高中物理第三章磁场复习教科选修.ppt

返回,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,高中物理第三章磁场复习课件教科选修,专题归纳整合,知识网络构建,章末综合检测,本章优化总结,知识网络构建,【规律总结】(1)电子、质子、粒子等一般不计重力，带电小球、尘埃、液滴等带电颗粒一般要考虑重力的作用,高中物理第三章磁场复习课件教科选修,4运动的重复性形成多解：带电粒子在部分是电场、部分是磁场的空间中运动时，往往运动具有往复性，因而形成多解,1带电粒子电性不确定形成多解：受洛伦兹力作用的带电粒子，可能带正电荷，也可能带负电荷，在相同的初速度下，正、负粒子在磁场中运动轨迹不同，导致有双解,(3)当带电粒子做复杂曲线运动时，一般用动能定理或能量守恒定律求解,4对于粒子连续通过几个不同情况的场的问题，要分阶段进行处理,4对于粒子连续通过几个不同情况的场的问题，要分阶段进行处理,1弄清复合场的组成一般有磁场、电场的复合，磁场、重力场的复合，磁场、电场、重力场三者的复合,高中物理第三章磁场复习课件教科选修,(1)“磁偏转”：质量为m，电荷量为q的粒子以速度v垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中，所受的磁场力(即洛伦兹力)FBqvB与粒子的速度v有关，FB所产生的加速度使粒子的速度方向发生变化，而速度方向的变化反过来又导致FB的方向变化，FB是变力,【思路点拨】液滴所受重力和电场力平衡，洛伦兹力提供液滴做圆周运动的向心力,5画出粒子运动轨迹，灵活选择不同的运动规律,4对于粒子连续通过几个不同情况的场的问题，要分阶段进行处理,(1)“磁偏转”：质量为m，电荷量为q的粒子以速度v垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中，所受的磁场力(即洛伦兹力)FBqvB与粒子的速度v有关，FB所产生的加速度使粒子的速度方向发生变化，而速度方向的变化反过来又导致FB的方向变化，FB是变力,【思路点拨】根据粒子在不同区域内的运动特点和受力特点画出轨迹，分别利用类平抛和圆周运动的分析方法列方程求解,(2)当带电粒子在复合场中做匀速圆周运动时，应用牛顿定律结合圆周运动规律求解,(南安一中高二检测)如图31所示，在虚线所示的宽度范围内，用场强为E的匀强电场可使以初速度v0垂直于电场入射的某种正离子偏转角在同样宽度范围内，若改用方向垂直于纸面向外的匀强磁场，使该离子穿过磁场区域的偏转角度也为，则匀强磁场的磁感应强度大小为多少？,【思路点拨】根据粒子在不同区域内的运动特点和受力特点画出轨迹，分别利用类平抛和圆周运动的分析方法列方程求解,专题归纳整合,专题,1,带电粒子的电偏转和磁偏转,“,电偏转,”,和,“,磁偏转,”,分别是利用电场和磁场对运动电荷施加作用力，从而控制其运动方向，由于磁场和电场对电荷的作用具有不同的特征，使得两种偏转存在着差别,1,受力特征,(1),“,磁偏转,”,：质量为,m,，电荷量为,q,的粒子以速度,v,垂直射入磁感应强度为,B,的匀强磁场中，所受的磁场力,(,即洛伦兹力,),F,B,q,v,B,与粒子的速度,v,有关，,F,B,所产生的加速度使粒子的速度方向发生变化，而速度方向的变化反过来又导致,F,B,的方向变化，,F,B,是变力,(,南安一中高二检测,),如图,3,1,所示，在虚线所示的宽度范围内，用场强为,E,的匀强电场可使以初速度,v,0,垂直于电场入射的某种正离子偏转,角在同样宽度范围内，若改用方向垂直于纸面向外的匀强磁场，使该离子穿过磁场区域的偏转角度也为,，则匀强磁场的磁感应强度大小为多少？