高中物理 选修第2册 新课改03 A带电粒子在匀强磁场中的运动 基础版 (1).docx本文件免费下载 【共54页】

小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com带电粒子在匀强磁场中的运动知识点:带电粒子在匀强磁场中的运动一、带电粒子在匀强磁场中的运动1.若v∥B,带电粒子以速度v做匀速直线运动,其所受洛伦兹力F=0.2.若v⊥B,此时初速度方向、洛伦兹力的方向均与磁场方向垂直,粒子在垂直于磁场方向的平面内运动.(1)洛伦兹力与粒子的运动方向垂直,只改变粒子速度的方向,不改变粒子速度的大小.(2)带电粒子在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力.二、带电粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期1.由qvB=m,可得r=.2.由r=和T=,可得T=.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期与轨道半径和运动速度无关.技巧点拨一、带电粒子在匀强磁场中运动的基本问题1.分析带电粒子在磁场中的匀速圆周运动,要紧抓洛伦兹力提供向心力,即qvB=m.2.同一粒子在同一磁场中做匀速圆周运动,由r=知,r与v成正比;由T=知,T与速度无关,与半径无关.二、带电粒子在匀强磁场中的圆周运动1.圆心的确定圆心位置的确定通常有以下两种基本方法:(1)已知入射方向和出射方向时,可以过入射点和出射点作垂直于入射方向和出射方向的直线,两条直线的交点就是圆弧轨道的圆心(如图甲所示,P为入射点,M为出射点).(2)已知入射方向和出射点的位置时,可以过入射点作入射方向的垂线,连线入射点和出射点,作其中垂线,这两条垂线的交点就是圆弧轨道的圆心(如图乙所示,P为入射点,M为出射点).2.半径的确定小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com半径的计算一般利用几何知识解直角三角形.做题时一定要作好辅助线,由圆的半径和其他几何边构成直角三角形.由直角三角形的边角关系或勾股定理求解.3.粒子在匀强磁场中运动时间的确定(1)粒子在匀强磁场中运动一周的时间为T,当粒子运动轨迹的圆弧所对应的圆心角为α时,其运动时间t=T(或t=T).确定圆心角时,利用好几个角的关系,即圆心角=偏向角=2倍弦切角.(2)当v一定时,粒子在匀强磁场中运动的时间t=,l为带电粒子通过的弧长.例题精练1.(2021•黄州区校级模拟)如图所示,劲度系数为k的轻弹簧一端固定在墙上。空间存在水平方向的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里。一个带正电的小物块(可视为质点)从A点以初速度v0向左运动,接触弹簧后运动到C点时的速度恰好为零,弹簧始终在弹性限度内。已知AC两点间的距离为L,物块与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。则物块由A运动到C点的过程中,下列说法正确的是()A.小物块的加速度先不变后减小B.弹簧的弹性势能增加量为mv02﹣μmgLC.小物块与弹簧接触的过程中,摩擦力的功率逐渐减小D.小物块运动到C点时速度为零,加速度也一定为零【分析】根据左手定则判断出洛伦兹力的方向,然后结合受力分析判断出小物块受到的支持力以及摩擦力,结合速度的变化分析支持力的变化以及摩擦力的变化,再由牛顿第二定律分析加速度的变化;据功能关系分析弹簧的弹性势能;根据瞬时功率的表达式,结合速度、摩擦力的变化分析功率的变化。【解答】解:A、物块与水平面间动摩擦因数为μ,由于摩擦力做功机械能减小,物块的速度减小,根据f洛=qvB,可知物块受到的洛伦兹力减小。由左手定则可知物块向左运动的过程中受到的洛伦兹力的方向向下,洛伦兹力减小,则物块受到的向上的支持力小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.comFN=f洛+mg减小,所以摩擦力:f=μFN也减小,物块的加速度a=也减小;当物块接触弹簧后,物体的加速度:a′=,f减小,而F增大,所以不能判断出加速度的变化,故A错误;B、此过程动能转换为弹性势能和内能,根据能量守恒知物块克服摩擦力做的功为﹣Wf=mv02E﹣P弹,由于摩擦力是变力,而且f=μFN=μ(f洛+mg),可知弹簧的弹性势能增加量一定不是mv02﹣μmgL,故B错误;C、小物块与弹簧接触的...

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