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高二物理周六带电粒子运动含答案

高二物理周六带电粒子运动含答案
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高二物理周末练习2013-12-21

1、 带电量与质量都相同的两个粒子,以不同速率垂直于磁力线方向射入同一匀强磁场中,两粒子运动的轨迹如图,关于两粒子的运动速率v 、在磁场中 的运动时间t 及圆周运动周期T ,角速度ω表达正确的是: A .v 1 > v 2 B .t 1 < t 2

C .T 1 > T 2

D .ω1>ω2 (AD )

2、如图所示,一束电子以大小不同的速率沿图示方向飞入横截面为一正方形的匀强磁场区,在从ab 边离开磁场的电子中,下列判断正确的是

A.从b 点离开的电子速度最大

B.从b 点离开的电子在磁场中运动时间最长

C.从b 点离开的电子速度偏转角最大

D.在磁场中运动时间相同的电子,其轨迹线一定重合

(AD )

3、长为L 的水平极板间,有垂直纸面向内的匀强磁场,如图所示.磁感应强度为B ,板间距离也为L ,板不带电.现有质量为m ,电荷量为q 的带正电粒子(不计重力),从左边极板间中点处垂直磁感线以速度υ水平射入磁场,欲使粒子不打在极板上,

可采用的方法是

A 、使粒子的速度υ<

m

Bql 4 B 、使粒子的速度υ>m Bql 45 C 、使粒子的速度υ

4、长为L 的水平极板间,有垂直纸面向内的匀强磁场,如图所示,磁场强度为B ,板间距离也为L ,板不带电,现有质量为m ,电量为q 的带负电粒子(不计重力),从左边极板间中点处垂直磁场以速度v 平行极板射入磁场,欲使粒子打在极板上,则粒子入射速度v 应满足什么条件?如果欲使粒子直线飞出,怎么办呢?

m

Bql 4≤v ≤m Bql 45

5、如图所示,一足够长的矩形区域abcd 内充满方向垂直纸面向里的、磁感应强度为B 的匀强磁场,在ad 边中点O ,方向垂直磁场向里射入一速度方向跟ad 边夹角θ = 30°、大小为v 0的带正电粒子,已知粒子质量为m ,电量为q ,ad 边长为L ,ab 边足够长,粒子重力不计,求:(1)粒子能从ab 边上射出磁场的v 0大小范围.(2)如果带电粒子不受上述v 0大小范围的限制,求粒子在磁场中运动的最长时间.

m

BqL v m BqL <<3 qB m t 35π=

1

2 a 2a

6、如图所示,垂直于纸面向里的匀强磁场分布在正方形abcd区域内,O点是cd边的中点。一个带正电的粒子仅在磁场力的作用下,从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形内,经过时间t0刚好从c点射出磁场。现设法使该带电粒子从O点沿纸面以与Od成30°的方向,以大小不同的速率射入正方形内,那么下列说法中正确的是

A.若该带电粒子在磁场中经历的时间是5 3 t

则它一定从cd

边射出磁场

B.若该带电粒子在磁场中经历的时间是

2

3

t0,则它一定从ad边射出磁场

C.若该带电粒子在磁场中经历的时间是

5

4

t0,则它一定从bc边射出磁场

D.若该带电粒子在磁场中经历的时间是t0,则它一定从ab边射出磁场

(AC)

7、如图,在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场,磁感应强度的大小为B,磁场方向垂直于纸面向里。许多质量为m带电量为+q的粒子,以相同的速率v 沿位于纸面内的各个方向,由小孔O射入磁场区域。不计重力,不计粒子间的相互影响。下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域,其中R=mv/Bq。哪个图是正确的?

(A)

a

b

c

d

O

8、如图,真空室内存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度的大小B=0.60T ,磁场内有一块平面感光板ab ,板面与磁场方向平行,在距ab 的距离16l cm =处,有一个点状的α放射源S ,它向各个方向发射α粒子,α粒子的速度都是63.010/v m s =?,已知α粒子的电荷与质量之比7

5.010/q C kg m

=?,现只考虑在图纸平面中运动的α粒子,求:ab 上被α粒子打中的区域的长度。

20cm

9、如图所示,在0≤x≤a 、0≤y≤a /2范围内有垂直于xy 平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B ,坐标原点O 处有一个粒子源,在某时刻发射大量质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子,它们的速度大小相同,速度方向均在xy 平面内,与y 轴正方向的夹角分布在0~90°范围内,已知粒子在磁场中做圆周运动的半径介于a /2到a 之间,从发射粒子到粒子全部离开磁场经历的时间恰好为粒子在磁场中做圆周运动周期的四分之一,求最后离开磁场的粒子从粒子源射出时的(1)速度的大小;(2)速度方向与y 轴正方向夹角的正弦

66(2(222aqB R a v m α=-=-6-6,,sin =10

10、核聚变反应需要几百万度以上的高温,为把高温条件下高速运动的离子约束在小范围内(否则不可能发生核反应),通常采用磁约束的方法(托卡马克装置)。如图所示,环状匀强磁场围成中空区域,中空区域中的带电粒子只要速度不是很大,都不会穿出磁场的外边缘而被约束在该区域内。设环状磁场的内半径为R 1=0.5m ,外半径R 2=1.0m ,磁场的磁感强度B =1.0T ,若被束缚带电粒子的荷质比为q/m =4×107C/kg ,中空区域内

带电粒子具有各个方向的速度。试计算

(1)粒子沿环状的半径方向射入磁场,不能穿越磁场的最大速度。

(2)所有粒子不能穿越磁场的最大速度。

(1)粒子沿环状的半径方向射入磁场,不能穿越磁场的最大速度为1.5×107m/s .

(2)所有粒子不能穿越磁场的最大速度为1.0×107m/s .

11、如图所示,两个同心圆,半径分别为r 和2r ,在两圆之间的环形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B .圆心O 处有一放射源,放出粒子的质量为m ,带电荷量为q ,假设粒子速度方向都在纸面内.

(1)图中箭头表示某一粒子初速度的方向,OA 与初速度方向的夹角为60°,

要想使该粒子经过磁场第一次通过A 点,则初速度的大小是多少?

(2)要使粒子不穿出环形区域,则粒子的初速度需要满足什么条件?

