内容正文:
高中理化公式法二级结论
专项
十三
安培力与洛伦兹力
级结论33电流间作用力▣诀
结论推导
适用题型条件:已知通电导线中的电流方向
设问:判断导线间的作用力
二级结论
通电直导线之间的作用力:同向电流相吸,异向电流相斥(同吸异斥)
导线1
物
导线1导线2
电流方
导线1安培力方向向右
同向电
理
向向上
导线2安培力方向向左
流相吸
导线1处的
推导过程
安培
磁场垂直
左手定则
定则
纸面向外
导线1
导线1安培力方向向左
异向电
电流方
导线2安培力方向向右
流相斥
向向下
②快解示例:两通电导线间的作用力、磁感应强度的判断
如图所示,两根平行长直导线相距2l,通有大小相等、方向相同的恒定电流,α、b、c是
→识别:两通电导线的电流已知
导线所在平面内的三点,左侧导线与它们的距离分别为1、和3。下列说法正确的
是()
A.a、b、c三点中,c点处的磁感应强度最大
B.a、b、c三点中,b点处的磁感应强度最大
C.两平行长直导线相互排斥
D.两平行长直导线相互吸引
30秒结论快解
第一步:根据安培定则结合对称性可知,α、c两点处的磁感应强度大小相同,b点处的磁
感应强度为0。
第二步:根据平行通电导线相互作用的规律:同向电流相互吸引,异向电流相互排斥。
电流间相互作用的结论
第三步:题图中的两平行导线中通有同向电流,应互相吸引。
【答案】D
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专顶十身安培力与洛伦兹力
二级结论34粒子在磁场中运动的角度关系
适用题型条件:已知粒子在直线边界磁场中运动的轨迹或入射角度
设问:求速度偏转角、圆心角等
粒子在直线边界磁场中运动的角度关系:
二级结论1.出射角等于人射角;
一粒子射入、射出磁场时与磁场边界夹角
2.速度偏转角=圆心角=2倍弦切角
由于入射速度方向垂直
OM,则a=0,又由ON
可得0=a=B,即出
N X
垂直出射速度方向,故
一射角等于入射角
物
a=B
理
推导过程
粒子速度偏转角即图中
可得0+3=2a=20,即
的0+阝,0为弦切角,圆→速度偏转角=圆心角=
心角为2a
2倍弦切角
②快解示例:粒子在直线边界磁场中运动,角度及几何关系运算
如图所示,y轴右方存在垂直于纸面向外的匀强磁场,带电粒子甲、乙从
y轴上的E点同时射入磁场,粒子甲速度方向垂直于y轴,粒子乙速度
方向与y轴正方向的夹角为45°,两粒子恰好同时到达y轴上F点。不
计粒子的重力,则粒子甲、乙的速度大小之比为(
)
45
E单
A.2:1
B.1:√2
C.1:2
D.2:1
30秒结论快解
根据粒子在直线边界磁场中运动时的人射角等于出射角,画出粒
→粒子在直线边界磁场中运动时的角度关系结论
子在磁场中的运动轨迹如图所示。设EF=d,由几何关系可知,
d
T甲=
2z=
两粒子在磁场中运动时间相同,速度大小之比等
02
√2
E.甲。
1
甲2
·2r甲2
于运动的路程之比,即
vz 1
·2r乙
4
【答案】A
87
高中数理化公式法二级结论
国三级结论35弦长公式
结论推
适用题型条件:已知粒子在直线边界磁场中运动的轨迹或入射角度、
圆心角
设问:求弦长
二级结论
弦长公式:L=2rsin
a为弦长对应的圆心角
AB为弦长
物
圆心角为a,可知半弦长为a=rsin
理
2
推导过程
0
则弦长AB=2a=2rsin
2
②快解示例:直边界磁场中弦长公式的应用
如图所示,在x轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场。在xOy平面内,从原点0
处沿着与x轴正方向成0角,以速度v发射一个质量为m、带电荷量为g的粒子(重
力不计)。若粒子从0点左侧距离d处射出磁场,则磁场的磁感应强度大小为
一识别:轨迹弦长已知
()
×××
×××
0
2musin 0
2mvcos 0
musin 0
mucos 0
A.
B.
C,
D.
dg
dg
dg
dg
30秒结论快解
2musin 0
根据弦长公式可得d=
2musin 0
,解得B=
gB
dg
【答案】A
一弦长公式
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专顶十身安培力与洛伦兹力
二级结论36磁场旋转圆
适用题型条件:粒子射入磁场的速率相等、方向不同
设问:求最远射出距离、时间等
粒子源从同一位置不同方向发射出速率相等
的粒子,粒子做运动半径为=
的匀速圆周
二级结论
运动。
1.所有轨迹圆的圆心到发射点的距离均为;
物
2.所有轨迹的最远点到发射点的距离均为2r
理
②快解示例:磁场中旋转圆的最远距离问题
如图所示,在平面直角坐标系xOy的第一象限内,存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁
感应强度大小为B=3m
6Lq
。大量质量为m、电荷量为+g的相同粒子从y轴上的P
(0,√3L)点,以相同的速率v在纸面内沿不同方向先后射入磁场,人射速度方向与y
轴正方向的夹角为aα(0≤α≤180°)。求粒子离开磁场的位置到O点的最大距离。
识别:求最远距离
30秒结论快解
第一步:粒子离开磁场的位置距离O点最远时,设位置为M,粒子
在磁场中的轨迹为半圆,半径为r=m-23L,此时PM是圆的二
P
qB
3L
M
条直径,如图所示。
人磁场旋转圆的最远距离结论
第二步:根据几何关系可知,(2r)2=(√3L)2+xax0
第三步:解得xmax=3V5L。
【答案】35L
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