二轮复习《带电粒子在磁场中的运动》学案

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1、专题三周运动专题复习第二讲带电粒子在磁场中的运动一、真题回放[2015新课标I14】两相邻匀强磁场区域的磁感应强度人小不同、方向平行。一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子（不计重力），从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的（D）A.轨道半径减小，角速度增大B.轨道半径减小，角速度减小C.轨道半径增大，角速度增大D.轨道半径增大，角速度减小[2014新课标116】如图，MN为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场（未画出）。一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出，从Q点穿越铝板后到达PQ的中点0。已知粒子穿越铝板时，其动能损失

2、一半，速度方向和电荷量不变。不计重力。铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为（D）A.2B.V2C.1D.—2[2013新课标118】如图，半径为R的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面（纸面），磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外，一电荷量为q（^>0）o质量为m的粒了沿平行于肓径ab的方向射入磁场区域，射入点与“的距离为R/2,已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60°,则粒子的速率为（不计重力）（B）AqBRqBR©泌D.凹竺2mm2mm二、高考必备【洛伦兹力的方向和大小】1•洛伦兹力的大小（1）v//B时，0二0°或180°，洛伦兹力F二；（2）

3、v丄B时，0二90。，洛伦兹力F二；（3）v=0吋,洛伦兹力F=o2.洛伦兹力的方向（1）判定方法：应用左手定则，注意四指应指向电流的方向即正电荷或负电荷。（2）方向特点：F丄B,F丄v,即F垂肓于决定的平面。（3）做功特点：洛伦兹力不改变带电粒子速度的,或者说洛伦兹力对带电粒子功。[带电粒子在匀强磁场中的运动】1.若^〃13,带电粒子不受洛伦兹力，在匀强磁场中做运动。2.若v丄B,带电粒子仅受洛伦兹力作用，在垂直于磁感线的平面内以入射速度v做运动。三、讲练结合【例1】（多选）有两个匀强磁场区域1和11,1中的磁感应强度是11中的k倍，两个速率相同的电子分别在

4、两磁场区域做圆周运动。与I中运动的电子相比，II中的电子（AC）A.运动轨迹的半径是I中的k倍B.加速度的大小是I中的k倍C.做圆周运动的周期是I屮的k倍D.做圆周运动的角速度是I中的k倍【例2】（多选）如图所示，在方向垂直纸面向里,磁感应强度为B的匀强磁场中，有一质量为叭电荷量为q的带正电小球经长度为L的绝缘细绳与悬点相连，将小球置于恰好使细绳水平伸直的位置并从静止释放•不计空气阻力，则小球从释放到第一次到达最低点过程，下列正确的是（AD）A.小球在运动至最低点吋速度为血辽B.小球在运动过程屮受到的洛伦兹力方向始终与细绳垂直C.小球在运动过程中受到的洛伦兹力

5、瞬时功率先增大，后减小D.小球在运动至最低点时细绳对小球的拉力大小为3mg+qB姮T【例3】（多选）如图，db边界下方是一垂直纸面向里的匀强磁场，质子（:H）和a粒子（；弘）先后从c点沿箭头方向射入磁场，都从d点射出磁场。不计粒子的重力，则（AM）c“,A.两粒子在磁场中运动的轨迹相同逆B.两粒子在磁场中运动的速度大小之比为2：1C.两粒子在磁场屮运动的动能相同D.两粒子在磁场中运动的时间之比为2：1*讨论总结：解决带电粒子在有界磁场中运动的基本思路四、巩固拓展1.如图在一半径为R的绝缘圆柱形筒内有磁感应强度为B的匀强磁场，方向平行于轴线.在圆柱形筒上某一直径

6、两端开有小孔M、N,现有一束速率不同、比荷均为k的正、负离子，从M孔以a角入射，一些具有特定速度的离子未与筒壁碰撞而直接从N孔射岀（不考虑离子间的作用力和重力）・则从N孔射出的离子（B）A.是正离子，速率为kBRcosaC.是负离子，速率为地sinaD.是负离子，速率为B.是正离子，速率为塑sinakBRcosa2.（多选）图为某磁谱仪部分构件的示意图。图中，永磁铁提供匀强磁场，硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹。宇宙射线中有大量的电子、止电子和质子。当这些粒子从上部垂肓进入磁场时，下列说法正确的是（AC）A.电子与正电子的偏转方向一定不同B.电子与

7、正电子在磁场屮运动轨迹的半径一定相同C.仅依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是质子还是正电子D.粒子的动能越大，它在磁场中运动轨迹的半径越小永1i永磁硅微条径磁铁;迹探测器1JJ铁3.空间有一圆柱形匀强磁场区域，该区域的横截面的半径为R,磁场方向垂直横截面。一质量为叭电荷量为q（q>0）的粒子以速率V。沿横截面的某直径射入磁场，离开磁场吋速度方向偏离入射方向60°o不计重力，该磁场的磁感应强度大小为（A）A侖处oR輕。爲"oD3叫3qRqRqRqR4.如图所示，半径为［的圆形空间内存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，一个带电粒子（不计重力）从A点以速度心沿AO且垂直于

8、磁场方向射入磁场屮，并由B点射出，且Z