高三物理创新设计第八章基础课时23.ppt

答案　D 情形三　圆形边界(沿径向射入必沿径向射出，如图所示) 【例4】　如图11所示，半径为R的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，C、D是水平线与圆周的交点，且CD＝R，AO是水平半径。甲、乙两粒子从A点以不同速度沿AO方向同时垂直射入匀强磁场中，甲、乙两粒子恰好同时分别击中C、D两点，不计粒子重力和粒子间的相互作用，则甲、乙两粒子的速度之比为(　　) 图11 答案　D 图12 答案　B 方法提炼 1.圆心的确定方法 方法一　若已知粒子轨迹上的两点的速度方向，则可根据洛伦兹力F⊥v，分别确定两点处洛伦兹力F的方向，其交点即为圆心，如图(a)； 方法二　若已知粒子运动轨迹上的两点和其中某一点的速度方向，则可作出此两点的连线(即过这两点的圆弧的弦)的中垂线，中垂线与垂线的交点即为圆心，如图(b)。 1.(2015·海南单科，1)如图13所示，a是竖直平面P上的一点，P前有一条形磁铁垂直于P，且S极朝向a点，P后一电子在偏转线圈和条形磁铁的磁场的共同作用下，在水平面内向右弯曲经过a点。在电子经过a点的瞬间，条形磁铁的磁场对该电子的作用力的方向(　　) 图13 A.向上 　　 B.向下　　 C.向左 　　D.向右 解析　条形磁铁的磁感线在a点垂直P向外，电子在条形磁铁的磁场中向右运动，由左手定则可得电子所受洛伦兹力的方向向上，A正确。 答案　A 2.(2015·新课标全国卷Ⅰ，14)两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行。一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力)，从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的(　　) A.轨道半径减小，角速度增大 B.轨道半径减小，角速度减小 C.轨道半径增大，角速度增大 D.轨道半径增大，角速度减小 答案　D 3.(2015·陕西渭南一模)在真空室中，有垂直于纸面向里的匀强磁场，三个质子1、2和3分别以大小相等、方向如图14所示的初速度v1、v2和v3经过平板MN上的小孔O射入匀强磁场，这三个质子打到平板MN上的位置到小孔O的距离分别是s1、s2和s3，不计质子重力，则有(　　) 图14 A.s1＞s2＞s3 B.s1＜s2＜s3 C.s1＝s3＞s2 D.s1＝s3＜s2 解析　由已知条件可知三个质子运动轨迹的半径相等。由于初速度v1和v3的方向与MN的夹角相等，所以这两个质子的运动轨迹正好能组合成一个完整的圆，则这两个质子打到平板MN上的位置到小孔的距离是相等的，且小于轨迹圆的直径；而初速度为v2的质子方向与MN垂直，则它的运动轨迹正好是半圆，所以质子打到平板MN上的位置到小孔的距离恰好是圆的直径，即s1＝s3＜s2，D正确。 答案　D 图15 A.无论磁感应强度大小如何，获得初速度后的瞬间，小球在最低点一定受到管壁的弹力作用 B.无论磁感应强度大小如何，小球一定能到达环形细圆管的最高点，且小球在最高点一定受到管壁的弹力作用 C.无论磁感应强度大小如何，小球一定能到达环形细圆管的最高点，且小球到达最高点时的速度大小都相同 D.小球在从环形细圆管的最低点运动到所能到达的最高点的过程中，水平方向分速度的大小一直减小 答案　BC 图16 (1)当磁感应强度为多大时，粒子恰好从A点射出？ (2)对应于粒子可能射出的各段磁场边界，磁感应强度应满足什么条件？ 小结巧记 基础诊断 考点突破 随堂演练 基础课时23　磁场对运动电荷的作用 [知识梳理] 知识点一、洛伦兹力、洛伦兹力的方向和洛伦兹力的公式 1.洛伦兹力：磁场对_________的作用力叫洛伦兹力。 2.洛伦兹力的方向 (1)判定方法：左手定则： 掌心——磁感线_____穿入掌心； 四指——指向正电荷运动的方向或负电荷运动的_______； 拇指——指向_________的方向。 (2)方向特点：F⊥B，F⊥v，即F垂直于B和v决定的_____。 运动电荷 垂直 反方向 洛伦兹力 平面 3.洛伦兹力的大小 (1)v∥B时，洛伦兹力F＝__。(θ＝0°或180°) (2)v⊥B时，洛伦兹力F＝____。(θ＝90°) (3)v＝0时，洛伦兹力F＝__。 知识点二、带电粒子在匀强磁场中的运动 1.若v∥B，带电粒子不受洛伦兹力，在匀强磁场中做__________运动。 2.若v⊥B，带电粒子仅受洛伦兹力作用，在垂直于磁感线的平面内以入射速度v做_________运动。 3.半径和周期公式：(v⊥B) 0 0 qvB 匀速直线 匀速圆周 [思考] (1)洛伦兹力对运动电荷做功吗？它是否改变运动电荷速度的方向？ (2)电荷在电场中一定受到电场力作用吗？电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用吗？ (3)试画出图1中几种情况下带电粒子的运动轨迹。 图1 [诊断自测] 1.下列各图中，运动电荷的速度方向、