章末素养提升 物理观念 安培力 （1）方向判定方法： 安培力方向垂直于B与I构成的平面 （2）大小：F= （θ为B与I的夹角） 洛伦兹力 （1）方向判定方法： （2）大小：f=qvBsin θ（θ为B与v的夹角） 带电粒子（不计重 力）在匀强磁场中 的运动 （1）若v∥B，所受洛伦兹力f= ，带电粒子在匀强磁场中做 运动 （2）若v⊥B，带电粒子在匀强磁场中做 运动。由 =m得：r= ，T== 洛伦兹力与现代技术 （1）回旋加速器 最大速度v= 最大动能：Ek= 加速次数：n= 磁场中运动时间：t=T （2）质谱仪 加速电场：qU=mv2 偏转磁场：qvB=m 科学思维 1.微元法：判断通电导线在磁场中所受安培力的方向 2.等效法：利用等效长度求通电导线所受安培力的大小 3.综合分析、推理能力：能综合应用牛顿运动定律、平抛运动、圆周运动的规律分析带电粒子在组合场、叠加场中的运动 科学探究 1.能分析物理现象，提出针对性问题 2.能调研电磁技术中关于安培力与洛伦兹力的应用 科学态度 与责任 1.认识回旋加速器和质谱仪对人类探究未知领域的重要性 2.认识磁技术应用对人类生活的影响 例1 （2023·广东卷）某小型医用回旋加速器，最大回旋半径为0.5 m，磁感应强度大小为1.12 T，质子加速后获得的最大动能为1.5×107 eV。根据给出的数据，可计算质子经该回旋加速器加速后的最大速率约为（忽略相对论效应，1 eV=1.6×10-19 J）（ ） A.3.6×106 m/s B.1.2×107 m/s C.5.4×107 m/s D.2.4×108 m/s 例2 （多选）（2024·潮州市高二期末）如图所示，两根通电直导线用四根长度相等的绝缘细线悬挂于O、O'两点，已知OO'连线水平，导线静止时绝缘细线与竖直方向的夹角均为θ，保持导线中的电流大小和方向不变，在导线所在空间加上匀强磁场后绝缘细线与竖直方向的夹角均增大了相同的角度，下列分析正确的是（ ） A.两导线中的电流方向一定相同 B.两导线中的电流方向一定相反 C.所加磁场的方向可能沿x轴正向 D.所加磁场的方向可能沿z轴负向 例3 （多选）如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，粒子a从磁场边缘A点沿半径方向射入磁场，离开磁场时速度方向偏转了120°角；若粒子b也从A点沿半径方向射入磁场，离开磁场时的出射速度与a粒子的出射速度方向相反，已知a、b粒子比荷相等，不计粒子的重力，则下列说法正确的是（ ） A.若a为正粒子，则b一定为负粒子 B.a粒子在磁场中运动的轨道半径为r=R C.a、b粒子在磁场中运动的速度之比为1∶3 D.a、b粒子在磁场中运动的时间之比为2∶1 例4 （多选）（2023·中山市华侨中学高二期中）如图所示，粗细均匀的光滑绝缘半圆环MN固定在竖直面内，处在垂直于圆环所在平面向里的匀强磁场中，MN是圆环的水平直径，半径等于R，一个质量为m，电荷量为q的带电小球套在半圆环上，在M点由静止释放，小球第一次运动到圆环最低点P时，圆环对小球的作用力大小等于mg，g为重力加速度，匀强磁场的磁感应强度大小可能为（ ） A.0 B. C. D. 例5 （2023·全国乙卷）如图，一磁感应强度大小为B的匀强磁场，方向垂直于纸面（xOy平面）向里，磁场右边界与x轴垂直。一带电粒子由O点沿x正向入射到磁场中，在磁场另一侧的S点射出，粒子离开磁场后，沿直线运动打在垂直于x轴的接收屏上的P点；SP=l，S与屏的距离为，与x轴的距离为a。如果保持所有条件不变，在磁场区域再加上电场强度大小为E的匀强电场，该粒子入射后则会沿x轴到达接收屏，不计粒子重力。该粒子的比荷为（ ） A. B. C. D. 例6 （2024·汕头市高二期末）如图所示，平行板器件中存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度B1=0.20 T，方向垂直纸面向 ... ...
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