2019届高三二轮复习专题复习 专题十一 磁场(2课时） 01考纲解读 考点 要求 考点解读及预测 安培力 Ⅱ 本专题知识是整个高中物理的重点，高考对本部分考查的重点是安培力作用下导体的运动，其命题情景较为新颖，（如电磁轨道炮、“旋转的液体”等）主要涉及通电导体在磁场中的平衡、转动、加速、临界及做功问题，安培力计算限于通电直导线跟匀强磁场平行或垂直两种情况；带电粒子在匀强磁场中的运动以及应用；带电粒子在有界场、组合场以及复合场中的运动。带电粒子在匀强磁场中的运动的计算限于带电粒子的速度与磁感应强度平行或垂直两种情况。常结合牛顿第二定律分析、计算和应用考查，本专题内容单独考查主要是以选择题、计算题的形式出现，更多的是与牛顿运动定律、匀变速直线运动等知识结合起来进行考查。 洛伦兹力 Ⅱ 带电粒子在匀强磁场中的运动 Ⅱ 质谱仪和回旋加速器的工作原理 Ⅰ 02知识梳理 1.基本规律 （1）安培力：通电导体在磁场中受到的力 a.方向—左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与 手掌在同一个平面内；让磁感线垂直掌心进入，并 使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是 通电导体在磁场中所受安培力的方向。 电流方向与磁感应强度方向垂直：F=BIL （此时受安培力最大） b.大小 电流方向与磁感应强度方向平行：F=0 电流方向与磁感应强度方向成θ角：F=BIL c.对安培力公式F=BIL的理解： 此公式计算匀强磁场，对于非匀强磁场，可以将导线分成若干段（电流元），使每段导线所在处近似为匀强磁场，求出各段导线所受的安培力，然后再求合力； 公式中L为导线在垂直磁场方向的有效长度。弯曲通电导线的有效长度L等于连接两端点的直线的长度，相应的电流方向沿两端点连线由始端流向末端，如图甲。对任意形状的闭合平面线圈，当线圈平面与磁场方向垂直时，线圈的有效长度L=0，故通电后在匀强磁场中所受安培力的矢量和一定为零，如图乙。 洛伦兹力：运动电荷在磁场中受到的力 a.方向—左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与 手掌在同一个平面内；让磁感线垂直掌心进入，并 使四指指向正电荷运动的方向，这时拇指所指的方 向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向。 电荷运动方向与磁场方向垂直：F=Bqv （此时受洛伦兹力最大） b.大小 电荷运动方向与磁场方向平行：F=0 电荷运动方向与磁场方向成θ角：F=Bqv c.对洛伦兹力的补充： 负电荷受力的方向与正电荷受力的方向相反； 当电荷在磁场中静止时，F=0。 2.带电粒子在匀强磁场中的运动： a.匀速直线运动：带电粒子的运动方向与磁场方向平行时，不受洛伦兹力作用，粒子做匀速直线运动。 b.匀速圆周运动：带电粒子的运动方向与磁场方向垂直时，粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力。 向心力： 轨道半径： 同一磁场中，轨道半径跟粒子的运动速率v成正比，跟比荷（）成反比。 周期： 由周期公式可以看出，周期与粒子的运动速率v以及轨道半径R均无关，只由粒子的比荷（）决定。 3.质谱仪的原理 利用磁场对带电粒子的偏转，由带电粒子的电荷量，轨道半径确定其质量和分析同位素的仪器，叫做质谱仪。通常要经过两个过程： 加速：带电粒子进入质谱仪的加速电场，由动能定理得 ① 偏转：带电粒子进入质谱仪的偏转磁场做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力 ② 由①②两式可以求出粒子的半径r、质量m、比荷等。其中由可知电荷量相同时，半径将随质量变化而变化。 4.回旋加速器的原理 利用加速电场对带电粒子做正功，使带电粒子的动能增加，再利用磁场控制轨迹，即电场使粒子加速，磁场使粒子回旋。高频交流电源的周期与带电粒子在形盒中的运动周期相同。 粒子每经过一次加速，其轨道半径就要增大，但粒子做圆周运动的周期不 ... ...
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