2012届高考物理基础知识归纳-带电粒子在磁场中的运动

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1、2012届高考物理基础知识归纳:带电粒子在磁场中的运动第3时　带电粒子在磁场中的运动基础知识归纳1洛伦兹力运动电荷在磁场中受到的力叫洛伦兹力通电导线在磁场中受到的安培力是在导线中定向移动的电荷受到的洛伦兹力的合力的表现(1)大小：当v∥B时，F＝　0　；当v⊥B时，F＝　qvB　(2)方向：用左手定则判定，其中四指指向　正　电荷运动方向(或　负　电荷运动的反方向)，拇指所指的方向是　正　电荷受力的方向洛伦兹力　垂直于　磁感应强度与速度所决定的平面2带电粒子在磁场中的运动(不计粒子的重力)(1)若v∥B，带电粒子做平行

2、于磁感线的　匀速直线　运动(2)若v⊥B，带电粒子在垂直于磁场方向的平面内以入射速度v做　匀速圆周运动　洛伦兹力提供带电粒子做圆周运动所需的　向心力　，由牛顿第二定律qvB＝得带电粒子运动的轨道半径R＝，运动的周期T＝2012届高考物理基础知识归纳:带电粒子在磁场中的运动第3时　带电粒子在磁场中的运动基础知识归纳1洛伦兹力运动电荷在磁场中受到的力叫洛伦兹力通电导线在磁场中受到的安培力是在导线中定向移动的电荷受到的洛伦兹力的合力的表现(1)大小：当v∥B时，F＝　0　；当v⊥B时，F＝　qvB　(2)方向：用左手定则判

3、定，其中四指指向　正　电荷运动方向(或　负　电荷运动的反方向)，拇指所指的方向是　正　电荷受力的方向洛伦兹力　垂直于　磁感应强度与速度所决定的平面2带电粒子在磁场中的运动(不计粒子的重力)(1)若v∥B，带电粒子做平行于磁感线的　匀速直线　运动(2)若v⊥B，带电粒子在垂直于磁场方向的平面内以入射速度v做　匀速圆周运动　洛伦兹力提供带电粒子做圆周运动所需的　向心力　，由牛顿第二定律qvB＝得带电粒子运动的轨道半径R＝，运动的周期T＝3电场力与洛伦兹力的比较电场力洛伦兹力存在条作用于电场中所有电荷仅对运动着的且速度不与

4、磁场平行的电荷有洛伦兹力的作用大小F＝qE与电荷运动速度　无关　f＝Bqv与电荷的运动速度　有关　方向力的方向与电场方向　相同　或　相反　，但总在同一直线上力的方向始终和磁场方向　垂直　对速度的改变可以改变电荷运动速度　大小　和　方向　只改变电荷速度的　方向　，不改变速度的　大小　做功　可以　对电荷做功，　能　改变电荷动能　不能　对电荷做功，　不能　改变电荷的动能偏转轨迹静电偏转，轨迹为　抛物线　磁偏转，轨迹为　圆弧　重点难点突破一、对带电体在洛伦兹力作用下运动问题的分析思路1确定对象，并对其进行受力分析2根据物体受

5、力情况和运动情况确定每一个运动过程所适用的规律(力学规律均适用)总之解决这类问题的方法与纯力学问题一样，无非多了一个洛伦兹力，要注意：(1)洛伦兹力不做功，在应用动能定理、机械能守恒定律时要特别注意这一点；(2)洛伦兹力可能是恒力也可能是变力二、带电粒子做匀速圆周运动的圆心、半径及运动时间的确定1圆心的确定一般有以下四种情况：(1)已知粒子运动轨迹上两点的速度方向，作这两速度的垂线，交点即为圆心(2)已知粒子入射点、入射方向及运动轨迹上的一条弦，作速度方向的垂线及弦的垂直平分线，交点即为圆心(3)已知粒子运动轨迹上的

6、两条弦，作出两弦垂直平分线，交点即为圆心(4)已知粒子在磁场中的入射点、入射方向和出射方向(不一定在磁场中)，延长(或反向延长)两速度方向所在直线使之成一夹角，作出这一夹角的角平分线，角平分线上到两直线距离等于半径的点即为圆心2半径的确定和计算圆心找到以后，自然就有了半径，半径的计算一般是利用几何知识，常用到解三角形的方法及圆心角等于弦切角的两倍等知识3在磁场中运动时间的确定，利用圆心角与弦切角的关系，或者是四边形内角和等于360°计算出圆心角θ的大小，由公式t＝T可求出运动时间，有时也用弧长与线速度的比t＝三、两类

7、典型问题1极值问题：常借助半径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，求出临界点，然后利用数学方法求解极值注意：(1)刚好穿出磁场边界的条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2多解问题：多解形成的原因一般包含以下几个方面：(1)粒子电性不确定；(2)磁场方向不确定；(3)临界状态不唯一；(4)粒子运动的往复性等典例精析1在洛伦兹力作用下物体的运动【例1】一个质量＝01g的小滑块，带有

8、q＝×10－4的电荷，放置在倾角α＝30°的光滑斜面上(斜面绝缘)，斜面置于B＝0T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，如图所示小滑块由静止开始沿斜面下滑，其斜面足够长，小滑块滑至某一位置时，要离开斜面问：(1)小滑块带何种电荷？(2)小滑块离开斜面时的瞬时速度多大？(3)该斜面的长度至少多长？【解析】(1)小滑块沿斜面下滑过程中，受到重力g、