(1)要想使该粒子经过磁场第一次通过A 点,则初速度的大小是v 1=m

Bqr 33 (2)要使粒子不穿出环形区域,则粒子的初速度不能超过v 2=m

Bqr 43

高中物理-简谐运动的图像和公式教学设计

高中物理-简谐运动的图像和公式教学设计 教学目标 1.理解振动图象的物理意义。 2.通过利用图象得到的信息,例如判断物体的位移、速度、加速度等物理量的大小与方向的变化规律,培养学生的抽象思维能力。 3.理解简谐运动的表达式,进一步使学生掌握解决物理问题的两种方法:公式法和图象法。 4.通过实验法得到简谐运动的图象,培养学生认真、严谨、实事求是的科学态度。 重点难点 重点:简谐运动图象的物理意义和特点;运用简谐运动的图象解决有关位移、周期、频率、加速度、回复力等问题。 难点:用实验法描绘出简谐运动的图象;运用简谐运动的图象求解实际问题。 设计思想 在高考中对本节的考查重点在于由振动图像获得振动的信息,并能理解振动方程,学生学习过程中重点在于理解振动图像的物理意义,并能很好得寻找出图像中包含的信息。这些重点知识,重要方法的学习,本课采用了学习自主探究的方式,培养学生的观察习惯,提高学生处理图像的能力。 教学资源《简谐运动的图像和公式》多媒体课件、、 实验器材:沙漏,悬挂支架,可拖动的长板,单摆 教学设计 【课堂引入】 质点做直线运动时,x-t图象能形象地说明质点的位移随时间变化的规律。物体做简 谐运动时,它的位移随时间变化的规律又是什么样的呢? 问题1:思考能否也用x-t图象来形象的描述简谐运动,还是你有其他的想法,并说明如 何获得你想要的图像? (学生分析、讨论:可以仍然作x-t图像,但此处的x与以往的位移不同,是指相对于平衡位置的位移;可以用拍照的方式,记下很多时刻做简谐运动的物体的位置,再用测量、描点的方式得到图像。) 老师引导: 老师小结:这位同学提的方案非常好,我们就以他的想法来画简谐运动的x-t图像,不过课堂上实验条件有限,下面我们就用最简便的装置来描绘x-t图像。 实验仪器介绍、分析:如图所示,沙摆装置,漏斗相对于绳子的长度是比较小的,并且摆动时角度较小,所以它的摆动近似可以看成是简谐运动,当它摆动时在沙漏的下方有一块可以拖动的薄板,薄板匀速拖动时接收漏下的沙子,就可以在板上留下一张图。下面我们就进行实验。 【课堂学习】 学习活动一:探究描述简谐运动的图像 实验演示:让砂摆振动,同时沿着与振动垂直的方向匀速拉 动摆下的长木板(即平板匀速抽动,如图所示)。 实验现象:砂子在长木板上形成一条曲线。现以板拖动的 反方向为横轴,以垂直于拖动方向为纵轴,得到了如图所示的图 像。 问题1:如图这样建立了坐标那么图线的横、纵坐标分别表 示什么物理量? (学生答案:横坐标表示时间,纵坐标表示质点在不同时刻相对

高二上学期期末考试物理试题_含答案

R U 兰州一中2018-2019-1学期期末考试试题 高二物理(理科) 第Ⅰ卷(选择题,共40分) 说明:本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分,考试时间100分钟,答案写在答题卡上,交卷时只交答题卡。 一、选择题:(本题共10小题,每小题4分,共40分。其中1-6题为单项选择题,7-10为多项选择题。) 1.关于闭合电路欧姆定律,下列叙述中正确的是 A .r I IR E +=适用于所有电路 B .r R E I += 仅适用于外电路是纯电阻电路 C .内外U U E +=只适用于纯电阻电路 D .电源的电动势数值上等于电源两极间的电压 2.将一根电阻丝接在某恒定电压的电源两端,电流做功的功率为P 。若将金属丝均匀的拉长为原来的两倍后再接入原来的电路中,则它的功率为 A .4P B .0.25P C .16P D .0.125P 3.如图所示,电路中的电阻R =10Ω,电动机的线圈电阻r =1Ω,加在电路两端的电压U =100V ,已知电流表的读数为30A ,则通过电动机的电流为 A .100A B .30A C .20A D .10A 4.如图,均匀绕制的螺线管水平放置,在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊 起通电直导线A ,A 与螺线管垂直,A 导线中的电流方向垂直纸面向里,开关S 闭合,A 受到通电螺线管的作用力的方向是 A .水平向左 B .水平向右 C .竖直向下 D .竖直向上 5.如图所示,一根通有电流I 的直铜棒MN ,用导线挂在磁感应强度为B 的匀强磁场中,此时两根悬线处于张紧状态,下列哪项措施可使悬线

中的张力为零 A .适当减小电流I B .使电流反向并适当增大 C .适当增大磁感应强度B D .使磁感应强度B 反向并适当增大 6.如图所示,带电平行板中匀强电场E 的方向竖直向上,匀强磁场B 的方向水平(垂直纸面向里)。某带电小球从光滑绝缘轨道上的A 点自由滑下,经过轨道端点P 进入板间后恰好沿水平方向做直线运动。现使小球从较低的B 点开始滑下,经P 点进入板间,则小球在板间运动的过程中 A .电场力不做功 B .机械能保持不变 C .所受的电场力将会增大 D .所受的磁场力将会增大 7.如图所示的电路中,水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态,现 将滑动变阻器的滑片P 向左移动,则 A .电容器中的电场强度将增大 B .电容器上的电荷量将减少 C .电容器的电容将减小 D .液滴将向下运动 8.在如图甲所示的电路中,电源电动势为3.0 V ,内阻不计,L 1、L 2、L 3为3 个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关闭合后,下列关于电路中的灯泡的判断,正确的是 A .灯泡L 1的电阻为12Ω B .通过灯泡L 1的电流为灯泡L 2的电流的2倍 C .灯泡L 1消耗的电功率为0.75 W D .灯泡L 2消耗的电功率为0.30 W 9.如右图所示为圆柱形区域的横截面,在没有磁场的情况下,带电粒子(不计重力)以某 一初速度沿截面直径方向入射,穿过此区域的时间为t ,在该区域加沿轴线垂直纸面向外的匀磁强场,磁感应强度大小为B ,带电粒子仍以同一初速度从A 点沿截面直径入射并沿某一直径方向飞出此区域时,速度方向偏转角为600,如图所示。根据上述条件可 E R 1 P R 2

知识讲解 简谐运动及其图象

简谐运动及其图象 编稿:张金虎审稿:吴嘉峰 【学习目标】 1.知道什么是弹簧振子以及弹簧振子是理想化模型。 2.知道什么样的振动是简谐运动。 3.明确简谐运动图像的意义及表示方法。 4.知道什么是振动的振幅、周期和频率。 5.理解周期和频率的关系及固有周期、固有频率的意义。 6.知道简谐运动的图像是一条正弦或余弦曲线,明确图像的物理意义及图像信息。 7.能用公式描述简谐运动的特征。 【要点梳理】 要点一、机械振动 1.弹簧振子 弹簧振子是小球和弹簧所组成的系统,这是一种理想化模型.如图所示装置,如果球与杆之间的摩擦可以忽略,且弹簧的质量与小球的质量相比也可以忽略,则该装置为弹簧振子. 2.平衡位置 平衡位置是指物体所受回复力为零的位置. 3.振动 物体(或物体的一部分)在平衡位置附近所做的往复运动,叫做机械振动. 振动的特征是运动具有重复性. 要点诠释:振动的轨迹可以是直线也可以是曲线. 4.振动图像 (1)图像的建立:用横坐标表示振动物体运动的时间t,纵坐标表示振动物体运动过程中对平衡位置的位移x,建立坐标系,如图所示.

