r= 解得v= 故选项B 正确。;热点考向1 磁场对通电导线的作用力问题 【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θ，安培力的瞬时功率为P，则从A到C的过程中，下