2026届高三二轮复习课件 物理 第8讲 磁场 带电粒子在磁场中的运动.pptxVIP

第8讲磁场带电粒子在磁场中的运动

贯通?知识脉络研学?核心考点目录索引微专题3

贯通?知识脉络

研学?核心考点

考点一磁场的性质及磁场对电流的作用1.磁感应强度的叠加(1)根据安培定则确定通电导线周围磁场的方向。(2)磁场中某点磁感应强度的方向为该点磁感线的切线方向。(3)磁感应强度是矢量,多个通电导体产生的磁场叠加时,合磁场的磁感应强度等于通电导体分别单独存在时在该点磁感应强度的矢量和。即磁感应强度的方向用平行四边形定则或三角形定则

2.安培力的分析与计算方向左手定则电流间的作用力:同向电流相互吸引,异向电流相互排斥大小直导线F=BILsinθ。θ=0°时F=0;θ=90°时F=BIL导线为曲线时等效为ac直线电流

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例2(多选)(2025河南卷)手机拍照时手的抖动产生的微小加速度会影响拍照质量,光学防抖技术可以消除这种影响。如图所示,镜头仅通过左、下两侧的弹簧与手机框架相连,两个相同线圈c、d分别固定在镜头右、上两侧,c、d中的一部分处在相同的匀强磁场中,磁场方向垂直于纸面向里。拍照时,手机可实时检测手机框架的微小加速度a的大小和方向,依此自动调节c、d中通入的电流Ic和Id的大小和方向(无抖动时Ic和Id均为零),使镜头处于零加速度状态。

下列说法正确的是()A.若Ic沿顺时针方向,Id=0,则表明a的方向向右B.若Id沿顺时针方向,Ic=0,则表明a的方向向下C.若a的方向沿左偏上30°,则Ic沿顺时针方向,Id沿逆时针方向且IcIdD.若a的方向沿右偏上30°,则Ic沿顺时针方向,Id沿顺时针方向且IcIdBC

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考点二带电粒子在匀强磁场中的运动1.基本规律

2.轨迹圆的几个基本特点(1)带电粒子从同一直线边界射入和射出匀强磁场时,入射角等于出射角,如图甲所示,θ1=θ2=θ3。(2)带电粒子经过匀强磁场时速度方向的偏转角等于其轨迹的圆心角,如图甲所示,α1=α2。(3)沿半径方向射入圆形匀强磁场的粒子,出射时亦沿半径方向,如图乙所示,粒子在磁场中的运动轨迹关于两圆心O、O连线对称。

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?甲乙

?丙

例4(2025陕晋青宁卷)电子比荷是描述电子性质的重要物理量。在标准理想二极管中利用磁控法可测得比荷,一般其电极结构为圆筒面与中心轴线构成的圆柱体系统,结构简化如图甲所示,圆筒足够长。在O点有一电子源,向空间中各个方向发射速度大小为v0的电子,某时刻起筒内加大小可调节且方向沿中心轴向下的匀强磁场,筒的横截面及轴截面示意图如图乙所示,当磁感应强度大小调至B0时,恰好没有电子落到筒壁上,不计电子间相互作用及其重力的影响。求:(R、v0、B0均为已知量)?甲乙

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考点三带电粒子在磁场中运动的多解问题带电粒子在磁场中运动的多解成因(1)磁场方向不确定形成多解;(2)带电粒子电性不确定形成多解;(3)速度不确定形成多解;(4)运动的周期性形成多解。

例5(多选)(2025黑龙江大庆模拟)如图甲所示,M、N为竖直放置、彼此平行、足够长的两块平板,板间距离为d,两板中央分别有一个小孔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(以垂直于纸面向里的磁场方向为正方向),有一群正离子在t=0时垂直于M板从小孔O射入磁场,已知正离子质量为m,电荷量为q,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T0,不考虑由于磁场变化而产生对电场的影响,离子撞到平板即被吸收,不计离子所受重力,下列说法正确的是()

?答案CD

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例6(多选)(2025湖南岳阳模拟)如图所示,空间中存在水平向右的匀强磁场,磁感应强度为B。S处有电子射出,电子的初速度大小均为v,初速度方向呈圆锥形,且均与磁场方向成θ角(0°θ90°),S点右侧有一与磁场垂直的足够大的荧光屏,电子打在荧光屏上的位置会出现亮斑。若从左向右缓慢移动荧光屏,可以看到大小变化的圆形亮斑(最小为点状亮斑),不考虑其他因素的影响,下列说法正确的是()?ACD

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微专题3

题型概述微专题3带电粒子在有界磁场中运动的临界与极值问题1.解决带电粒子在匀强磁场中运动的临界问题,关键在于运用动态思维,利用动态圆思想寻找临界点,确定临界状态,根据粒子的速度方向找出半径方向,同时由磁场边界和题设条件画好轨迹,定好圆心,建立几何关系。2.常用的四个结论(1)刚好穿出磁场边界的条件是带电粒子在磁场中运动的轨迹与边界相切。(2)当速率v一定时,弧长(或圆心角小于180°时的弦长)越长,圆心角越大,则带电粒子在有界磁场中运动的时间越长。

(3)当速率v变化时,圆心角越大,运动时间越长。(4)在圆形匀强磁场中,若带电粒子速率v一定且运动轨迹圆半径大于磁场区域圆半径,则入射点和出射点为磁