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创新设计2011届高考物理一轮复习(课件+随堂演练)：选修3-1第八章磁场 通用4

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高考物理新课标(磁场)课件

高考物理新课标(磁场)课件

本部分内容在高考中所占比例为 10%左右，带电粒子在复合场中的运动一直是高考 的热点，题目以中等难度为主，考查形式既有选择题也有计算题，考查的方式有与重力场 结合考查，如 2013 年高考四川卷第 11 题；与电场结合考查，如 2014 年高考四川卷第 10 题、2013 年高考浙江卷第 20 题；有界复合场，如 2014 年高考江苏卷第 14 题、2013 年高 考安徽卷第 23 题、天津卷第 11 题、2015 年高考天津卷第 12 题；对基本仪器的考查，如 2014 年高考课标全国卷Ⅱ第 20 题考查了磁谱仪、江苏卷第 9 题考查了霍尔元件．本部分 内容应用数学知识解决物理问题的能力要求高，具有一定的抽象性．
②通电螺线管：让右手弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，____所指的方向 就是环形电流中轴线上的磁感线的方向或螺线管内部磁感线的方向． 3．几种常见的磁场 (1)常见磁体的磁场
图8－1－1
(2)常见电流的磁场 通电直导线 安培 定则 立体 图 安培 定则 通电螺线管 环形电流
安培力、安培力的方向
第1讲 磁场及其对电流的作用
自主复习评估
主干知识
磁场、磁感应强度
1．磁场 (1)磁场的产生：磁体或________在其周围的空间产生磁场． (2)基本性质：对放入其中的磁体、________有力的作用．磁体与磁体、磁体与通电 导体、通电导体和通电导体之间的相互作用都是通过磁场来完成的． (3)磁场的方向：规定为小磁针静止时____极所指的方向．
(2)当磁场与电流平行时，即磁场方向与电流方向相同或相反时，安培力为零． (3)当磁场方向与导线成θ角时，安培力F＝BILsinθ.
匀强磁场中的安培力
1．安培力的方向 (1)左手定则：伸开左手，让拇指与其余四指____，并且都与手掌在同一个平面 内．让磁感线从掌心进入，并使四指指向________，这时____所指的方向就是通电导线 在磁场中所受安培力的方向． (2)安培力F的方向总与磁场B的方向和通电导线电流I的方向所决定的平面垂直． 2．安培力的大小 (1)当磁场与电流____时，安培力最大为Fmax＝BIL.

高中物理选修3-1磁场复习课件

高中物理选修3-1磁场复习课件

2、在纸面上有一个等边三角形ABC，在B、C顶点
处都通有相同电流的两根长直导线，导线垂直于纸
面放置，电流方向如图3-2-2所示，每根通电导线在
三角形的A点产生的磁感应强度大小为B，则三角形
A点的磁感应强度大小为 . 方向 ，方向为
.
图3-2-2
感线垂直，当导线中通以电流I后，磁场对导线的作用力大
小为（ ）

1 A． 2
BIl
B． BIl

C．
2 BIl 2
变式训练
D． 2BIl
3、用两个一样的弹簧吊着一根铜棒，铜棒所在虚 线范围内有垂直于纸面的匀强磁场，棒中通以自左 向右的电流（如图3-3-3所示），当棒静止时，弹簧 秤的读数为F1；若将棒中的电流方向，当棒静止时， 弹簧秤的示数为F2，且F2＞F1，根据这两个数据， 可以确定（ ）ACD
(3) 磁感应强度：它反映了该处磁场的
强弱 定义B

