1、优质文档优质文档能力呈现【考情分析】2011 2012 2013带电粒子在磁场中的运动T15:带电粒子在磁场中的运动T9:带电粒子在磁场中的运动T15:带电粒子在磁场中的运动【备考策略】带电粒子在磁场中的运动是每年高考的必考内容.常见题型有选择题、计算题,甚至是压轴题,试题对学生的空间想象能力、分析物理过程和运用规律的综合能力以及运用数学知识解决物理问题的能力进行考查.解答时要从受力分析和运动分析入手,根据洛伦兹力产生的条件、大小的计算、方向的判定和速度有关、永不做功两个特点以及带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的规律等列式,并善于运用几何关系.1. (2013南京二模)已知通电长直导线周围某点的
2、磁感应强度B=kIr,即磁感应强优质文档优质文档度B与导线中的电流I成正比、与该点到导线的距离r成反比.如图所示,两根平行长直导线相距为R,通以大小、方向均相同的电流.规定磁场方向垂直纸面向里为正,在0R区间内磁感应强度B随x变化的图线可能是 ( )2. (2013扬泰南连淮三模)如图所示,阴极射线管接通电源后,电子束由阴极沿x轴正方向射出,在荧光板上会看到一条亮线. 要使荧光板上的亮线向z轴负方向偏转,可采用的方法是( )A. 加一沿y轴负方向的磁场B. 加一沿z轴正方向的磁场C. 加一沿y轴正方向的电场D. 加一沿z轴负方向的电场3. (2013全国新课标)空间有一圆柱形匀强磁场区域,该区
3、域的横截面的半径为R,磁场方向垂直于横截面.一质量为m、电荷量为q(q0)的粒子以速率v 0沿横截面的某直径射入磁场,离开磁场时速度方向偏离入射方向60.不计重力.该磁场的磁感应强度大小为 ( )优质文档优质文档A. 03mvqRB. 0mvqRC. 03mvqRD. 03vqR4. (多选)(2013广东)如图所示,两个初速度大小相同的同种离子a和b从O点沿垂直磁场方向进入匀强磁场,最后打到屏P上.不计重力.下列说法中正确的有 ( )A. a、b均带正电B. a在磁场中飞行的时间比b的短C. a在磁场中飞行的路程比b的短D. a在P上的落点与O点的距离比b的近优质文档优质文档能力巩固1. (
4、2013安徽理综)图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线,其横截面位于正方形的四个顶点上,导线中通有大小相同的电流,方向如图所示.一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动,它所受洛伦兹力的方向是 ( )A. 向上 B. 向下 C. 向左 D. 向右2. (2013全国新课标)如图所示,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(q0)、质量为m的粒子沿平行于直径ab的方向射入磁场区域,射入点与ab的距离为 2R.已知粒子射出磁场时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) ( )A. 2qB
5、RmB. qBRm优质文档优质文档C. 32qBRmD. 2qBRm3. (多选)(2013盐城二模)匀强磁场的边界为直角三角形ABC,一束带正电的粒子以不同的速率沿AB从A处射入磁场,不计粒子的重力.则( )A. 从BC边射出的粒子场中运动时间相等B. 从AC边射出的粒子场中运动时间相等C. 从BC边射出的粒子越靠近C,场中运动时间越长D. 从AC边射出的粒子越靠近C,场中运动时间越长4. (2013金陵中学)空间中有两匀强磁场,磁场有一分界线,分界线上有M、N两点,两点距离为MN=810 -2 m.两磁场的磁感应强度分别为B 1=0.1 T,B2=0.3 T.一带电荷量为q=110 -10
6、 C、质量为m=110 -15 kg的带电粒子从M点以速度v=310 2 m/s,沿与MN成30角的方向进入B 1运动.求粒子从M点出发后,到达N点所需要的时间.(不计粒子的重力)优质文档优质文档专题七 带电粒子在磁场中的运动【能力摸底】1. C 2. A 3. A 4. AD【能力提升】例1 (1) t=2mqB(2) v 1=43qBR例2 (1) v 1=v2= (2) t=2m(3) 2Rsin 例3 (1) v 1=v2=0E(2) B1=0mqR,方向垂直 xOy平面向外;B 2=0EqR,方向垂直xOy平面向里例4 (1) 0.2 m (2) 0.43 m (3) 2.0910
7、-7s例5 (1) 2vq(2) t=2Bq+vE(3) S=23mvBq例6 (1) t 1=3 (2) R 3=3 R(3) t=(10+8 )mqB(4) s=108R优质文档优质文档【能力巩固】1. B 2. B 3. BC4. 带电粒子在B 1中做圆周运动的半径为r 1,根据牛顿第二定律有Bqv=m21vr,解得r 1=mvq=-5203.m=310-2 m.同理,在B 2中做圆周运动的半径为解得r 2=vq=-15203.m=110-2 m.粒子在B 1中运动的周期为T1=mq=-150.s=210 -4 s.粒子在B 2中运动的周期为T2=q=-150.3s=210-4 s.粒子从M点出发后,第一次从B 1进入B 2时,粒子向下移动的距离为y 1=r1=3r2.第二次从B 1进入B 2时,粒子向下移动的距离为y 2=5r2.yn=(2n+1)r2(n=1、2、3).第一次从B 2进入B 1时,粒子向下移动的距离为y 1=r1-r2=2r2.优质文档优质文档第二次从B 2进入B 1时,粒子向下移动的距离为y 2=4r2.yn=2nr2(n=1、2、3).由于MN=810 -2m=24r2,因此粒子在第四次从B 2进入B 1时,通过N点.所以粒子从M出发后,运动到N点所需要的时间为t=41256T=3910 -4s=1.1210-3 s.
