第8講

磁場題型1

磁場的性質

安培力題型2

帶電粒子在勻強磁場中的運動題型3

動態圓和收集粒子問題網絡構建備用習題【關鍵能力】理解磁場對運動電荷、通電導線的作用，掌握磁場的疊加、磁場對電流的作用、帶電粒子在磁場中的運動等問題的解決思

路，加強帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的作圖訓練，培養學生的數形結合能力，掌握解決帶電粒子在磁場中運動的臨界問題、多解問題的分析技巧，培養科學思維能力.題型1

磁場的性質

安培力1.用準“兩個定則”

(1)對電流的磁場用安培定則.(2)對通電導線在磁場中所受的安培力和帶電粒子在磁場中所受的洛倫茲力用左手定則.

√

√

技法點撥通電導線產生的磁場疊加問題是浙江選考的熱門話題.第一步利用右手螺旋定則把磁場方向畫出來，第二步根據矢量疊加原理作出合成后的磁場.有時利用同向電流相互吸引的結論來解題會事半功倍，而有些問題需要聯立方程求解，務必要有耐心.【遷移拓展】

位置G00H00E806F80

√

√

題型2

帶電粒子在勻強磁場中的運動

3.對稱性的應用(1)粒子從直線邊界射入磁場，再從這一邊界射出時，入射速度方向及出射速度方向兩者與邊界的夾角相等.(2)粒子沿徑向射入圓形磁場區域時，必沿徑向射出磁場區域.

帶電粒子在直線邊界磁場中的運動

規范答題區自評項目(共100分)自評得分書寫工整無涂抹(20分)有必要的文字說明(20分)使用原始表達式、無代數過程(30分)有據①②得③等說明(10分)結果為數字的帶有單位，求矢量的有方向說明(20分)

帶電粒子在圓形邊界磁場中的運動

√

【遷移拓展】

√√√

√√

題型3

動態圓和收集粒子問題

放縮圓問題適用條件速度方向一定，速度大小不同粒子源發射速度方向一定、速度大小不同的帶電粒子進入勻強磁場時，這些帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動的軌跡半徑隨速度的變化而變化軌跡圓圓心共線適用條件軌跡圓圓心共線____________________________________________________界定方法（續表）

√

旋轉圓問題適用條件速度大小一定，方向不同適用條件軌跡圓圓心共圓界定方法（續表）

√√

甲

乙

丙

平移圓問題適用條件速度大小一定、方向一定，入射點不同但在同一直線上適用條件軌跡圓圓心共線如圖所示，帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動的圓心在同一直線_________________________________________________________________界定方法（續表）

√√

聚焦圓問題適用條件速度大小一定,方向平行適用條件軌跡圓圓心共圓（續表）界定方法對準區域圓的圓心入射時背離圓心離開,從而得到聚焦點,這種方法稱為“聚焦圓”法（續表）

(1)

求該粒子流的速度；

甲

(4)

若粒子束中有一半粒子能從板上的小孔通過，則小孔的寬度為多少？

乙

【遷移拓展】

√

√√

√

1.

如圖所示,兩個單匝圓形線圈甲和乙相隔一定距離豎直固定在水平面上,通過甲線圈的電流大于乙線圈的電流,虛線為兩線圈的中軸線,O、O1、O2、M、N都在中軸線上,O1、O2分別為甲、乙線圈的圓心,O為O1、O2連線的中點,O1為MO的中點,O2為ON的中點,下列說法正確的是 (

)A.兩線圈之間存在相互排斥的作用力B.O點處的磁感應強度方向沿軸線向右C.O、M、N三點中O點處磁感應強度最大D.乙線圈在O點產生的磁感應強度大于甲線圈在O點產生的磁感應強度√[解析]兩線圈中的電流同向,由于同向電流之間相互吸引,則兩線圈之間存在相互吸引的作用力,選項A錯誤;由安培定則可知,兩線圈中電流在O點處產生的磁場方向均向左,則O點的磁感應強度方向沿軸線向左,選項B錯誤;由磁場疊加可知,O、M、N三點中O點處磁感應強度最大,選項C正確;由于甲線圈的電流大于乙線圈的電流,則甲線圈在O點產生的磁感應強度大于乙線圈在O點產生的磁感應強度,選項D錯誤.

√

3.

(多選)光滑剛性絕緣圓筒內存在著平行于軸的勻強磁場,筒上P點開有一個小孔,過P的橫截面是以O為圓心的圓,如圖所示.一帶電粒子從P點沿PO射入,然后與筒壁發生碰撞.假設粒子在每次碰撞前、后瞬間,速度沿圓上碰撞點的切線方向的分量大小不變,沿法線方向的分量大小不變、方向相反;電荷量不變.不計重力.下列說法正確的是(

)A.粒子的運動軌跡可能通過圓心OB.最少經2次碰撞,粒子就可能從小孔射出C.射入小孔時粒子的速度越大,在圓內運動時間越短D.每次碰撞后瞬間,粒子速度方向一定平行于碰撞點與圓心O的連線√√[解析]粒子入射方向為PO方向,則與筒壁發生碰撞時的速度方向一定沿圓筒橫截面的半徑方向向外,根據題意可知,每次碰撞后瞬間,粒子速度方向一定平行于碰撞點與圓心O的連線,故D正確;假設粒子運動過程過O點,則過P點的速度方向的垂線和OP連線的中垂線是平行的而不能確定粒子軌跡圓心,由對稱性可知,撞擊筒壁后瞬間的速度方向的垂線和碰撞點與圓心O連線的中垂線依舊平行而不能確定粒子軌跡圓心,則粒子軌跡不可能過O點,A錯誤;由題可知粒子在磁場中全部軌跡圓心連接成的多邊形應為以筒壁為內接圓的多邊形,最少應為三角形,如圖所示,即撞擊兩次,B正確;速度越大,粒子做圓周運動的半徑越大,碰撞次數可能會增多,粒子運動時間不一定變短,C錯誤.

√√

甲乙5.

(多選)利用磁聚焦和磁控束可以改變一束平行帶電粒子的寬度,人們把此原理運用到薄膜材料制備上,使芯片技術得到飛速發展.如圖,寬度為r0的帶正電粒子流水平向右射入半徑為r0的圓形勻強磁場區域,磁感應強度大小為B0,這些帶電粒子都將從