(2)图像意义:反映了振动物体相对于平衡位置的位移x 随时间t 变化的规律. (3)振动位移:通常以平衡位置为位移起点,所以振动位移的方向总是背离平衡位置的.如图所示,在x t -图像中,某时刻质点位置在t 轴上方,表示位移为正(如图中12t t 、时刻),某时刻质点位置在t 轴下方,表示位移为负(如图中34t t 、时刻). (4)速度:跟运动学中的含义相同,在所建立的坐标轴(也称为“一维坐标系”)上,速度的正负表示振子运动方向与坐标轴的正方向相同或相反. 如图所示,在x 坐标轴上,设O 点为平衡位置。A B 、为位移最大处,则在O 点速度最大,在A B 、两点速度为零. 在前面的x t -图像中,14t t 、时刻速度为正,23t t 、时刻速度为负. 要点二、简谐运动 1.简谐运动 如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数规律,即它的振动图像是一条正弦曲线,这样的振动叫做简谐运动. 简谐运动是物体偏离平衡位置的位移随时间做正弦或余弦规律而变化的运动,它是一种非匀变速运动. 物体在跟位移的大小成正比,方向总是指向平衡位置的力的作用下的振动,叫做简谐运动. 简谐运动是最简单、最基本的振动. 2.实际物体看做理想振子的条件 (1)弹簧的质量比小球的质量小得多,可以认为质量集中于振子(小球);(2)当与弹簧相接的小球体积足够小时,可以认为小球是一个质点;(3)当水平杆足够光滑时,可以忽略弹簧以及小球与水平杆之间的摩擦力;(4)小球从平衡位置拉开的位移在弹簧的弹性限度内. 3.理解简谐运动的对称性 如图所示,物体在A 与B 间运动,O 点为平衡位置,C 和D 两点关于O 点对称,则有: (1)时间的对称: 4 OB BO OA AO T t t t t ==== , OD DO OC CD t t t t ===,

高中物理带电粒子在电场中的运动技巧很有用及练习题.doc

高中物理带电粒子在电场中的运动技巧 ( 很有用 ) 及练习题 一、高考物理精讲专题带电粒子在电场中的运动 1. 如图所示,竖直面内有水平线 MN 与竖直线 PQ 交于 P 点, O 在水平线 MN 上, OP 间 距为 d ,一质量为 m 、电量为 q 的带正电粒子,从 O 处以大小为 v 0、方向与水平线夹角为 θ= 60o 的速度,进入大小为 E 1 的匀强电场中,电场方向与竖直方向夹角为 θ= 60o ,粒子 到达 PQ 线上的 A 点时,其动能为在 O 处时动能的 4 倍.当粒子到达 A 点时,突然将电场 改为大小为 E 2,方向与竖直方向夹角也为 θ= 60o 的匀强电场,然后粒子能到达 PQ 线上的 B 点.电场方向均平行于 MN 、 PQ 所在竖直面,图中分别仅画出一条电场线示意其方向。 已知粒子从 O 运动到 A 的时间与从 A 运动到 B 的时间相同,不计粒子重力,已知量为 m 、 q 、 v 0、 d .求: (1)粒子从 O 到 A 运动过程中 ,电场力所做功 W ; (2)匀强电场的场强大小 E 1、 E 2; (3)粒子到达 B 点时的动能 E kB . 3 2 (2)E 1 = 3m 02 3m 2 14m 02 【答案】 (1)W mv 0 4qd E 2 = (3) E kB = 2 3qd 3 【解析】 【分析】 (1) 对粒子应用动能定理可以求出电场力做的功。 (2) 粒子在电场中做类平抛运动,应用类平抛运动规律可以求出电场强度大小。 (3) 根据粒子运动过程,应用动能计算公式求出粒子到达 B 点时的动能。 【详解】 (1) 由题知:粒子在 O 点动能为 E = mv 0 粒子在 A 点动能为: E =4E ko ,粒子从 O 到 A ko 1 2 kA 2 运动过程,由动能定理得:电场力所做功: W=E kA -E ko = 3 mv 02 ; 2 (2) 以 O 为坐标原点,初速 v 0 方向为 x 轴正向,

高二物理上学期期末试卷及答案

第一学期期末考试 高二年级物理试卷 注:①本试卷共四大题,19小题,满分100分;②考试时间100分钟;③请将试题答案填写在答题 纸上。 一、单选题:(本大题共6小题,每小题只有一个选项是正确的,多选或错选不得分。每小题3分, 共18分) 1.在电磁学发展过程中,许多科学家做出了贡献,下列说法中符合物理学发展史的是( ) A .奥斯特发现了点电荷的相互作用规律 B .库仑发现了电流的磁效应 C .安培发现了磁场对运动电荷的作用规律 、 D .法拉第最早引入电场的概念。 2.如图所示,平行金属板中带电质点P 原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R 4的滑片向b 端移动时,则:( ) A .电压表读数减小 B .电流表读数减小 C .质点P 将向上运动 D .R 3上消耗的功率逐渐增大 3.粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍,两粒子均带正 电。让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动。已知磁场方向垂直纸面向里。以下四个图中,能正确表示两粒子运动轨迹的是 ( ) … A . B . C . D . 4.两根由同种材料制成的均匀电阻丝A 、B 串联在电路中,A 的长度为L ,直径为d ;B 的长度为2L ,直径为2d ,那么通电后在相同的时间内产生的热量之比为 ( ) A .Q A :Q B =1:2 B .Q A :Q B =2:1 C .Q A :Q B =1:1 D .Q A :Q B =4:1 | 5.如图所示,两根垂直纸面、平行且固定放置的直导线M 和N ,通有同向等值电流;沿纸面与直导线M 、N 等距放置的另一根可自由移动的通电导线ab ,则通电导线ab 在安培力作用下运动的情况是 ( ) A.沿纸面逆时针转动 B.沿纸面向右平动 C.导线ab 不动 端转向纸里,b 端转向纸外 6.如图所示为质谱仪测定带电粒子质量的装置的示意图。速度选择器(也 甲 乙 甲 乙 甲 乙 — 甲 乙

高中物理教案示例[简谐运动的图像].

