专题3-微专题3 磁场及带电粒子在磁场中的运动(专题微讲)-【赢在微点·考前顶层设计】2024新高考物理大二轮专题复习（课件PPT）

考前顶层设计·物理 赢在微点 考前顶层设计 物理 第一部分 专题知识突破篇 专题三　电场和磁场 微专题三　磁场及带电粒子 在磁场中的运动 感悟·高考真题 专题三　微专题三　磁场及带电粒子在磁场中的运动 考前顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 突破·核心考点 感悟·高考真题 1.(多选)(2023·全国甲卷)光滑刚性绝缘圆筒内存在着平行于轴的匀强磁场,筒上P点开有一 个小孔,过P的横截面是以O为圆心的圆,如图所示。一带电粒子从P点沿PO射入,然后与筒壁 发生碰撞。假设粒子在每次碰撞前、后瞬间,速度沿圆上碰撞点的切线方向的分量大小不变, 沿法线方向的分量大小不变、方向相反;电荷量不变,不计重力。下列说法正确的是 (　　) A.粒子的运动轨迹可能通过圆心O B.最少经2次碰撞,粒子就可能从小孔射出 C.射入小孔时粒子的速度越大,在圆内运动时间越短 D.每次碰撞后瞬间,粒子速度方向一定平行于碰撞点与圆心O的连线 【关键点】正确描述带电粒子在圆形磁场内运动的轨迹是解题的关键。 BD 专题三　微专题三　磁场及带电粒子在磁场中的运动 考前顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 突破·核心考点 感悟·高考真题 解析　假设粒子带负电,作出粒子在圆筒中的几种可能的运动情况。如图甲所示,由几何关系可知△O1PO≌ △O1QO,所以∠O1PO=∠O1QO,又粒子沿直径射入,∠O1PO=90°,则∠O1QO=90°,O1Q⊥OQ,则每次碰撞后瞬间,粒子速度方向一定平行于碰撞点与圆心O的连线,D项正确;粒子在圆筒中先做圆周运动,与圆筒碰后速度反向,继续做圆周运动,粒子第一次与筒壁碰撞的运动过程中轨迹不过圆心,之后轨迹也不可能过圆心,A项错误;粒子最少与圆筒碰撞2次,就可能从小孔射出,如图乙所示,B项正确;根据qvB=m可知,r=,则射入小孔时粒子的速度越大,粒子的轨迹半径越大,与圆筒碰撞次数可能会增多,在圆内运动的时间不一定越短,如图丙所示,C项错误。 专题三　微专题三　磁场及带电粒子在磁场中的运动 考前顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 突破·核心考点 感悟·高考真题 2.(2022·湖南卷)如图甲,直导线MN被两等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴OO'上,其所在区域存在方向垂直指向OO'的磁场,与OO'距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化,其截面图如图乙所示。导线通以电流I,静止后,悬线偏离竖直方向的夹角为θ。下列说法正确的是 (　　) A.当导线静止在图甲右侧位置时,导线中电流方向由N指向M B.电流I增大,静止后,导线对悬线的拉力不变 C.tan θ与电流I成正比 D.sin θ与电流I成正比 D 【点拨】画出平面受力分析图是正确解题的前提。 专题三　微专题三　磁场及带电粒子在磁场中的运动 考前顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 突破·核心考点 感悟·高考真题 解析　当导线静止在题图甲右侧位置时,对导线受力分析,可知要让安培力为图示方向,则导线中电流方向应由M指向N,A项错误;由于与OO'距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化,有sin θ=,FT=mgcos θ,则可看出sin θ与电流I成正比,当I增大时,θ增大,cos θ减小,静止后,导线对悬线的拉力FT减小,B、C两项错误,D项正确。 专题三　微专题三　磁场及带电粒子在磁场中的运动 考前顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 突破·核心考点 感悟·高考真题 3.(2022·广东卷)如图所示,一个立方体空间被对角平面MNPQ划分成两个区域,两区域分布有磁感应强度大小相等、方向相反且与z轴平行的匀强磁场。一质子以某一速度从立方体左侧垂直yOz平面进入磁场,并穿过两个磁场区域。下列关于质子运动轨迹在不同坐标平面的投影中,可能正确的是 (　　) 【易错点】不能从立体图中分析粒子的运动情况而导致出错。 解析　由题意知当质子射出后先在MNPQ左侧运动,根据左手定则判断质子向y轴正方向偏转,做匀速圆周运动,y轴坐标增大;进入MNPQ右侧区域洛伦兹力反向,质子在y轴正方向上做减速运动,故A项正确,B项错误;根据左手定则可知质子在整个运动过程中都只受到平行于xOy平面的洛伦兹力作用,在z轴方向上没有运动,z轴坐标不变,C、D两项错误。 A 专题三　微专题三　磁场及带电粒子在磁场中的运动 考前顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 突破·核心考点 感悟·高考真题 突破·核心考点 专题三　微专题三　磁场及带电粒子在磁场中的运动 考前顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 突破·核心考点 感悟·高考真题 考点1　磁场的性质