F IL
为该处的磁感应强度的大
小，方向为该点的磁感线的切线方向
典型例题
1、关于磁感线和电场线的描述，正确的有( B ) A.电场线起止于电荷，磁感线起止于磁极 B.电场线不一定闭合，磁感线一定闭合 C.磁感线是自由小磁针在磁场力作用下的运动轨迹 D.沿磁感线方向磁场不断减弱
安培定则（右手螺旋定则）：对直 导线，四指指磁感线方向；对环行 电流，大拇指指中心轴线上的磁感 线方向；对长直螺线管大拇指指螺 线管内部的磁感线方向。
(2) 确定电流产生磁场的方向用安培（右手） 定则, 用右手握住通电直导线，让伸直的大拇 指的指向跟电流的方向一致，则弯曲的四指 所指的方向表示磁感线的环绕方向．而在判 断环形电流的磁感线与电流方向的关系时， 右手弯曲的四指和环形电流方向一致，伸直 的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线 上的磁感线方向．

高中物理新课标人教版选修3-1《磁场》PPT名师公开课获奖课件百校联赛一等奖课件

高中物理新课标人教版选修3-1《磁场》PPT名师公开课获奖课件百校联赛一等奖课件
新课标人教版课件系列
《高中物理》
选修1-1
１、远洋航海 （1）我国旳远洋探险 （2）欧洲人旳远洋探险 （3）远洋航海旳伟大意义 ２、磁场 （1）磁体在空间产生磁场。 （2）磁感线 （3）磁性旳地球
最早旳磁性指向器——它由青铀盘和磁石琢磨旳勺构成，磁勺头为磁性旳北 极，尾为南极。磁勺放置在地盘中心，受地磁作用，勺尾指向南方。
1．在磁体内部，磁感线是从
极指向
极，外部是从
出发从
进去，磁感线
是
旳曲线，Ｎ、Ｓ极是不可分割旳．
2． 电荷在电场中某点受到电场力旳方
向与该点旳
方向一致，也与该点所Βιβλιοθήκη 在电场线旳方向一致．
2．小磁针在磁场中静止时 极旳受力方向与该点旳
点所在磁感线旳
极旳指向或 方向一致，也与该 方向致．
3．电场中任何两条电场线都 3．磁场中任何两条磁感线都
铁屑磁化变成“小磁针”，轻敲使铁屑可自 由转动．使铁屑按磁场进行排列．其排列与 条形磁体旳排列相同，通电螺线管相当于条 形磁体．
用右手握螺线管，让 四指弯向螺线管电流 旳方向，则大拇指所 指旳那端就是螺线管 旳北极．
注意：内部磁场旳方向：从S极指向N极，外部磁 场N极指向S极。 通电螺线管外部磁场与条形磁体类似。
硬磁性物质剩磁较大。
我们周围旳磁现象 4.磁性材料旳应用 软磁性材料旳剩磁弱，轻易去磁，合用于需要反复磁化旳场合。 硬磁性材料旳剩磁强，不易去磁，合用于制成永磁体。
【问题】下列物品，应用哪种材料制成？
磁感线与电场线旳联络与区别
电场线
磁感线
1．电场线从
出发，终止于
，电场线是
旳曲线，正、负电荷
可单独存在．
科学家们基于这种想法，一次又一次地寻找 电与磁旳联络.

高中创新设计物理教科版选修31课件第一章 第8讲 习题课带电粒子在电场中的运动[可修改版ppt]

高中创新设计物理教科版选修31课件第一章 第8讲 习题课带电粒子在电场中的运动[可修改版ppt]