教案示例 一、素质教育目标 (一)知识教学点 1、知道振动图像的物理含义。 2、知道简谐运动的图像是一条正弦或余弦曲线。 3、能根据图象知道振动的振幅、周期和频率。 (二)能力训练点 1、学会用图象法、列表法表示简谐运动位移随时间变化规律,提高运用工具解决物理问题的能力。 2、分析简谐运动图像所表示的位移,速度、加速度和回复力等物理量大小及方向变化的规律,培养抽象思维能力。 (三)德育渗透点 1、描绘简谐运动的图像,培养学生认真、严谨、实事求是的科学态度。 2、从图像了解简谐运动的规律,培养学生分析问题的能力,以及审美能力(逐步认识客观存在着简洁美、对称美等)。 二、重点、难点、疑点及解决办法 1、重点 (二)简谐运动图像的物理意义。 (2)简谐运动图像的特点。 2、难点 (1)用描点法画出简谐运动的图像。 (2)振动图像和振动轨迹的区别。 (3)由简谐运动图像比较各时刻的位移、速度、加速度和回复力的大小及方向。 3、疑点 能用正弦(或余弦)图像判定一个物体的振动是否是简谐运动。 4、解决办法 (1)通过对颗闪照相的分析,利用表格,通过作图比较,认识简谐运动的特点。 (2)复习数学中的正弦(或余弦)图像知识;比较几种典型运动(匀速直线运动,匀加速、匀减速直线运动)的图像与简谐运动图像的区别。

三、课时安排 1课时 四、教具、学具准备 自制幻灯片、幻灯机(或多媒体课件)、音叉(带共鸣箱)(附小槌、灵敏话筒、示波器)。 五、学生活动设计 1、学生观看多媒体课件,观察振子的简谐运动情况及其频闪照片、位移一时间变化表格。 2、学生根据表格画出s-t图 3、学生分组讨论,确定振子在各时刻的位移、速度、回复力和加速度的方向。 六、教学步骤 (一)明确目标 (略) (二)整体感知 理解简谐运动图像的物理意义是认识简谐运动规律的关键。 (三)重点、难点的学习与目标完成过程 [导入新课] 提问 1、在匀速直线运动中,设开始计时的那一时刻位移为零,则运动的位移图像是一条什么线? (是一条过原点的直线) 2、在匀变速直线运动中,设开始计时的那一时刻位移为零,则运动的位移图像是一条什么线? (根据s=at2,运动的位移图像是一条过原点的抛物线) 那么,简谐运动的位移图像是一条什么线? [新课教学] 多媒体课件(或幻灯)显示。观察气垫导轨上弹簧振子的振动情况,这是典型的简谐运动。 观察振子从离平衡位置最左侧20mm处向右运动的1/2周期内频闪照片,以及接

上海市重点中学高二物理上学期期末考试试题

上海市某重点高中2011-2012学年度第一学期 高二物理期终答案 (满分100分,90分钟完成,答案一律写在答题纸上;g取10m/s2) 考生注意: 1.全卷共23题,在90分钟内完成。 2.第21、22、23题要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案,而未写出主要演算过程的,不能得分。有关物理量的数值计算问题,答案中必须明确写出数值和单位。 一、单项选择题(共24分,每小题3分。每小题只有一个正确选项。答案写在答题纸上。) 1、下列物理量中,与检验电荷有关的是( D ) A.电场强度E B.电势U C.电势差ΔU D.电场力F 2、根据关系式B=F/IL得出的下列结论中,说法正确的是( D ) A.B随I的减小而增大; B.B随L的减小而增大; C.B随F的增大而增大; D.B与I、L、F的变化无关。 3、下面关于电势和电势能的说法正确的是( D ) A.电荷在电场中电势越高的地方,具有的电势能也一定越大; B.在负的点电荷的电场中的任一点,正电荷的电势能大于负电荷的电势能; C.电势降低的方向,一定就是场强方向; D.电势能是电场和电荷共同决定的。 4、下列说法正确的是( B ) A.磁感线从磁体的N极出发,终止于磁体的S极; B.磁感线可以表示磁场的方向和强弱; C.条形磁铁周围的磁场演示实验中看到的细小铁屑排列的图案即为磁感线; D.磁感线是库仑为形象描述磁场而引入的假想曲线。 5、如图所示,在正六边形的a、c两个顶点上各放一带正电的点 电荷,电量的大小都是q1,在b、d两个顶点上,各放一带负电的 点电荷,电量的大小都是q2,q1>q2,已知六边形中心O点处的 场强可用图中的四条有向线段中的一条来表示,它是哪一条? ( B ) A.E1 B.E2 C.E3 D.E4 6、如图所示,一长为L的绝缘杆两端分别带有等量异种电荷,电量的绝对值为Q,处在场强为E的匀强电场中,杆与电场线夹角α=60°,若使杆沿顺时针方向转过60°(以杆上某一点 为圆心转动),则下列叙述中正确的是( B ) A.电场力不做功,两电荷电势能不变 B.电场力做的总功为QEL/2,两电荷的电势能减少

沪科版物理高二第二学期-第十一章 B 感应电流的方向 右手定则-教案设计

感应电流的方向右手定则 【教学目标】 一、知识与技能 1.知道导体做切割磁感线的运动可以产生感应电流及其原因。 2.理解右手定则。学会用右手定则来判断感应电流的方向。 3.学会操作电磁学实验,学会观察、记录实验现象并通过分析、归纳得出结论。 4.初步学会综合运用左、右手定则解决电磁感应现象中的相关问题。 二、过程与方法 1.通过对感应电流方向探究的过程,再次感受实验观察、分析、归纳的物理研究方法。 2.在讨论如何正确使用左、右手定则的过程中,感受哲学中的因果关系的思维方法。 三、情感、态度与价值观 1.在运用实验方法探究新规律的过程中,体验学以致用的快乐,增强自信。 2.通过在实验探究的过程中相互协作,体验合作学习的重要性。 3.在用肢体语言作为依据判断物理规律的过程中,感悟方法对学习、研究的意义。 【教学重难点】 1.重点:导体切割磁感线产生感应电流、右手定则及用右手定则判断感应电流的方向。 2.难点:确认感应电流的方向和磁场方向、导体切割磁感线方向间有确定的空间关系。正确的选择左、右手定则解决综合的问题。 【教学设计】 本设计的内容包括三个方面:一是闭合电路部分导体做切割磁感线运动能产生感应电流,二是探究感应电流的方向与哪些因有关并建立右手定则,三是应用右手定则解决相关问题本设计的基本思路是:从问题:“导体做切割磁感线运动时能否产生感应电流?”开始本节课的教学活动。从演示实验中得到问题的答案,然后建立抽象的模型,用上节课的知识予以解释。学生探究实验是本设计第二个内容展开的主要方式,学生采集到实验数据后,将建立左手定则的方法迁移到本节课,建立右手定则。在应用右手定则的教学环节中,先让学生直接应用左手定则解决简单的问题,然后在较为复杂的情景中,让学生逐步理清左、右手的使用区别,并学会综合运用两只手。 本设计要突出的重点是:右手定则并会用右手定则判断感应电流的方向。方法是:学生通

