2014广东物理《高考专题》(二轮)复习课件：专题四 第9讲磁场及带电粒子在磁场中的运动

(与无穷远电势相同)
场强：沿中垂线从中点向外 先增大后减小，中点为零，上 下对称，方向背离中点(负电荷 ：指向中点)；电势：沿中垂线 从中点向外逐渐降低(负电荷：
升高)
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核心知识重组
三、电场的应用
(1)电容器：电容定义式：C＝QU；平行板电容器的决定式：C＝4επrkSd.
(2)加速和偏转：带电粒子在电场中的加速问题一般选用动能定理求 解，带电粒子在电场中的轨迹问题一般用曲线运动的速度、合力与轨迹 的关系求解，带电粒子在匀强电场中的偏转一般用运动的分解与合成的 方法求解．
示，重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速度 v
聚 垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上，则微滴在极板间
焦 电场中( )
A．向负极板偏转 B．电势能逐渐增大
C．运动轨迹是抛物线 D．运动轨迹与带电荷量无关
图 3-7-2
第7讲 带电粒子在电场中的运动
高
考
真
C [解析] 本题考查带电粒子在电场中的类平抛运
☆熟知两大定则(安培定则和左手定则)，准确判定磁场 及磁场力的方向；
☆认识两类偏转模型(类平抛运动和圆周运动)，掌握带 电粒子在场中的运动性质、规律和分析处理方法．
☆迁移力学“两大观点”，突破带电粒子在复合场中的 运动问题；掌握“两个典型实例”，攻克电场和磁场的技术 应用问题．
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高 考 真 题 聚 焦
广东省专用
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学海无 涯
AB 方 向 ： L v0t （2 分 ）
AD 方 向 ： 1 L 1 qE t 2 （2 分 ）
2 2m
解得：
E m0v（2 2 分 ） qL
设粒子在 P 点沿 AD 方向的分速度为 vy，则有
2
qE L m2
v2y
（1
分
）
解 之 得 ： vy v0 （1 分 ）
粒子在 P 点的速度为： v= v2 v2 = 2 v0 （2 分）
学海无涯
2014 届高考物理第二轮复习方案新题之磁场 1 1、如图所示，两平行光滑金属导轨固定在绝缘斜面上，导轨间距为 L，劲度系数为 k 的
轻质弹簧上端固定，下端与水平直导体棒 ab 相连，弹簧与导轨平面平行并与 ab 垂直，直导 体棒垂直跨接在两导轨上，空间存在垂直导轨平面斜向上的匀强磁场。闭合开关 K 后导体棒 中的电流为I，导体棒平衡时，弹簧伸长量为 x1;；调转图中电源极性使棒中电流反向，导体 棒中电流仍为I，导体棒平衡时弹簧伸长量为 x2。忽略回路中电流产生的磁场，则磁感应强度 B 的大小为
线运动至光滑绝缘的水平面 C 点，与水平面碰撞的瞬间小颗粒的竖直分速度立即减为零，
而水平分速度不变，小颗粒运动至 D 处刚好离开水平面，然后沿图示曲线 DP 轨迹运动，AC
与水平面夹角 α = 30°，重力加
M
速度为 g，求：
P
A
B
⑴匀强电场的场强 E； ⑵AD 之间的水平距离 d；
α
D
C
⑶已知 小颗粒在轨迹 DP 上某处的最
r
得 ： B 2mv0 （1 分 ） qL
由左手定则可知磁场方向：垂直纸面向外。 （1 分）
5.如图所示，在平面直角坐标系 xoy 中，以(0，R)为圆心，半径为 R 的圈形区城内有相互垂 直的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度 B 方向垂直于 xOy 平面向里，一带正电粒子从 O 点沿 y

l
1
从几何关系 R＋Rsin 30°＝ ⇒R＝ l.
2
3
mv
Bql
由半径公式 R＝ qB ，可得 v1＝
3m
设带电粒子在磁场中正好经过 cd 边(相切)，
从 ab 边射出时的速度为 v2，
从几何关系可得 R＝l(如图所示)
mv
Bql
由半径公式 R＝ qB ，可得 v2＝ m
可见带电粒子在磁场中从 ab 边射出，
带电粒子在有界匀强磁场中的运动
——直线边界磁场
1、定圆心（1）已知磁场中的两点的速度方向
（2）已知磁场中的一点的速度方向和另一位置
× ×A× × × ×
φ
× × × × × ×
× × × × × ×B
× × × × × ×
θ
O
带电粒子速度
偏转角φ等于所
对圆弧轨迹对
应的圆心角θ，
即θ＝φ。
×A× × × × ×
（2）带电粒子穿过第一象限所用的时间。
例题2、如图所示，长为L的水平极板间，有垂直纸面向里的匀强磁场，
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场方向以速度v
水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，粒子的速度v的大小范围？
计算半径的思路：
柱面，磁场的方向与圆柱轴线平行，其横截面如图所示。一速率为v的
电子从圆心沿半径方向进入磁场。已知电子质量为 m，电荷量为 e，忽
略重力。为使该电子的运动被限制在图中实线圆围成的区域内，磁场的
.
磁感应强度最小为
• 若中空区域内速率为v的所有电子都不能
穿越磁场，则磁感应强度的最小值？

专题三第9讲限时：40分钟一、选择题(本题共8小题，其中1～4题为单选，5～8题为多选)1．(2018·山东省潍坊市高三下学期一模)如图所示，导体棒ab用绝缘细线水平悬挂，通有由a到b的电流。

ab正下方放一圆形线圈，线圈通过导线，开关与直流电源连接。

开关闭合瞬间，导体棒ab将(B)A．向外摆动B．向里摆动C．保持静止，细线上张力变大D．保持静止，细线上张力变小[解析]开关闭合瞬间，圆形线圈的电流顺时针方向，根据右手螺旋定则可知导体棒ab 的磁场方向竖直向下，根据左手定则可知导体棒ab将向里摆动，故B正确，ACD错误；故选B。

2．(2018·山东省历城高三下学期模拟)如图所示，用绝缘细线悬挂一个导线框，导线框是由两同心半圆弧导线和在同一条水平直线上的直导线EF、GH连接而成的闭合回路，导线框中通有图示方向的电流，处于静止状态。

在半圆弧导线的圆心处沿垂直于导线框平面的方向放置一根长直导线O。

当O中通以垂直纸面方向向里的电流时(D)A．长直导线O产生的磁场方向沿着电流方向看为逆时针方向B．半圆弧导线ECH受安培力大于半圆弧导线FDG受安培力C．EF所受的安培力方向垂直纸面向外D．从上往下看，导线框将顺时针转动[解析]当直导线O中通以垂直纸面方向向里的电流时，由安培定则可判断出长直导线O产生的磁场方向为顺时针方向，选项A错误；磁感线是以O为圆心的同心圆，半圆弧导线与磁感线平行不受安培力，选项B错误；由左手定则可判断出直导线EF所受的安培力方向垂直纸面向里，选项C 错误；GH 所受的安培力方向垂直纸面向外，从上往下看，导线框将顺时针转动，选项D 正确；故选D 。

3．(2018·河南省郑州市高三下学期模拟)如图所示，在边长为L 的正方形ABCD 阴影区域内存在垂直纸面的匀强磁场，一质量为m 、电荷量为q (q <0)的带电粒子以大小为v 0的速度沿纸面垂直AB 边射入正方形，若粒子从AB 边上任意点垂直射入，都只能从C 点射出磁场，不计粒子的重力影响。