（老高考旧教材适用）2023版高考物理二轮复习 专题3 电场与磁场 第2讲 磁场 带电粒子在磁场中的运动课件.pptx

内容索引【知识网络建构】核心考点聚焦命题角度2导体棒在安培力作用下的运动
(1)分析:正确地对导体棒进行受力分析,其中应特别注意通电导体棒受到的安培力的方向,安培力与导体棒和磁感应强度组成的平面垂直。
(2)作图:必要时将立体图转化为平面图,即画出与导体棒垂直的平面内的受力分析图。
变三维为二维
(3)求解:根据平衡条件、牛顿第二定律或动能定理列式分析求解。深化拓展分析磁场对电流的作用的“一明、一转、一分析”典例剖析
例1(命题角度1、2)(2022全国甲卷)光点式
检流计是一种可以测量微小电流的仪器,其
简化的工作原理示意图如图所示。图中A
为轻质绝缘弹簧,C为位于纸面上的线圈,虚
线框内有与纸面垂直的匀强磁场;M为置于
平台上的轻质小平面反射镜,轻质刚性细杆
D的一端与M固连且与镜面垂直、另一端与弹簧下端相连,PQ为圆弧形的、带有均匀刻度的透明读数条,PQ的圆心位于M的中心。使用前需调零:使线圈内没有电流通过时,M竖直且与纸面垂直;入射细光束沿水平方向经PQ上的O点射到M上后沿原路反射。线圈通入电流后弹簧长度改变,使M发生倾斜,入射光束在M上的入射点仍近似处于PQ的圆心,通过读取反射光射到PQ上的位置,可以测得电流的大小。已知弹簧的劲度系数为k,磁场磁感应强度大小为B,线圈C的匝数为n、沿水平方向的长度为l,细杆D的长度为d,圆弧PQ的半径为r,r≫d,d远大于弹簧长度改变量的绝对值。
(1)若在线圈中通入的微小电流为I,求平衡后弹簧长度改变量的绝对值Δx及PQ上反射光点与O点间的弧长s。
(2)某同学用此装置测一微小电流,测量前未调零,将电流通入线圈后,PQ上反射光点出现在O点上方,与O点间的弧长为s1;保持其他条件不变,只将该电流反向接入,则反射光点出现在O点下方,与O点间的弧长为s2。求待测电流的大小。解析(1)线圈中通入微小电流I,线圈受到的安培力为F=nBIl
弹簧长度的改变量的绝对值为Δx,则有F=kΔx(2)设待测电流为I',电流反向前后弹簧弹力的变化量F'=2nBI'l
弹簧长度的改变量的绝对值为Δx',则有F'=kΔx'对点训练
1.(命题角度1、2)(2022湖南卷)如图甲所示,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.tanθ与电流I成正比
D.sinθ与电流I成正比解析当导线静止在题图甲右侧位置时,对直导线MN进行受力分析,如图所示,由左手定则知,导线中电流方向由M指向N,故A错误;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,因此F安=Gsinθ,FT=Gcosθ,F安=BIl,可得sinθ与I成正比,当I增大时,θ增大,cosθ减小,静止后,导线对悬线的拉力FT减小,故B、C错误,D正确。2.(命题角度1)(多选)(2022全国乙卷)安装适当的软件后,
利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度B。如
图所示,在手机上建立直角坐标系,手机显示屏所在平面
为xOy面。某同学在某地对地磁场进行了四次测量,每次
测量时y轴指向不同方向而z轴正向保持竖直向上。根据
表中测量结果可推知()
A.测量地点位于南半球
B.当地的地磁场大小约为50μT
C.第2次测量时y轴正向指向南方
D.第3次测量时y轴正向指向东方解析由表中z轴数据可得出此处的磁感应强度在竖直方向上的分量竖直向下,则测量地点应位于北半球,A错误;此处的磁感应强度大小为B=,任意代入一组数据可得B约为50μT,B正确;北半球地磁场指向北方斜向下,第2次测量时By<0,故y轴正方向指向南方,C正确;第3次测量时Bx>0,故x轴正方向指向北方,y轴正方向指向西方,D错误。三步走:画轨迹、找联系、用规律

(2)解答有关带电粒子在有界匀强磁场中的运动问题时,我们可以先将有界磁场视为无界磁场,假设粒子能够做完整的圆周运动,确定粒子做圆周运动的圆心,作好辅助线,充分利用相关几何知识解题。命题角度2带电粒子在磁场中的临界极值问题四个
结论深化拓展常见的几种临界半径的求解方法典例剖析
例2(命题角度1、2)(多选)(2022河南开封二模)如图所示,在直角坐标系xOy的第一象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,在y轴上S处有一粒子源,它可向右侧纸面内各个方向射出速率相等的质量均为m、电荷量大小均为q的同种带电粒子,所有粒子射出磁场时离S最远的位置是x轴上的P点。AC对点训练
3.(命题角度1)(2022山东潍坊一模)如