新课标 2013 年高考押题突破带电粒子在磁场中的运动一、重要地位 :二、突破策略(一)明确带电粒子在磁场中的受力特点1
产生洛伦兹力的条件:① 电荷对磁场有相对运动.磁场对与其相对静止的电荷不会产生洛伦兹力作用.② 电荷的运动速度方向与磁场方向不平行.2
洛伦兹力大小:当电荷运动方向与磁场方向平行时,洛伦兹力 f=0;当电荷运动方向与磁场方向垂直时,洛伦兹力最大,f=qυB;当电荷运动方向与磁场方向有夹角 θ 时,洛伦兹力 f= qυB·sinθ3
洛伦兹力的方向:洛伦兹力方向用左手定则判断4
洛伦兹力不做功.③周期:,可见 T 只与有关,与 v、R 无关
(三)充分运用数学知识(尤其是几何中的圆知识,切线、弦、相交、相切、磁场的圆、轨迹的圆)构建粒子运动的物理学模型,归纳带电粒子在磁场中的题目类型,总结得出求解此类问题的一般方法与规律
(2)半径的确定和计算:利用平面几何关系,求出该圆的可能半径或圆心角
并注意以下两个重要的特点:① 粒子速度的偏向角等于回旋角 α,并等于 AB 弦与切线的夹角(弦切角 θ)的 2 倍,如图 9-3 所示
② 相对的弦切角 θ 相等,与相邻的弦切角 θ/互补,即 θ+θ/=180o
(3)运动时间的确定粒子在磁场中运动一周的时间为 T,当粒子运动的圆弧所对应的圆心角为 α 时,其运动时间可由下式表示
例1:如图 9-4 所示,在 y 小于 0 的区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直于 xy 平面并指向纸面外,磁感应强度为 B,一带正电的粒子以速度从 O 点射入磁场,入射速度方向为 xy 平面内,与 x 轴正向的夹角为 θ,若粒子射出磁场的 位置与 O 点的距离为 L,求该粒子电量与质量之比
图 9-4 图 9-5 【总结】在应用一些特殊规律解题时,一定要明确规律适用的条件,准确地画出轨迹是关键
【审题】本题给定的磁场区域为