高二物理:带电粒子的加速和偏转

§1.6 示波器的奥秘 带电粒子在电场中的运动 1.了解带电粒子在电场中的运动——只受电场力,带电粒子做匀变速运动。 2.重点掌握初速度与场强方向垂直的带电粒子在电场中的运动(类平抛运动)。 3.知道示波管的主要构造和工作原理。 1.带电粒子的加速 ⑴运动状态分析:带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场,受到的电场力与运动方向在同一直线上,做匀加(减)速直线运动. ⑵用功能观点分析:粒子动能的变化量等于电场力做的功(电场可以是匀强或非匀强电场). 若粒子的初速度为零,则由动能定理有:________________________, 解得v=___________ 若粒子的初速度为v0,则: 由动能定理有:_________________________________ 解得v=___________ 3.带电粒子的偏转(限于匀强电场) ⑴运动状态分析:带电粒子以速度v0垂直于电场线方向飞人匀强电场时,受到恒定的与初速度方向成900角的电场力作用而做____________________________运动。 ⑵偏转问题的分析处理方法,类似于平抛运动的分析处理,应用运动的合成和分解的知识方法: 沿初速度方向为匀速直线运动,运动时间:___________________=t 沿电场力方向为初速为零的匀加速直线运动: ______________=a 离开电场时偏移量:___________________________=y , 离开电场时的偏转角:_____________________ tan =θ ⑶对粒子偏角的讨论.(适合A 层班学生自主学习) 在图A-9-41-1中,设带电粒子质量为m 、带电荷量为 q ,以速度0v 垂直于电场线射入匀强偏转电场,偏转电压 为1U .若粒子飞出电场时的偏角为θ,则0tan v v y = θ.式中01v l md qU at v y ?== ,0v v x =得d mv qlU 201 tan =θ ① a.若不同的带电粒子是从静止经过同一加速电压 U0 加速后进入偏转电场的,则由动能定理有 2002 1mv qU = ② 由①②式得:d U lU 012tan =θ ③ 由③式可知,粒子的偏角与粒子m q 、 无关,仅决定于加速电场和偏转电场.即不同的带电粒子从静止经过同一电场加速后进入同一偏转电场后,它们在电场中的偏转角度总 图A-9-41-1

高二物理上学期期末考试试题(1)

南宁三中2017~2018学年度上学期高二期考 物理试题 一、选择题(本题共10小题,共44分.其中1~6小题只有一个选项正确,每小题4分,7~10 小题有多个选项正确.全部选对的得5分;选对但不全的得3分;有选错或不选的得0分.) 1.下面说法正确的是( ) A .根据E =F q 可知,电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比 B .逻辑电路中,高电位状态用“1”表示,表示该点与电源正极相连,电压大于或等于1v C .对于同种材料的导体,在温度不变的情况下,横截面积一定,电阻与导体的长度成反比 D .静电屏蔽不一定要用密封的金属容器,金属网也能起到屏蔽作用 2.如图所示,虚线表示某电场的等势面.一带电粒子仅在电场力作用下由A 运动到B 的径迹如图中实线所示.粒子在A 点的加速度为a A 、电势能为E A ;在B 点的加速度为a B 、电势能 为E B .则下列结论正确的是( ) A .粒子带正电,a A > a B ,E A > E B B .粒子带负电,a A > a B ,E A > E B C .粒子带正电,a A < a B ,E A < E B D .粒子带负电,a A < a B ,E A < E B 3. 如图所示的四个电场中,均有相互对称分布的a 、b 两点,其中电势和场强都相同的是 ( ) 4. 如图所示,电源电动势为E ,内阻为r ,平行板电容器C 的两金属板水平放置.G 为灵敏电流计.开关S 闭合后,两板间恰好有一质量为m 、电荷量为q 的油滴处于静止状态.则在滑动变阻器R 的触头P 向上移动的过程中,下列判断正确的是( ) A .灵敏电流计G 中有a →b 的电流 B .油滴向上加速运动 C .电容器极板所带电荷量将减小 5V

高中物理带电粒子在磁场中的运动知识点汇总

难点之九:带电粒子在磁场中的运动 一、难点突破策略 (一)明确带电粒子在磁场中的受力特点 1. 产生洛伦兹力的条件: ①电荷对磁场有相对运动.磁场对与其相对静止的电荷不会产生洛伦兹力作用. ②电荷的运动速度方向与磁场方向不平行. 2. 洛伦兹力大小: 当电荷运动方向与磁场方向平行时,洛伦兹力f=0; 当电荷运动方向与磁场方向垂直时,洛伦兹力最大,f=qυB ; 当电荷运动方向与磁场方向有夹角θ时,洛伦兹力f= qυB ·sin θ 3. 洛伦兹力的方向:洛伦兹力方向用左手定则判断 4. 洛伦兹力不做功. (二)明确带电粒子在匀强磁场中的运动规律 带电粒子在只受洛伦兹力作用的条件下: 1. 若带电粒子沿磁场方向射入磁场,即粒子速度方向与磁场方向平行,θ=0°或180°时,带电粒子粒子在磁场中以速度υ做匀速直线运动. 2. 若带电粒子的速度方向与匀强磁场方向垂直,即θ=90°时,带电粒子在匀强磁场中以入射速度υ做匀速圆周运动. ①向心力由洛伦兹力提供: R v m qvB 2 = ②轨道半径公式: qB mv R = ③周期: qB m 2v R 2T π=π= ,可见T 只与q m 有关,与v 、R 无关。 (三)充分运用数学知识(尤其是几何中的圆知识,切线、弦、相交、相切、磁场的圆、轨迹的圆)构建粒子运动的 物理学模型,归纳带电粒子在磁场中的题目类型,总结得出求解此类问题的一般方法与规律。 1. “带电粒子在匀强磁场中的圆周运动”的基本型问题 (1)定圆心、定半径、定转过的圆心角是解决这类问题的前提。确定半径和给定的几何量之间的关系是解题的基础, 有时需要建立运动时间t 和转过的圆心角α之间的关系( T 2t T 360t πα=α= 或)作为辅助。圆心的确定,通常有以下 两种方法。 ① 已知入射方向和出射方向时,可通过入射点和出射点作垂直于入射方向和出射方向的直线,两条直线的交点就是圆弧轨道的圆心(如图9-1中P 为入射点,M 为出射点)。 ② 已知入射方向和出射点的位置,可以通过入射点作入射方向的垂线,连接入射点和出射点,作其中垂线,这两条垂线的交点就是圆弧轨道的圆心(如图9-2,P 为入射点,M 为出射点)。 (2)半径的确定和计算:利用平面几何关系,求出该圆的可能半径或圆心角。并注意以下两个重要的特点: 图9-1 图9-2 图9-3

