专题11　磁场带电粒子在复合场中的运动-2023年高三物理二轮复习（命题规律+知识荟萃+经典例题+精选习题）(江苏专用)

令学利购 学科网原到，让令司更多易！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 2023年高三物理二轮复习资料（命题规律+知识荟萃+经典例题+精选习题) (江苏专用) 专题11 磁场带电粒子在复合场中的运动 【命题规律】 1、命题角度： (1)安培定则，磁场的叠加，安培力的分析和计算： (2)带电粒子在磁场中的运动： (3)动态圆模型。 (4)带电粒子在组合场中的运动： (5)带电粒子在叠加场中的运动： (6)带电粒子在交变场中的运动 2、常考题型：选择题、计算题 【知识荟萃】 ★考向一、磁场的基本性质安培力 1.磁场的产生与叠加 延体条形磁铁磁感线的分布、地球磁场的特点 产生 通电直导线 一电流 通电螺线管 ,N环形电流 叠加一遵循平行四边形定则 2.安培力的分析与计算 方向 左手定则 F=BILsin 0 直导线 0=0时F=0,0=90时F=BL 大小 ·bB· 导线为曲线时 等效为ac直线电流 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网 学科网原创，让学司更多易！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 导轨 光滑 立体图 平面图 受力分析 F 导轨下 粗 立体图 平面图 根据力的平衡条件或牛顿运动定律列方程 级结论 同向电流相互吸引，反向电流相互排斥 ★考向二、 带电粒子在匀强磁场中的运动 分析带电粒子在磁场中运动的方法 (1)画轨迹：确定圆心，用几何方法求半径并画出轨迹 (2)找联系：轨迹半径与磁感应强度、运动速度相联系，偏转角度与圆 基本思路 心角、运动时间相联系，运动时间与周期相联系。 (3)用规律：利用牛顿第二定律和圆周运动的规律，特别是周期公式和 半径公式. 基本公式 qvB=mv2r 重要结论 r=mvqB,T=2mqB,T=2元v (1)轨迹上的入射点和出射点的速度垂线的交点为圆心，如图()： (2)轨迹上入射点速度垂线和两点连线中垂线的交点为圆心，如图(b): (3)沿半径方向距入射点距离等于r的点，如图(c)(当r己知或可算) 圆心的确定 R M P× (a) (b) 方法一：由物理公式求.由于Bg=mv2r,所以半径=mvqB: 半径的确定 方法二：由几何关系求.一般由数学知识（勾股定理、三角函数等）通 过计算来确定 方法一：由圆心角求.t=02元T: 时间的求解 方法二：由弧长求.t=sv 轨迹圆的几 (1)粒子从同一直线边界射入磁场和射出磁场时，入射角等于出射角. 个基本特点 (如图甲，01=02=03) 2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 令学利购 学科网原创，让学司更客易！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 (2)粒子速度方向的偏转角等于其轨迹的对应圆心角.（如图甲，a=2 (3)沿半径方向射入圆形磁场的粒子，出射时亦沿半径方向，如图乙· (两侧关于两圆心连线对称) (1)解决带电粒子在磁场中运动的临界问题，关键在于运用动态思维， 寻找临界点，确定临界状态，根据粒子的速度方向找出半径方向，同时 临界问题 由磁场边界和题设条件画好轨迹，定好圆心，建立几何关系 (2)粒子射出或不射出磁场的临界状态是粒子运动迹与磁场边界相切 (1)磁场方向不确定形成多解； (2)带电粒子电性不确定形成多解： 多解成因 (3)速度不确定形成多解： (4)运动的周期性形成多解 【特别提醒】 1带电粒子在有界匀强磁场中的运动 (1)粒子从同一直线边界射入磁场和射出磁场时，入射角等于出射角.粒子经过磁场时速度方向的偏转角等 于其轨迹的圆心角.（如图，8=02=0） (2)圆形边界（进、出磁场具有对称性） ①沿径向射入必沿径向射出，如图所示 ②不沿径向射入时 射入时粒子速度方向与半径的夹角为8，射出磁场时速度方向与半径的夹角也为，如图所示 空原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究： 3 令学利购 学科冈原到，让令司更多易！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 2临界问题 (1)解决带电粒子在磁场中运动的临界问题，关键在于运用动态思维，寻找临界点，确定临界状态，根据 粒子的速度方向找出半径方向，同时由磁场边界和题设条件画好轨迹，定好圆心，建立几何关系 (2)粒子射出或不射出磁场的临界状态是粒子运动轨迹与磁场边界相切 3多解问题 题目描述的条件不具体，存在多解的可能性，常见的多解原因有： (1)磁场方向不确定形成多解： (2)带电粒子电性不确定形成多解： (3)速度不确定形成多解： (4)运动的周期性形成多解 ★考向三、动态圆模型 适用条件 粒子速度方向一定，速度大小不同 以入射点P为定点，圆心位于PP直线上，将半径放缩作轨迹 圆，从而探索出临界条件 放 缩 应用方法 圆 (轨迹圆的圆心在PP2直线上) 适用条件 粒子的速度大小一定，半径一定，速度方向不同