解析 第1 s内电场方向向右，电子受到的电场力方向向左，电子向左做匀
加速直线运动，位移为l，第2 s内电子受到的电场力方向向右，由于电子
此时有向左的速度，因而电子继续向左做匀减速直线运动，根据运动的对
称性，位移也是l，t＝2 s时总位移为2l，向左.
解析答案
4.(电场中粒子的圆周运动)如图9所示，半径为R的环 形塑料管竖直放置，AB为该环的水平直径，且管的 内径远小于环的半径，环的AB及以下部分处于水平 向左的匀强电场中，管的内壁光滑.现将一质量为m、 带电荷量为＋q的小球从管中A点由静止释放，已知 qE＝mg.求： (1)小球释放后，第一次经过最低点D时的速度和对 管壁的压力；
一、带电粒子在电场中的直线运动
典例精析
例1 如图1所示，水平放置的A、B两平行板相距h，上
极板A带正电，现有质量为m、电荷量为＋q的小球在B
板下方距离B板为H处，以初速度v0竖直向上从B板小孔
进入板间电场.
图1
(1)带电小球做何种运动？
解析 带电小球在电场外只受重力的作用做匀减速直线运动，在电场中受
高中创新设计物理教科版选修31课件第一章 第8讲 习题课带电粒子在电场中的运动
目标 定位
1.加深对电场中带电粒子的加速和偏转的理解和应用. 2.掌握电场中带电粒子的圆周运动问题的分析方法.
栏目 索引
一、带电粒子在电场中的直线运动 二、带电粒子在电场中的类平抛运动 三、带电粒子在交变电场中运动 四、带电粒子在电场中的圆周运动 对点检测 自查自纠
板上加上如图乙所示的交变电压，开始B板
的电势比A板高，这时两极板中间原来静止
的电子在电场力作用下开始运动，设电子在
运动中不与极板发生碰撞，则下述说法正确

高考一轮物理复习课件选修3-1第八章 磁场第3讲 带电粒子在复合场中的运动(教科版)

高考一轮物理复习课件选修3-1第八章 磁场第3讲 带电粒子在复合场中的运动(教科版)

电场磁场同区域应用实例
温馨提示
复合场中重力是否考虑的三种情况 (1)对于微观粒子，如电子、质子、离子等，因为其重力 一般情况下与电场力或磁场力相比太小，可以忽略．而对 于一些实际物体，如带电小球、液滴、金属块等，一般应 考虑其重力． (2)在题目中明确说明的按说明要求是否考虑重力． (3)不能直接判断是否考虑重力的，在进行受力分析与运 动分析时，要由分析结果确定是否考虑重力．
2013届高考一轮物理复习课件选修3-1第八章 磁场（教科版）
第3讲 带电粒子在复合场中的运动
复合场 磁场和重力场并存，或其中某两场并 复合场是指电场、____ 存，或分区域存在．从场的复合形式上一般可分为如下四 种情况： ①相邻场；②重叠场；③交替场；④交变场.
带电粒子在复合场中的运动分类
1. 静止或匀速直线运动 静止状 当带电粒子在复合场中所受合外力为零时，将处于____ 匀速直线运动． 态或做____________ 匀速圆周运动 2． 相等，方向____ 相反时， 当带电粒子所受的重力与电场力大小____ 带电粒子在洛伦兹力的作用下，在垂直于匀强磁场的平面 内做匀速圆周 ________运动．
【典例1】
在竖直平面内，以虚线为界分 布着如图8－3－5所示的匀强 电场和匀强磁场，其中匀强电 场的方向竖直向下，大小为 E；匀强磁场的方向垂直纸面 向里，磁感应强度大小为B.虚 线与水平线之间的夹角为θ＝ 45°，一个带负电荷的粒子在
图8－3－5
O点以速度v0水平射入匀强磁场，已知带电粒子所带的电荷量 为q，质量为m(重力忽略不计，电场、磁场区域足够大)．求： (1)带电粒子第1次通过虚线时距O点的距离； (2)带电粒子从O点开始到第3次通过虚线时所经历的时间； (3)带电粒子第4次通过虚线时距O点的距离．

高考物理一轮总复习 第八章 磁场 第3讲 带电粒子在组合场中的运动课件(选修3-1)