高二物理第一学期期末考试试题(含答案)

高二物理第一学期期末考试试题 说明:本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.将选择题的正确选项填涂在答题卡上,将第Ⅱ卷答案答在答题纸上;考试结束,将答题纸连同答题卡一并上交.考试时间90分钟,满分100分. 第Ⅰ卷(选择题 48分) 一、选择题:本题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,至少有一项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错或者不选得0分. 1.下列说法正确的是 A .布朗运动就是液体分子的无规则运动 B .只要外界对气体做了功,气体的内能就一定发生变化 C .一定量的理想气体,当温度升高时,一定是外界对它做了正功 D .一定量的理想气体,当温度升高时,它的体积可能增大 2.如图所示为一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图,其工作原理类似打点计时器.当电流从电磁铁的接线柱 a 流入,吸引小磁铁向下运动时,下列说法正确的是 A .电磁铁的上端为N 极,小磁铁的下端为N 极 B .电磁铁的上端为S 极,小磁铁的下端为S 极 C .电磁铁的上端为N 极,小磁铁的下端为S 极 D .电磁铁的上端为S 极,小磁铁的下端为N 极 3.如图所示,设有一分子位于图中的坐标原点O 不 动,另一分子可位于 x 轴上不同位置处.图中纵坐标表示 这两个分子间作用力的大小,两条曲线分别表示斥力和引力的大小随两分子间距离变化的关系,e 为两曲线的交 点.则 A .ab 表示引力 B .cd 表示引力 C .ab 表示斥力 D .cd 表示斥力 4.一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流 e =2002 sin100πt(V),则 A .该交变电流的频率是100Hz B .当t = 1 200 s 时,线圈平面恰好位于中性面上 C .当t = 1 200 s 时,e 有最大值 D .该交变电流电动势的有效值为2002 V 5.小型水力发电站的发电机有稳定的输出电压,它发出的交变电流先通过电站附近的升压变压器升压,然后通过输电线路把电能输送到远处用户附近的降压变压器,经降低电压后再输送至各用户,设变压器都是理想的,那么在用电高峰期,随用电器功率的增加将导致 A .发电机的输出电流变小 B .高压输电线路的功率损失变大 空气导管

-简谐运动的图像

简谐运动的图像 知识要点: 一、简谐运动的图像 1、坐标轴:横轴表示时间,纵轴表示位移。 具体作法:以平衡位置为坐标原点,以横轴表示,以纵轴表示质点对平衡位置的位 移,根据实验数据在坐标平面上画出各个点,并用平滑曲线将各点连接起来,即得 到简谐运动的位移——时间图像。(通常称之为振动图像) 2、简谐运动图像的特点:理论和实验都证明,所有简谐运动的振动图像都是正弦或余 弦曲线。 3、简谐运动图像的物理意义:表示做简谐运动的质点的位移随时间变化的规律,即位 移——时间函数图像。 注意:切不可将振动图像误解为物体的运动轨迹。处理振动图像问题时,一定要把图像还原为质点的实际振动过程分析。 二、从简谐运动图像可获取的信息 1、任一时刻振动质点离开平衡位置的位移:纵坐标值。 2、振幅A:图像中纵坐标的最大值。 3、周期T:两相邻的位移和速度始终完全相同的两状态间的时间间隔。 4、任一时刻的速度大小及方向:图线上该时刻对应的斜率大小反映速度大小,斜率正、 负反映速度方向。斜率大时速度大,斜率为正时速度为正,斜率为负值时速度为负。 5、任一时刻加速度(回复力)方向:与位移方向相反,总是指向平衡位置,即时间轴。 6、某一段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能及势能的变化情况:当振动质点 向平衡位置方向运动时,速度、动能均增大,而位移、回复力、加速度、势能均减 小,否则相反。 典型例题: 例1、如图9-15所示为某质点简谐运动的振动图像,根据图像回答: ⑴振幅、周期; ⑵具有正向最大速度的时刻; ⑶具有正向最大加速度的时刻; ⑷在3~4s内,质点的运动情况; ⑸1~4s内质点通过的路程。 解析:⑴由图像可知振幅A=10cm,周期T=4s。 ⑵物体在平衡位置时有最大速度,顺着时间轴向后看,看它下一时刻的位移,就知道 它向哪个方向运动,故可知t=0,4s,8s,…4ns(n为非负整数)时,具有正向最 大速度。 ⑶物体在最大位移处时具有最大加速度,由于加速度与位方向相反,故只胡当质点位 为负时,加速度方为正,故可知t=3s,7s,11s,…(4n+3)s(n为非负整数)时, 具有正向最大加速度。 ⑷在3~4s内物体由负向最大位移处返回平衡位置,加速度逐渐减小,速度逐渐增大, 加速度和速度方向均为正,物体做加速度逐渐减小的加速运动。 ⑸1~4s内质点通过的路程s=3A=30cm。 例2、一弹簧振子做简谐运动,周期为T,则() A.若t时刻和(t+Δt)时刻振子运动位移的大小相等,方向相同,则Δt一定等于T 的整数倍;

高二物理《带电粒子在匀强磁场中的运动》示范教案

高二物理《带电粒子在匀强磁场中的运动》示范教案 三维教学目标 1、知识与技能 (1)理解洛伦兹力对粒子不做功; (2)理解带电粒子的初速度方向与磁感应强度的方向垂直时,粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动; (3)会推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径、周期公式,知道它们与哪些因素有关; (4)了解回旋加速器的工作原理。 2、过程与方法:通过带电粒子在匀强磁场中的受力分析,灵活解决有关磁场的问题。 3、情感、态度与价值观:通过本节知识的学习,充分了解科技的巨大威力,体会科技的创新与应用历程。 教学重点:带电粒子在匀强磁场中的受力分析及运动径迹。 教学难点:带电粒子在匀强磁场中的受力分析及运动径迹。 教学方法:实验观察法、讲述法、分析推理法。 教学用具:洛伦兹力演示仪、电源、投影仪、投影片、多媒体辅助教学设备。 教学过程: (一)引入新课 提问1:什么是洛伦兹力? 答:磁场对运动电荷的作用力。 (二)进行新课 1、带电粒子在匀强磁场中的运动 介绍洛伦兹力演示仪,如图3.6-1所示。引导学生预测电子束的运动情况。 (1)不加磁场时,电子束的径迹; (2)加垂直纸面向外的磁场时,电子束的径迹; (3)保持出射电子的速度不变,增大或减小磁感应强度,电子束的径迹; (4)保持磁感应强度不变,增大或减小出射电子的速度,电子束的径迹。 演示:学生观察实验,验证自己的预测是否正确。 现象:在暗室中可以清楚地看到,在没有磁场作用时,电子的径迹是直线;在管外加上匀强