,例,1,图,3,1,【,思路点拨,】,离子在电场中做类平抛运动，在磁场中做匀速圆周运动,图,3,2,【,规律总结,】,本类问题考查学生对双基掌握的情况，电场和磁场是电学中的重点内容，带电粒子在场中的运动又是该部分的重头戏，从本质上区分两种偏转有利于学生提升能力,专题,2,洛伦兹力作用下的多解问题,1,带电粒子电性不确定形成多解：受洛伦兹力作用的带电粒子，可能带正电荷，也可能带负电荷，在相同的初速度下，正、负粒子在磁场中运动轨迹不同，导致有双解,2,磁场方向不确定形成多解：有些题目只告诉了磁感应强度大小，而未具体指出磁感应强度方向此时必须要考虑磁感应强度方向不确定而形成的双解,3,临界状态不唯一形成多解：带电粒子在洛伦兹力作用下飞越有界磁场时，由于粒子运动轨迹是圆弧状，因此，它可能穿过去了，也可能转过,180,从入射界面这边反向飞出，于是形成多解,4,运动的重复性形成多解：带电粒子在部分是电场、部分是磁场的空间中运动时，往往运动具有往复性，因而形成多解,如图,3,3,甲所示，,M,、,N,为竖直放置、彼此平行的两块平板，板间距离为,d,，两板中央各有一个小孔,O,、,O,且正对，在两板间有垂直于纸面方向的磁场，磁感应强度随时间的变化如图乙所示有一束正离子在,t,0,时垂直于,M,板从小孔,O,射入磁场已知正离子的质量为,m,，带电荷量为,q,，正离子在磁场中做匀速圆周运动的周期与磁感应强度变化的周期都为,T,0,，不考虑由于磁场变化而产生的电场的影响，不计离子所受重力求：,例,2,图,3,3,(1),磁感应强度,B,0,的大小；,(2),要使正离子从,O,孔垂直于,N,板射出磁场，正离子射入磁场时的速度,v,0,的可能值,【,思路点拨,】,先分析正离子在交变磁场中的运动性质，明确物理过程，然后判断出要使正离子垂直于,N,板射出磁场，必须让正离子从,O,孔垂直于,M,板射入磁场，且在磁场中运动的时间正好是磁场变化周期的整数倍,图,3,4,【,规律总结,】,解题中，除了要灵活运用圆周运动的规律外，还要注意到电荷受各种因素的制约，往往不是唯一的解，这就要求同学们必须深刻理解题意，挖掘隐含条件，分析不确定因素，力求解答准确、完整,专题,3,带电粒子在复合场中的运动,1,弄清复合场的组成一般有磁场、电场的复合，磁场、重力场的复合，磁场、电场、重力场三者的复合,2,正确受力分析，除重力、弹力、摩擦力外要特别注意静电力和磁场力的分析,3,确定带电粒子的运动状态，注意运动情况和受力情况的结合,4,对于粒子连续通过几个不同情况的场的问题，要分阶段进行处理,5,画出粒子运动轨迹，灵活选择不同的运动规律,(1),当带电粒子在复合场中做匀速直线运动时，根据受力平衡列方程求解,(2),当带电粒子在复合场中做匀速圆周运动时，应用牛顿定律结合圆周运动规律求解,(3),当带电粒子做复杂曲线运动时，一般用动能定理或能量守恒定律求解,(4),对于临界问题，注意挖掘隐含的条件,(1)“磁偏转”：质量为m，电荷量为q的粒子以速度v垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中，所受的磁场力(即洛伦兹力)FBqvB与粒子的速度v有关，FB所产生的加速度使粒子的速度方向发生变化，而速度方向的变化反过来又导致FB的方向变化，FB是变力,【思路点拨】根据粒子在不同区域内的运动特点和受力特点画出轨迹，分别利用类平抛和圆周运动的分析方法列方程求解,“电偏转”和“磁偏转”分别是利用电场和磁场对运动电荷施加作用力，从而控制其运动方向，由于磁场和电场对电荷的作用具有不同的特征，使得两种偏转存在着差别,【思路点拨】先分析正离子在交变磁场中的运动性质，明确物理过