高考物理一轮总复习 第八章 磁场 第3讲 带电粒子在组合场中的运动课件(选修3-1)
正确．根据 qvB＝mvR2，知 v＝qBmR，则最大动能 Ekm＝12 mv2＝q22Bm2R2，与加速电压无关，故 B 错误．质子在加速电场 中做匀加速运动，在磁场中做匀速圆周运动，根据 v＝ 2ax 知，质子第二次和第一次经过 D 形盒狭缝的速度之比为 2∶ 1，根据 r＝mqBv，则半径之比为 2∶1，故 C 正确．
第 3 讲 带电粒子在组合场中的运动
考点
互动探究
[核心提示] 2 类装置：质谱仪、回旋加速器 1 种方法：带电粒子在 组合场中运动的处理方法 4 类模型：先电场后磁场模型、 先磁场后电场模型、两磁场组合模型、交变电场模型
考点一 质谱仪与回旋加速器 1．质谱仪 (1)构造：如下图所示，由粒子源、加速电场、偏转磁场 和照相底片等构成．
最大动能 Ekm＝q22Bm2R2，不改变磁感应强度 B 和交流电 频率 f，但加速的粒子不同，获得的最大动能也不同，故 D 错误．
[答案] AC
考点二 带电粒子的电偏转和磁偏转
1．理解掌握带电粒子的电偏转和磁偏转的条件、运动性 质，会应用牛顿运动定律进行分析研究，掌握研究带电粒子 的电偏转和磁偏转的方法，能够熟练处理类平抛运动和圆周 运动．
()
A．b 进入磁场的速度一定大于 a 进入磁场的速度 B．a 的比荷一定大于 b 的比荷 C．若 a、b 电荷量相等，则它们的质量之比 ma∶mb＝ x21∶x22 D．若 a、b 质量相等，则它们在磁场中运动时间之比 ta∶ tb＝x1∶x2 [解析] 粒子在磁场中做圆周运动，由洛伦兹力提供向 心力可知 qvB＝mvr2，r＝mqBv，半径与速度和比荷有关，故 A 错误．
[答案] BC
2．(多选)(2015·江苏金沙中学四模)劳伦斯和利文斯设计 出回旋加速器，工作原理示意图如图所示．置于高真空中的 D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的 时间可忽略．磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，高频 交流电频率为f，加速电压为U.若A处粒子源产生的质子质量 为m、电荷量为＋q，在加速器中被加速，且加速过程中不 考虑相对论效应和重力的影响．则下列说法正确的是( )

一轮复习高中物理创新设计辅助课堂 选修3-1课件


A.C 和 U 均增大
B.C 增大，U 减小
C.C 减小，U 增大
D.C 和 U 均减小
解析 当电容器的两极板间插入一电介质时，根据 C＝4επrkSd可知 电容 C 增大，由于电容器所带电荷量不变，根据 C＝QU可知两极 板间电势差 U 减小，选项 B 正确。 答案 B
实验十 探究路端电压随外电阻变化的规律 1.全程解读
③保持 Q、S、d 都不变，在两极板间插入电介质，例如有机玻璃 板，通过静电计指针的变化得知两极板间电势差的变化。根据公 式 C＝UQ，由电势差的变化判断电容的变化，从而得出两极板间电 介质的存在对电容 C 的影响。如图丙所示。 (2)实验结论 平行板电容器的电容 C 与两极板的正对面积 S 成正比，与两极板 间电介质的相对介电常数 εr 成正比，与板间距 d 成反比。
考法② 平行板电容器 Q 不变时的考查
平行板电容器 Q 不变时，由 C＝4επrkSd判断电容的变化，结合 U
＝QC判断电势差 U 的变化。
例 2 (2012·江苏物理，2)一充电后的平行板电容器保持两极板的
正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其
电容 C 和两极板间的电势差 U 的变化情况是( )
①闭合S和S1观察小灯泡L1的亮度，并记下电流表和电压表的 示数。 ②再闭合S2，再次观察小灯泡L1的亮度，并观察电流表和电 压表的示数如何变化。
(1)保持d不变，减小S，则θ
。
(2)保持S不变，增大d，则电容器的电荷量Q
。(均填
“增大”“减小”或“不变”)
解析 两极板间电压不变，静电计指针偏角显示电势差的大小，
因此无论S如何变化，静电计指针偏角θ不变化；保持S不变，
增大d，则电容C减小，由Q＝CU可知，电荷量减小。