磁场(这个磁场是由两个平行的通电环形线圈产生的),电子的径迹变弯曲成圆形。磁场越强,径迹的半径越小;电子的出射速度越大,径迹的半径越大。 指出:当带电粒子的初速度方向与磁场方向垂直时,电子受到垂直于速度方向的洛伦兹力的作用,洛伦兹力只能改变速度的方向,不能改变速度的大小。因此,洛伦兹力对粒子不做功,不能改变粒子的能量。洛伦兹力对带电粒子的作用正好起到了向心力的作用。所以,当带电粒子的初速度方向与磁场方向垂直时,粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动。 问题1带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,其轨道半径r 和周期T 为多大呢?一带电量为q ,质量为m ,速度为v 的带电粒子垂直进入磁感应强度为B 的匀强磁场中,其半径r 和周期T 为多大?如图3.6-2所示。 推导:粒子做匀速圆周运动所需的向心力F =m r v 2是由粒子所受的洛伦兹力提供的,所以 qvB =m r v 2 由此得出: r = qB m v ……① 由于周期T =v r π2 ,代入①式得: T =qB m π2……② 总结:由①式可知,粒子速度越大,轨迹半径越大;磁场越强,轨迹半径越小,这与演示实验观察的结果是一致的。由②式可知,粒子运动的周期与粒子的速度大小无关。磁场越强,周期越短。 教师:介绍带电粒子在汽泡室运动的径迹照片,让学生了解物理学中研究带电粒子运动的方法3.6-3。

高二物理上学期期末考试试题

高二物理 本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷,共8页,共100分,最后一题为附加题(本题10分,不在100分总分范围内)。考试时间90分钟。 注意事项: 1. 答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、座号、准考证号、考试科目分别填写在答题卡规定的位置。 2. 第Ⅰ卷每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号,不能答在试题卷上。 3. 第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔写在答题卡对应区域内,不能写在试题卷上;不准使用涂改液、胶带纸、修正笔和其他笔,做图可用2B 铅笔。不按以上要求作答的答案无效。 第Ⅰ卷 选择题(共40分) 一、选择题(本题包括10小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分,共40分。) 1.关于静电场,下列结论普遍成立的是 A .电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关 B .电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低 C .将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点,电场力做功为零 D .沿电场线方向电势总是降低的 2.某电场的电场线分布如图所示(实线),以下说法正确的是 A .c 点场强大于b 点场强 B .b 和c 处在同一等势面上 C .若将一试探电荷+q 由a 点移动到d 点,电荷的电势能将减小 D .若某一点电荷只在电场力的作用下沿虚线由 a 点运动到d 点,可判断该电荷一定带负电 3.下列公式中定义的物理量是采用比值定义法得出的是 A.F E q = B.l R S ρ= C.F B IL = D.Q C U = 4.下列各图中,已标出电流I 、磁感应强度B 的方向,其中符合安培定则的是 A B C D B B B B I I I I 第2题图

高中物理带电粒子在磁场中的运动技巧(很有用)及练习题

高中物理带电粒子在磁场中的运动技巧(很有用)及练习题 一、带电粒子在磁场中的运动专项训练 1.如图所示,两条竖直长虚线所夹的区域被线段MN 分为上、下两部分,上部分的电场方向竖直向上,下部分的电场方向竖直向下,两电场均为匀强电场且电场强度大小相同。挡板PQ 垂直MN 放置,挡板的中点置于N 点。在挡板的右侧区域存在垂直纸面向外的匀强磁场。在左侧虚线上紧靠M 的上方取点A ,一比荷 q m =5×105C/kg 的带正电粒子,从A 点以v 0=2×103m/s 的速度沿平行MN 方向射入电场,该粒子恰好从P 点离开电场,经过磁场的作用后恰好从Q 点回到电场。已知MN 、PQ 的长度均为L=0.5m ,不考虑重力对带电粒子的影响,不考虑相对论效应。 (1)求电场强度E 的大小; (2)求磁感应强度B 的大小; (3)在左侧虚线上M 点的下方取一点C ,且CM=0.5m ,带负电的粒子从C 点沿平行MN 方向射入电场,该带负电粒子与上述带正电粒子除电性相反外其他都相同。若两带电粒子经过磁场后同时分别运动到Q 点和P 点,求两带电粒子在A 、C 两点射入电场的时间差。 【答案】(1) 16/N C (2) 21.610T -? (3) 43.910s -? 【解析】 【详解】 (1)带正电的粒子在电场中做类平抛运动,有:L=v 0t 2 122L qE t m = 解得E=16N/C (2)设带正电的粒子从P 点射出电场时与虚线的夹角为θ,则:0 tan v qE t m θ= 可得θ=450粒子射入磁场时的速度大小为2v 0 粒子在磁场中做匀速圆周运动:2 v qvB m r = 由几何关系可知2r L = 解得B=1.6×10-2T

