新课标广东2023年高考第一轮复习第07章磁场解读

发布 2022-01-10 11:23:28 阅读 5440

新课标广东高考第一轮复习资料第七章磁场。

一.高考**。

1)07年考试说明与06年考试说明的对比。

07年考试说明与06年考试说明的对比:

修改:电流的磁场改为磁场。

增加:通电直导线和通电线圈周围磁场的方向。

磁感应强度、磁感线由ⅱ降为ⅰ

安培力方向由ⅱ降为ⅰ

删除:地磁场磁性材料分子电流假说磁电式电表原理。

2)对新课标的解读。

1、要求能列举磁现象在生活、生产中的应用。了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响。关注与磁相关的现代技术发展。

2、了解磁场,知道磁感应强度和磁通量。会用磁感线描述磁场。通过某一平面磁通量的大小,可以用通过这一平面的磁感线条数的多少来形象说明。

理解公式=bs的适用条件是:b与s平面垂直。明白磁场中某一点的磁场方向就是通过这一点的磁感线方向。

3、会判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向。安培定则可以同时判定通电直导线和通电线圈周围磁场的方向,判定时应注意大拇指和四指所代表磁场和电流方向的变化。

4、通过实验,认识安培力。会判断安培力的方向。会计算匀强磁场中安培力的大小。

安培力的方向应用左手定则判定。通电导体在磁场中受到的安培力,与导体在磁场中的放置有关。电流方向与磁场方向平行时,导体受到的安培力最小,等于0;电流方向与磁场方向垂直时,导体受到的安培力最大,等于bil;一般情况下安培力大于0,小于bil,方向与磁场方向垂直。

安培力的计算只限于电流与磁感应强度垂直的情形。

5、通过实验,认识洛仑兹力。会判断洛仑兹力的方向,会计算洛仑兹力的大小。了解电子束的磁偏转原理以及在科学技术中的应用。

洛仑兹力的方向应用左手定则判定。左手定则中四指指向电流的方向,对于负电荷,电流的方向与电荷运动的方向相反。带电粒子在匀强磁场中的运动,要注意用电场力平衡带电粒子重力的情形。

圆周运动的圆心的确定:

利用洛仑兹力的方向永远指向圆心的特点,只要找到圆运动两个点上的洛仑兹力的方向,其延长线的交点必为圆心.

利用圆上弦的中垂线必过圆心的特点找圆心。

洛仑兹力的计算只限于速度与磁场方向垂直的情形。

6、认识电磁现象的研究在社会发展中的作用。需了解质谱仪和回旋加速器的工作原理。

二.重点难点解析。

1、磁感应强度和磁通量:

磁感应强度的定义是有条件的,它必须是当通电直导线l与磁场方向垂直的情况下,才成立。

磁通量概念的建立是一个难点,引入磁感线可以帮助理解和掌握磁通量概念的建立。

2、磁场对运动电荷的作用:

1)、洛仑兹力方向的判断方法左手定则和洛仑兹力大小计算公式的推导和应用。

2)、因电荷有正、负两种,在用左手定则判断不同的电荷受到的洛仑兹力方向时,要理解四指所指方向应是正电荷的运动方向或负电荷运动的反方向。

3)、洛仑兹力计算公式的推导是难点之一,要从概念上理解清楚。

3、带电粒子在磁场中的运动

洛仑兹力f=bqv的应用是本章的重点,明白洛仑兹力的作用是提供向心力,洛仑兹力作为是使运动电荷在磁场中做匀速圆周运动的原因。清楚结合圆周运动的运动学知识和动力学知识推导半径和周期公式。

4、质谱仪和回旋加速器。

1)、理解和掌握质谱仪的工作原理及回旋加速器的加速原理.

2)、回旋加速器加速电场的平行极板接的是交变电压,且它的周期和粒子的运动周期相同.

三.例题精讲。

例1].(06上海卷)如图所示,同一平面内有两根互相平行的长直导线1和2,通有大小相等、方向相反的电流,a、b两点与两导线共面,a点在两导线的中间与两导线的距离均为r, b点在导线2右侧, 与导线2的距离也为r. 现测得a点磁感应强度的大小为b, 则去掉导线1后,b点的磁感应强度大小为 ,方向。

解析:根据安培定则可知 两导线在 a 点的磁感应强度大小相等,方向相同,都为b/2。而 2导线在 a、b 两处的磁感应强度等大反向,故去掉导线1 后,b 点的磁感应强度大小为 b/2 ,方向垂直两导线所在平面向外。

答案: b/2,垂直两导线所在平面向外

点评:1、高考考点:电流的磁场、磁感应强度

2、易错点:磁场的叠加时容易将方向弄错。易将安培定则与左手定则混淆。

3、解题关键与备考提示:矢量的叠加观点是贯穿高中的重要思想方法,也是高考的重点。

例2].(06上海卷)如图所示,一束β粒子自下而上进人一垂直纸面的匀强磁场后发生偏转,则磁场方向向 ,进人磁场后,β粒子的动能填“增加”、“减少”或“不变”)

解析:由图可知,β粒子(带负电)进入磁场时所受洛伦兹力方向水平向右,根据左手定则可以判断方向向左。 由于电场力作正功,根据动能定理可知粒子在电场中动能增加磁场方向向里。