最新高考物理一轮复习课件(人教版选修3-1)：第八章第二单元-第2课时闭合电路欧姆定律及应用资料pp


两种特殊情况：①当R增至无穷大，即断路情况时，I＝0，Ir
＝0，则U＝E，此时路端电压等于电源电动势．②当R减小为
零，即短路情况时，I＝
E r
，Ir＝E，则U＝0.
2．部分电路欧姆定律和闭合电路欧姆定律
两者的关系是局部和整体的关系，要注意处理好“局部影 响整体，整体制约局部”的辩证关系．在解答有关电流、电压 及电功率变化和分配等问题时，应对电路的整体和各部分间的 联系一起来进行分析．
(2)电压即电势差，它表现在电路两点间形成电场，电场 力推动电荷做功，完成的是由电能向其他形式的能的转化过 程，从能量的转化关系看，电动势和电压是截然不同的物理 量．
2．电源的内电阻
电源内电路也有消耗电能的物质，这些物质通过阻碍电 源的电流做功而转化为电源内部的内能，故电源内部所具有 的电阻叫做内电阻．
答案：D
点评：灯泡亮暗问题可从电流、电压的角度分析， 先判总电阻的变化，从而判断电流、电压的变 化．
题型训练
1.如右图所示，电源电 动势为E，内电阻为r.两电 压表可看作是理想电表， 当闭合开关、将滑动变阻 器的触片从左端滑到右端 时，下列说法中正确的是 ()
A．小灯泡L1、L2均变暗 B．小灯泡L1变亮，V1表的读数变大 C．小灯泡L2变暗，V2表的读数变大 D．小灯泡L2变暗，V2表的读数变小
解析：滑片P向下移动时，变阻器电阻减小，外电路总电阻减 小，根据I＝2.R＋ E r
电路电流强度I增大，灯A两端电压UA增大，而变亮，
根据U＝E－Ir，路端电压变小，U＝UA＋UB， 所以UB减小，灯B电阻不变，所以灯B电流强度 IB减小，灯B变暗．电路电流强度I＝IB＋IC因为I 增大、IB减小，所以IC增大．灯C应变亮．选项D 正确．

高三物理一轮复习 第8章 第1讲 磁场及磁场对电流的作用课件


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思想方法
安培力作用下的力学问题分析方法
安培力作用下的力学问题主要有两类:一是安培力作用下导体的平衡和加 速问题;二是与安培力有关的功能关系问题。解决此类问题的一般方法步 骤如下: (1)选取合适的研究对象。 (2)受力分析(注意把立体图画成平面图,可使受力关系清楚明了)。 (3)根据运动状态或运动过程选择规律。主要是力的平衡条件、牛顿运动 定律、运动学公式、动能定理、能量守恒定律等力学规律的灵活运用。 (4)列方程求解并检验。
7
2.如图所示,直导线AB、螺线管C、电磁铁D三者相距较远,它们的磁场互不影 响,开关S闭合,则小磁针的北极N(黑色一端)指出磁场方向正确的是 ( )
A.a、c C.c、d
B.b、c D.a、d
ppt精选
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2. 答案 A 据安培定则判断出:(1)AB直导线磁场在小磁针a所在位置垂 直纸面向外,所以小磁针a的N极指向正确;(2)C左侧为N极,内部磁场向左, 所以小磁针c的N极指向正确,小磁针b的N极指向不对;(3)D左为S极,右为N 极,所以小磁针d的N极指向也不正确。
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1-2 在匀强磁场中有一段直导线,长L=1 m,其中通有I=2 A的电流,因而受 到垂直于纸面向外的大小为F=2 N的磁场力作用。由此 ( ) A.既可以确定这个磁场的磁感应强度大小,又可以确定这个磁场的方向 B.可以确定磁感应强度的大小为B=1 T C.可以确定磁场的方向,但大小不能确定 D.磁感应强度的大小和方向均不能确定
强弱;磁感线 不能 相交,也 不能 相切。
4.安培定则
对于直线电流,右手握住导线,让伸直的拇指所指的方向与 电流 方
向一致,弯曲的四指所指的方向就是 磁感线 环绕的方向。