程，然后判断出要使正离子垂直于N板射出磁场，必须让正离子从O孔垂直于M板射入磁场，且在磁场中运动的时间正好是磁场变化周期的整数倍,4对于粒子连续通过几个不同情况的场的问题，要分阶段进行处理,4运动的重复性形成多解：带电粒子在部分是电场、部分是磁场的空间中运动时，往往运动具有往复性，因而形成多解,【思路点拨】先分析正离子在交变磁场中的运动性质，明确物理过程，然后判断出要使正离子垂直于N板射出磁场，必须让正离子从O孔垂直于M板射入磁场，且在磁场中运动的时间正好是磁场变化周期的整数倍,(3)当带电粒子做复杂曲线运动时，一般用动能定理或能量守恒定律求解,【规律总结】(1)电子、质子、粒子等一般不计重力，带电小球、尘埃、液滴等带电颗粒一般要考虑重力的作用,(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r；,【思路点拨】离子在电场中做类平抛运动，在磁场中做匀速圆周运动,5画出粒子运动轨迹，灵活选择不同的运动规律,【规律总结】本类问题考查学生对双基掌握的情况，电场和磁场是电学中的重点内容，带电粒子在场中的运动又是该部分的重头戏，从本质上区分两种偏转有利于学生提升能力,【思路点拨】液滴所受重力和电场力平衡，洛伦兹力提供液滴做圆周运动的向心力,【思路点拨】液滴所受重力和电场力平衡，洛伦兹力提供液滴做圆周运动的向心力,已知质量为,m,的带电液滴，以速度,v,射入互相垂直的匀强电场,E,和匀强磁场,B,中，液滴在此空间刚好能在竖直平面内做匀速圆周运动，如图,3,5,所示求：,(1),液滴在空间受到几个力的作用？,(2),液滴带电荷量及电性,(3),液滴做匀速圆周运动的半径为多大？,图,3,5,例,3,【,思路点拨,】,液滴所受重力和电场力平衡，洛伦兹力提供液滴做圆周运动的向心力,【,精讲精析,】,(1),由于是带电液滴，它必然受重力，又处于电磁场中，还应受到电场力及洛伦兹力共三个力的作用,(2),因液滴做匀速圆周运动，故必须满足重力与电场力平衡，所以液滴应带负电，电荷量由,mg,Eq,求得：,q,mg,/,E,.,【,规律总结,】,(1),电子、质子、,粒子等一般不计重力，带电小球、尘埃、液滴等带电颗粒一般要考虑重力的作用,(2),注意重力和电场力做功与路径无关，洛伦兹力始终和运动方向垂直、永不做功的特点,专题,4,带电粒子在组合场中的运动,组合场是指电场与磁场同时存在，但各位于一定的区域内，并不互相重叠的情况粒子从这个场进入另一个场，在不同的场中做不同的运动，只要分析清各个阶段的运动，就能顺利解决问题,在平面直角坐标系,xOy,中，第,象限存在沿,y,轴负方向的匀强电场，第,象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为,B,.,一质量为,m,、电荷量为,q,的带正电的粒子从,y,轴正半轴上的,M,点以速度,v,0,垂直于,y,轴射入电场，经,x,轴上的,N,点与,x,轴正方向成,60,角射入磁场，最后从,y,轴负半轴上的,P,点垂直于,y,轴射出磁场，如图,3,6,所示不计粒子重力，求,例,4,图,3,6,(1),M,、,N,两点间的电势差,U,MN,；,(2),粒子在磁场中运动的轨道半径,r,；,(3),粒子从,M,点运动到,P,点的总时间,t,.,【,思路点拨,】,根据粒子在不同区域内的运动特点和受力特点画出轨迹，分别利用类平抛和圆周运动的分析方法列方程求解,图,3,7,【,规律总结,】,组合场中电场和磁场是各自独立的，计算时可以单独使用带电粒子在电场或磁场中的运动公式来列式处理电场中常有两种运动方式：加速或偏转；而匀强磁场中，带电粒子常做匀速圆周运动,谢谢观看！,