道县一中高二物理上期期末测试试题A及答案

道县一中高二物理上期期末测试试题(A) (总分:100分 时量:90分钟) 一、本题共10小题,每小题4分,共40分.在每题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选 项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分. 1.在闭合电路中,下列叙述正确的是( ) A 、当外电路断开时,路端电压等于零 B 、闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,跟内外电路的电阻之和成反比 C 、当外电路短路时,电路中的电流趋近于无穷大 D 、当外电阻增大时,路端电压将增大 2.如图1所示,汽缸与活塞均由绝热性能良好的材料制 成,汽缸中封闭有一定质量的气体A ,汽缸、活塞、气体A 均处于平衡状态,然后对活塞施加外力F ,推动活塞压缩气体,在气体被压缩 的过程中叙述正确的是( ) A 、气体压强增大,温度升高 B 、活塞对气体做功,气体的内能增加 C 、由于汽缸、活塞均不导热,所以气体温度不变,压强增大 D 、气体内能不变,恒力F 对气体所做的功可能等于气体向外放出的热量 3.MN 是匀强磁场中的一块绝缘薄板,带电粒子(不计重力)在磁场中运动并穿过金属板,运动轨迹如图2所示,则 ( ) A 、粒子带负电 B 、粒子运动方向是abcde C 、粒子运动方向是edcba D 、粒子在上半周所用时间比下半周所用时间长 4.图3为可调电容器结构图,下述有关说法正确的是( ) A .可调电容器的定片必须接电源的正极,动片必须接电源的负极 B .动片完全旋出时电容最大,完全旋入时电容最小 C .利用该电容器可制作测量角度的电容式传感器 D .为提高该电容器的电容,可在动片与定片之间充入电解液作为电介质 5.下列说法中不正确的是( ) A.夏日雷声轰鸣不绝,属于声波的干涉 B.闻其声而不见其人,属于声波的衍射 C.两个完全相同的声源固定在空间某两位置上,如果在声源周围走动,时而感到有声,时 而感到无声,这属于声波的干涉 D.听到远离的汽笛声音音调变低,这是波的多普勒效应 6.一列简谐横波沿x 轴传播,质点A 与质点B 的平衡位置相 距1m .t=0时刻的波形如图4所示,质点A 的速度沿y 轴正方向;t=0.02s 时,质点A 第一次到达正向最大位移处.由此可知下列 说法不正确的是( ) 图1 图4 图2 图3

高二物理【安培定则、左手定则、右手定则】练习 日期1月9日

高二物理【安培定则、左手定则、右手定则】练习日期1月9日 班级________座号______姓名_______________ ★★★知识点:【安培定则、左手定则、右手定则】★★★B磁感线,I电流,F力 ×磁感线垂直于纸面向内,·磁感线垂直于纸面向外 ○×电流垂直于纸面向内表○·电流垂直于纸面向外 ○+正电荷○-负电荷 ☆电流能产生磁场,电流方向与磁感线方向的关系用右手判断。 右手手势注意:四指是弯曲,拇指伸直。 所以在判断的时候,(弯用四指→指,直用拇指→指) ①当电流沿直线时,就用拇指→电流方向 则四指→磁感线方向 ②当电流弯曲时,就用四指→电流方向 拇指→螺线管内部磁感线方向(内部) ☆通电导体在磁场中受到安培力,判断通安培力方向与电流方向的关系用左手 注意:四指是伸直,并与拇指在同一平面垂直。 方法:磁感线穿过手心; 四指→电流方向拇指→受力方向 ☆运动电荷在磁场中受到洛伦磁力。判断方法与安培力一样。 方法:磁感线穿过手心; 四指→正电荷的运动方向(与负电荷的运动方向相反)拇指→受力方向☆当通电导体与磁感线平行时不受安培力。当运动电荷方向与磁感线平行时不受洛伦兹力。 ⑴图所示,通电导线的电流方向和它周围产生的磁场磁感线的方向关系正确 的是( ) ⑵如图所示,关于磁场方向、运动电荷的速度方向和洛伦兹力方向之间的关系正确的是 ( ) ⑶下图表示一条放在磁场里的通电直导线,导线与磁场方向垂直,图中分别标明电流、 磁感应强度和安培力这三个物理量的方向,关于三者方向的关系,下列选项中正确的是( ) ⑷一束粒子沿水平方向飞过小磁针的下方,如图所示,此时小磁针的N极向纸内偏转, 这一束粒子可能是( ) A.向右飞行的正离子束 B、向左飞行的负离子束 C、向右飞行的电子束 D、向左飞行的电子束 ⑸如图所示,а、b、c三种粒子垂直射入匀强磁场,根据粒 子在磁场中的偏转情况,判断粒子的带电情况是:а ________、b________、c________。(填“正电”、“负电” 或“不带电”) ⑹如图所示是电流天平的原理图。挂在天平托盘底部的矩形线 圈磁感应强度B为2T 的匀强磁场中,bc长度L=2cm。先调节天平平衡,,然后给线圈 通以所图所示的电流,大小为 10A ,则应在天平左边加质量为多少Kg的砝码?

高中物理带电粒子在磁场中的运动技巧(很有用)及练习题及解析

高中物理带电粒子在磁场中的运动技巧(很有用)及练习题及解析 一、带电粒子在磁场中的运动专项训练 1.如图所示,在xOy 坐标系中,第Ⅰ、Ⅱ象限内无电场和磁场。第Ⅳ象限内(含坐标轴)有垂直坐标平面向里的匀强磁场,第Ⅲ象限内有沿x 轴正向、电场强度大小为E 的匀强磁场。一质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子,从x 轴上的P 点以大小为v 0的速度垂直射入 电场,不计粒子重力和空气阻力,P 、O 两点间的距离为 20 2mv qE 。 (1)求粒子进入磁场时的速度大小v 以及进入磁场时到原点的距离x ; (2)若粒子由第Ⅳ象限的磁场直接回到第Ⅲ象限的电场中,求磁场磁感应强度的大小需要满足的条件。 【答案】(102v ;20mv qE (2)0 (21)E B v ≥ 【解析】 【详解】 (1)由动能定理有:2 22 0011222 mv qE mv mv qE ? =- 解得:v 2v 0 设此时粒子的速度方向与y 轴负方向夹角为θ,则有cosθ=02 2 v v = 解得:θ=45° 根据tan 21x y θ=? =,所以粒子进入磁场时位置到坐标原点的距离为PO 两点距离的两倍,故20 mv x qE = (2)要使粒子由第Ⅳ象限的磁场直接回到第Ⅲ象限的电场中,其临界条件是粒子的轨迹与x 轴相切,如图所示,由几何关系有:

s=R+R sinθ 又: 2 v qvB m R = 解得: (21)E B v + = 故 (21)E B v + ≥ 2.如图所示,在平面直角坐标系xOy的第二、第三象限内有一垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场区域△ABC,A点坐标为(0,3a),C点坐标为(0,﹣3a),B点坐标为(23a -,-3a).在直角坐标系xOy的第一象限内,加上方向沿y轴正方向、场强大小为E=Bv0的匀强电场,在x=3a处垂直于x轴放置一平面荧光屏,其与x轴的交点为Q.粒子束以相同的速度v0由O、C间的各位置垂直y轴射入,已知从y轴上y=﹣2a的点射入磁场的粒子在磁场中的轨迹恰好经过O点.忽略粒子间的相互作用,不计粒子的重力. (1)求粒子的比荷; (2)求粒子束射入电场的纵坐标范围; (3)从什么位置射入磁场的粒子打到荧光屏上距Q点最远?求出最远距离. 【答案】(1)0 v Ba (2)0≤y≤2a(3) 7 8 y a =, 9 4 a 【解析】 【详解】 (1)由题意可知,粒子在磁场中的轨迹半径为r=a 由牛顿第二定律得

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