高考物理一轮复习课件选修3-1磁场8.1

第八章
磁场
第一节 磁场的描述 对电流的作用
磁场
-3-
高 考 五年考题统 考点要求 命题规律 题 计 型 1.磁场、 磁感应 近五年课标高 强度、磁感线 考全国卷无直 Ⅰ 接考查 2.通电直导线 选 高考对本节内容的考查主要是以选 和通电线圈周 2011 全国 择 择题的形式考查磁感应强度、安培定则、 围磁场的方向 理综,14 题 安培力。有时也出现涉及安培力的计算 Ⅰ 题,但一般难度不大。 选 3.安培力、 安培 2014 全国 说明:安培力的计算只限于电流与磁感应 择 力的方向 Ⅰ 理综Ⅰ,15 强度垂直的情形 题 选 4.匀强磁场中 2010 全国 择 的安培力 Ⅱ 理综,21 题
(9)× 安培力既可以对导体做正功,也可以对导体做负功。
答案
-11知识梳理 双基自测
1 2 3 4 5
2.(多选)(磁感应强度)关于磁感应强度 B,下列说法中正确的是( ) A.磁场中某点 B 的大小,跟放在该点的试探电流元的情况无关 B.磁场中某点 B 的方向,跟放在该点的试探电流元所受磁场力方向一致 C.在磁场中某点的试探电流元不受磁场力作用时,该点 B 值大小为零 D.在磁场中磁感线越密集的地方,磁感应强度越大
-4知识梳理 双基自测 一 二 三
一、磁场
磁感应强度
1.磁场 (1)基本特性 :磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有 力 的作 用。 (2)方向 :小磁针静止时 N 极 所指的方向。 2.磁感应强度 (1)物理意义 :描述磁场的 强弱和方向 。 ������ (2)大小 :B= (通电导线垂直于磁场)。 ������������ (3)方向 :小磁针静止时 N 极 的指向。 3.安培的分子电流假说 安培认为,在原子、分子等物质微粒的内部,存在着一种 环形电流 —— 分子电流。分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当 于两个磁极 。
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(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，它可能穿过磁场，可能转过180°从入射界面 这边反向飞出，如图8－3－2所示，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、部分是磁场空间运动时，
往往运动具有往复性，因而形成多解．
第3讲
专题
带电粒子在磁场中运动题特例
一、带电粒子在有界匀强磁场中运动的极值问题 1．解决此类问题的关键是：找准临界点． 2．找临界点的方法是： 以题目中的“恰好”“最大”“最高”“至少”等词语为突破口，借助半 径R和速度v(或磁场B)之间的约束关系进行动态运动轨迹分析，确定轨迹圆 和边界的关系，找出临界点，然后利用数学方法求解极值，
形成多解，多解形成原因一般包含下述几个方面：
(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，导致形成双解． (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，由磁场方向不 确定而形成的双解．
(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)当速度v一定时，弧长(或弦长)越长，圆周角越大，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，圆周角大的，运动时间越长．
1．如图8－3－1所示，匀强磁场的磁感应强度为B，宽度为d，边界为CD和EF. 一电子从CD边界外侧以速率v0垂直匀强磁场射入，入射方向与CD边界间夹 角为θ.已知电子的质量为m，电荷量为e，为使电子能从磁场的另一侧EF射出， 求电子的速率v0至少多大？
(1)磁感应强度B0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 v0 的可能
值．