由于β粒子在磁场中运动,洛伦兹力不做功,所以β粒子的动能不变。

答案: 里不变

点评:1、高考考点:带点带电粒子在磁场中的运动

2、易错点: 有的学生不清楚β粒子的电性,磁场方向判断错误。

3、解题关键与备考提示:带电粒子在磁场中的运动问题,常会将典型的判断、轨迹判断等结合起来综合进行定性考核。

例3](年全国理综)图中mn表示真空室中垂直于纸面的平板,它的一侧有匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为b 。一带电粒子从平板上的狭缝o处以垂直于平板的初速v射入磁场区域,最后到达平板上的p 点。已知b 、v以及p 到o的距离l .不计重力,求此粒子的电荷q与质量m 之比。

分析:粒子初速v垂直于磁场,粒子在磁场中受洛伦兹力而做匀速圆周运动,设其半径为r ,由洛伦兹力公式和牛顿第二定律,有。

qvb = m

因粒子经o点时的速度垂直于op .故op 是直径,l=2r

由此得 =

答案: =点评:(1)高考考点:洛仑兹力、带点带电粒子在磁场中的运动,2)、易错点:不能抓住初速度垂直平板的条件,从而判定op是直径。

3)、解题关键与备考提示:粒子的荷质比是高考经常考察的知识点,通常在回旋加速器题型中涉及。

例4].如图,从阴极k发射的热电子,通过加速电压后,垂直射入宽为l=30厘米的匀强磁场中。已知加速电压为u=1.25×104v,磁感应强度b=5×10-4t,求:

1)电子在磁场中的加速度大小?

2)电子离开磁场时,偏离原方向的距离d及偏转角α各是多少?

3)若想使偏转角α=π则加速电场u=?

分析:.(1)电子通过加速电场获得的动能 ue=mv2

获得的速度 v==6.6×107m/s

在磁场中做圆周运动的半径 r=mv/eb=0.75m

电子在磁场中的加速度 a=f/m=beu/m=5.8×1015m/s2 a=v2/r=5.8×1015m/s2

2) 电子离开磁场时,偏离原方向的距离。

d=r- =0.75-=0.063m=6.3cm

偏转角为α=arcsin=arcsin=23°35′

3)偏转角α=π所对应的轨迹如图中(本题例图)所示,即电子轨迹半径r′≤l,由半径的决定式r′=mv′/eb=/eb≤l

得: u′≤=1.98v

答案:若想使偏转角α=π则加速电场u≤1.98v

点评:(1)高考考点:电子在磁场中的受力,电场力对带电粒子做功,磁场中电子运动的轨道半径。

2)易错点:本题给定的磁场是有界磁场,电子轨迹半径r′≤l。

3)解题关键与备考提示:加速电场与偏转磁场的结合是高考中容易涉及的内容,在解题中找到两者的联系。

[例5].06广东卷)在光滑绝缘的水平桌面上,有两个质量均为,电量为的完全相同的带电粒子和,在小孔a处以初速度为零先后释放。在平行板间距为的匀强电场中加速后,从c处对着圆心进入半径为r的固定圆筒中(筒壁上的小孔c只能容一个粒子通过),圆筒内有垂直水平面向上的磁感应强度为b的匀强磁场。每次与筒壁发生碰撞均无电荷迁移,进入磁场第一次与筒壁碰撞点为d,,如图12所示。

延后释放的,将第一次欲逃逸出圆筒的正碰圆筒内,此次碰撞刚结束,立即改变平行板间的电压,并利用与之后的碰撞,将限制在圆筒内运动。碰撞过程均无机械能损失。设,求:

在和相邻两次碰撞时间间隔内,粒子与筒壁的可能碰撞次数。

附:部分三角函数值。

解析: 分析:设加速电压为u1、p1、 p2,第一次碰撞后电压变为u2,则。

设粒子在圆筒中与筒壁碰撞( n-1)次,转了k圈后从c点射出,运动时间为t1

2在电场中运动时间为t1,欲使p1不逃逸出磁场有:

p1、 p2碰撞后速度发生交换

欲使p2与p1碰撞后不穿出a点,与p1碰撞后p2返回距离为s,有。

由得: 由得:

通过讨论:只有当k=1n时,不等式成立。

所以,粒子与圆筒碰撞的可能次数为。

答案:粒子与圆筒碰撞的可能次数为。

点评:(1)高考考点:带电粒子在匀强电场中的运动,带电粒子在匀强磁场中的运动圆周运动。

2)、易错点:有些同学认为带电粒子在磁场中每转一圈两粒子就碰撞一次。

3)、备考提示与备考提示:归纳法在高中物理中经常用到的方法。

四.全章综合训练。

磁场(a卷)

班级___姓名___学号___

第一部分选择题(共40分)

一.本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错的或不答的得0分。

1、指南针静止时,其位置如图中虚线所示.若在其上方放置一水平方向的导线,并通以恒定电流,则指南针转向图中实线所示位置.据此可能是 (

a.导线南北放置,通有向北的电流。

b.导线南北放置,通有向南的电流 c.导线东西放置,通有向西的电流。

d.导线东西放置,通有向东的电流。

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