内容正文:
知识整合与通关(一)
1
知识网络构建
本章易错通关
◆
新课探究
2
左手
吸引
排斥
左
不做功
知识网络构建
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易错点1 安培力大小和方向判断错误
1.如图所示,匀强磁场的磁感应强度大小为 ,方向垂直纸面向
里,长度为的导体中通有恒定电流,电流大小为 .当导体垂直
于磁场方向放置时,导体受到的安培力大小为 ,若将导体在
纸面内顺时针转过 角,导体受到的安培力大小为( )
A. B. C. D.
[解析] 当导体垂直于磁场方向放置时,导体受到的安培力大小为 ,当转过
时,导体还是垂直于磁场,故此时受到的安培力还是 ,选项B正确,A、
C、D错误.
[错解分析]不注意通电导体的物理情景,盲目由公式 求解.
√
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4
易错点2 误认为洛伦兹力不做功,也不能改变电荷的运动状态,洛伦兹力
分力也不能做功
2.如图所示,在竖直绝缘的平台上,一个带正电的小球以
水平速度抛出,落在地面上的 点,若加一垂直纸面向
里的匀强磁场,则小球的落点( )
A.仍在点 B.在点左侧 C.在 点右侧 D.无法确定
√
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5
[解析] 洛伦兹力虽不做功,但可以改变小球的运动状态 (改变速度的方向),小
球做曲线运动,在运动中任一位置受力如图所示,小球受到了斜向上的洛伦兹
力的作用,小球在竖直方向的加速度 ,故小球平抛的时间
将增加,落点应在 点的右侧.选项C正确.
[错解分析]错解的原因是洛伦兹力不做功,不改变小球的运动状态,故仍落
在 点.事实上洛伦兹力虽不做功,但可以改变小球的运动状态,
可以改变速度的方向.
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易错点3 混淆磁偏转和电偏转
3.(多选)电子以与磁场垂直的速度从处沿方向进入长为、宽为 的匀强磁
场区域,从点射出,如图所示,若电子质量为,电荷量为 ,磁感应强度为
,则( )
A.电子在磁场中运动的时间为
B.电子在磁场中运动的时间大于
C.电子竖直方向的位移为
D.电子的水平位移
√
√
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[解析] 用 表示电子运动的弧长,电子垂直射入匀强磁场中,由洛伦兹力提供
向心力而做匀速圆周运动,运动时间为 ,故A错误,B正确;根
据几何关系可知,解得,其中 ,解得
(另一解大于,舍去), ,故C错误,D正确.
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[错解分析]错选C项,造成上述错解的原因是把磁偏
转当成了电偏转,误认为电子在磁场中做匀变速曲线
运动——“类平抛运动”,实际上电子在磁场中做变速曲
线运动——匀速圆周运动,只不过其轨迹是一段圆弧.
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易错点4 误认为回旋加速器获得的最大动能与加速次数和电压有关
4.(多选)如图所示,回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置,
其核心部分是两个D形金属盒,置于匀强磁场中,两盒分别与高频电源相连.则
带电粒子加速所获得的最大动能与下列因素有关的是( )
A.加速的次数 B.加速电压的大小
C.金属盒的半径 D.匀强磁场的磁感应强度
√
√
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[解析] 根据,得最大速度,则最大动能 ,知
最大动能和金属盒的半径以及磁感应强度有关,与加速的次数和加速电压的大
小无关.故C、D正确,A、B错误.
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[错解分析]错选A、B的理由是加速的次数越多,加速电压越大,电场力做功
越多,所以加速所获得的动能就越大.错解的主要原因是没有弄清回旋加速器最
大动能与哪些因素有关.
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易错点5 不会用“动态圆”分析粒子流射入磁场中问题和带电粒子在磁场
中的临界问题
5.如图所示,在竖直平面内的直角坐标系中, 轴上
方存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为 .
在第二象限内,垂直于纸面且平行于 轴放置足够长的
探测薄板,到轴的距离为 ,上、下表面均能接
收粒子.位于原点的粒子源,沿平面向 轴上方各个方向均匀发射相同的带
正电粒子.已知粒子所带电荷量为、质量为、速度大小均为 .不计粒子的重
力、空气阻力及粒子间的相互作用,则( )
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A.粒子在磁场中做圆周运动的半径为
B.薄板的上表面接收到粒子的区域长度为
C.薄板的下表面接收到粒子的区域长度为
D.薄板接收到的粒子在磁场中运动的最短时间
为
√
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[解析] 根据洛伦兹力提供向心力有,可得 ,故A错误;当
粒子沿轴正方向射出时,上表面接收到的粒子离 轴最近,如图轨迹1,根据几
何关系可知,当粒子恰能通过 点到达薄板上方时,薄板上表面接收
点距离轴最远,如图轨迹2,根据几何关系可知, ,故上表面接
收到粒子的区域长度为 ,故B错误;
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根据图像可知,粒子可以恰好打到下表面点,当粒子沿 轴正方向射出时,粒
子下表面接收到的粒子离轴最远,如图轨迹3,根据几何关系此时离 轴距离
为,故下表面接收到粒子的区域长度为 ,故C正确;根据图像可知,粒子恰
好打到下表面点时转过的圆心角最小,用时最短,有 ,
故D错误.
[错解分析] 如果不用“动态圆”分析,就会错选D项
或B项.
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