解析：设垂直纸面向里的磁场方向为正方向
(1)正离子射入磁场，洛伦兹力提供向心力 做匀速圆周运动的周期 联立①②两式得磁感应强度 (2)要使正离子从O′孔垂直于N板射出磁场，v0的方向应如右图所示，两板之间 正离子只运动一个周期即T0时，有R＝ 时，有R 联立求解，得正离子的速度的可能值为 当两板之间正离子运动n个周期即nT0
(2009·龙岩毕业班质检)如图8－3－6所示，直线MN下方无磁场，上方空间存在 两个匀强磁场Ⅰ和Ⅱ，其分界线是半径为R的半圆弧，Ⅰ和Ⅱ的磁场方向相反且 垂直于纸面，磁感应强度大小都为B.现有一质量为m、电荷量为q的带负电微粒 从P点沿PM方向向左侧射出，不计微粒的重力．
(1)若微粒在磁场Ⅰ中做完整的圆周运动，其周期多大？
处在纸面内向各个方向放出某种粒子(不计重力)，而这些粒子最终必须全部垂 直射到底片MN这一有效区域，并要求底片MN上每一地方都有粒子到达．假 若放射源所放出的是质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，且所有的粒子速 率都是v，M与放射源的出口在同一水平面上，底片MN竖直放置，底片MN长
为L.为了实现上述目的，我们必须在P的出口处放置一有界匀强磁场．求：
解析：当入射速率v0很小时，电子会在磁场中转动一段圆弧后又从CD一侧射出，速
率越大，轨道半径越大，当轨道的边界与EF相切时，电子恰好不能从EF射出，如图 所示．电子恰好射出时，由几何知识可得：r＋rcos θ＝d① 又r＝ 由①②得： 故电子要射出磁场时速率至少应为 答案：
二、带电粒子在洛伦兹力作用下的多解问题 带电粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，由于多种因素的影响，使问题
(2)若微粒从P点沿PM方向向左射出后直线从分界线的A点沿AO方向进入磁场Ⅱ 并打到Q点，求微粒的运动速度大小； (3)若微粒从P点沿PM方向向左侧射出，最终能到达Q点，求其速)如右图所示，轨道半径r＝R 则由qvB (3)如图所示，θ
对于带电粒子在磁场中做圆周运动的问题由于多方面的原因而导致问题的多 种答案，一是由于粒子电性的不确定；一是磁场方向的不确定性；一是临界 状态的不唯一带来的多解；一是粒子做圆周运动的周期性导致多解．对于不 同原因导致的多解问题一定要分清原因，然后根据不同原因采用不同的方法
解析： 如图所示，带电粒子不从磁场中穿出，其临界条件是带电粒子在磁场中
的运动轨迹应与外圆相切，
所以[( ＋1)r－rx]2＝r2＋ r2 x，
解上式可得rx＝r， 又由rx＝ 答案：A 可得，选项A正确
1－1人们到医院检查身体时，其中有一项就是做胸透，做胸透用的是X光，我们
可以把做胸透的原理等效如下：如图8－3－5所示，P是一个放射源，从开口
【例1】在一空心圆柱面内有一垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B，其横 截面如图8－3－4所示，磁场边界为同心圆，内、外半径分别为r和(＋1)r.圆 心处有一粒子源不断地沿半径方向射出质量为m、电荷量为q的带电粒子， 不计粒子重力．为使这些粒子不射出磁场外边界，粒子从圆心处射出时速 度不能超过( )
(1)匀强磁场的方向； (2)画出所需最小有界匀强磁场的区域，并用阴影表示； (3)匀强磁场的磁感应强度B的大小以及最小有界匀强磁场的面积S.
解析：(1)匀强磁场的方向为垂直纸面向外． (2)最小有界磁场如答案图所示． (3)要想使所有的粒子都最终水平向右运动，带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨 道半径必须与最小圆形有界匀强磁场的半径大小一致所以有：R＝L/2 根据牛顿第二定律： 联立解得： 如答案图所示，有界磁场的最小面积为： 答案：(1)垂直纸面向外 (2)
2．如图8－3－3甲中所示，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T0，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：