2011年步步高大一轮复习讲义第8章磁场章末总结.ppt

阅卷现场 阅卷手记 本单元知识考查点主要有磁感应强度、磁感线、磁通量、电流的磁场、安培力、洛伦兹力等基本概念,以及磁现象的电本质、安培定则、左手定则等规律.涉及到的基本方法有,运用空间想象力和磁感线将磁场的空间分布形象化是解决磁场问题的关键.运用安培定则、左手定则判断磁场方向和载流导线、运动的带电粒子受力情况是将力学知识与磁场问题相结合的切入点.本章的能力要求很高,对学生的空间想象能力、逻辑推理能力、力电综合能力考查频繁,是得分或失分的要点之一. 考生在本单元知识应用的过程中常犯的错误主要表现在：不能准确地再现题目中所叙述的磁场的空间分布和带电粒子的运动轨迹：运用安培定则、左手定则判断磁场方向和载流导线、运动的带电粒子受力情况时出错；运用几何知识时出现错误；不善于分析多过程的物理问题等. 26.忽略洛伦兹力造成的错误 试题回放 一个负离子的质量为m,电量大小为q, 以速度v垂直于屏S经过小孔O射入存 在着匀强磁场的真空室中,如图1所示. 磁感应强度B方向与离子的初速度方 向垂直,并垂直于纸面向里.如果离子进入磁场后经过时间t到达位置P,证明：直线OP与离子入射方向之间的夹角θ跟t的关系是θ= . 易错点实例分析 图1 * 热点讲座 8. 带电粒子在电磁场 中的运动问题分析 以带电粒子在电场磁场中的运动为题材的物理题是高考的热点,每年的高考试卷都有此类题,并且多是大型计算题、综合题. 为什么以带电粒子在电磁场中的运动为题材的物理题是高考的热点呢?因为要在很短的时间内以有限的题目考查高中物理那么多的知识点,就要通过一个题目考查几个知识点,也就是说题目要有综合性.而以带电粒子在电磁场中的运动为题材的物理题,能考查电场、电场力、加 热点解读 章末总结 速度、速度、位移、匀速运动、匀加速运动及磁场、洛伦兹力、圆周运动、向心力、向心加速度、线速度、角速度以及几何作图、数学演算等很多知识点.所以,以带电粒子在电磁场中的运动为题材的物理题容易命制综合题. 下面通过题目探讨以带电粒子在电磁场中的运动为题材的物理题的命题规律和解题方法. 专题一 带电粒子在电场中的运动分析 【例1】 如图1所示,边长为L的正方 形区域abcd内存在着匀强电场.电 荷量为q、动能为Ek的带电粒子从a 点沿ab方向进入电场,不计重力. (1)若粒子从c点离开电场,求电场强度的大小和粒子离 开电场时的动能. (2)若粒子离开电场时动能为Ek′,则电场强度为多大？ 图1 专题讲座 解析 (1)粒子在电场中做类平抛运动,在垂直于电场方向:L=v0t 在平行于电场方向:L= at2 = 所以E= ,qEL=Ekt-Ek 则Ekt=qEL+Ek=5Ek (2)若粒子由bc边离开电场,则L=v0t,vy= 由动能定理得:Ek′-Ek= mvy2= E= 若粒子由cd边离开电场,由动能定理得qEL=Ek′-Ek 所以E= 答案 (1) 5Ek (2)粒子由bc边离开电场时,E= 粒子由cd边离开电场时,E= 专题二 带电粒子在磁场中的运动分析 1.带电粒子在匀强磁场中做不完整圆周运动的解题思路 (1)用几何知识确定圆心并求半径. (2)确定轨迹所对的圆心角,求运动时间. 【例2】 如图2所示,在xOy平面上,a点坐标为(0,l),平面内有一边界过a点和坐标原点O的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里.有一电子(质量为m,电荷量为e)从a点以初速度v0平行x轴正方向射入磁场区域,在磁场中运动,恰好在x轴上的b点(未标出)射出磁场区域,此时速度方向与x轴正方向夹角为60°.求: (1)磁场的磁感应强度. (2)电子在磁场中运动的时间. (3)磁场区域圆心O1的坐标. 解析 该题为带电粒子在有边界磁场区域中的圆周运动.看似复杂,但解题的关键还是在找圆心,同学们只要根据运动电荷在有界磁场的出入点的速度方向垂线的交点,确定圆心的位置,然后作出轨迹和半径,根据几何关系找出等量关系,求解飞行时间从找轨迹所对应的圆心角的方面着手,题目便迎刃而解. (1)由题意知,O、a、b均在圆形磁场区域的边界,粒子运动轨道圆心为O2,令O2a=O2b=R,圆心角等于偏转角∠aO2b=60°,即△aO2b为正三角形. 在△OO2b中,R2=(R-l)2+(Rsin 60°)2,得R=2l. 而R= ,得B= . (2)粒子在磁场中的飞行时间 t= T= (3)由于∠aOb=90°且为磁场图形区域的圆周角,则ab即为磁场区域直径,aO1= R=l. O1的坐标为x=aO1sin 60°= l,y=l-aO1cos 60°= ,即坐标为( ). 答案 (1)