2021届高考物理二轮复习讲义进本规律和方法考前回扣九磁场

九破场 一、基本概念和规律 1 .洛伦兹力与电场力的比较 比较项目 洛伦兹力F 电场力F 大小 FqvBvLB FqE 与速度的关系 0 0 或 0〃8, F0 与速度的有无、方向均无关 方向 一定是 FB, Fv 正电荷所受电场力方向与电场 方向相同，负电荷所受电场力方 向与电场方向相反 做功情况 任何情况下都不做功 可能做正功、负功，也可能不做 功 力F为零 时场的情况 F为零,3不一定为零 F为零,E 一定为零 作用效果 只改变电荷运动的速度方向， 不改变速度大小 既可以改变电荷运动的速度大 小，也可以改变电荷运动的方向 2.带电粒子在匀强磁场中的运动形式 v// B 匀速直线运动 v_LB 在垂直于磁感线的平面内做勾速圆周运动 0与3成。角 a. 在平行于磁场方向，以fcos 0做匀速直线运动 b. 在垂直于磁场方向，以fsin 0做匀速圆周运动 3.带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动 条件 粒子垂直于磁场方向射入匀强磁场中 轨迹平面 垂直于磁感线的平面内 向心力 洛伦兹力提供向心力，FBqv 轨迹半径 mv _2_ RqBqB 周期 （频率） T R） qB v T 2兀冰 周期与粒子的运动速室无关 角速度 2兀 qB CO 一 rr, 1 m 角速度只取决于粒子的比茴与磁感应强度，与粒子的运动速室无关 动能 1。nWq 13苛配 风2冲,R-qBTEk- 2m 粒子运动的动能与磁感应强度、所带电荷量、比荷、轨道半径相关 联 4.组合场电场与磁场各位于一定的区域内，并不重叠，或在一定区域内电 场、磁场交替出现。 匀强电场中的偏转 匀强磁场中的偏转 初始条件 带电粒子以速度向垂直射入匀 强电场 带电粒子以速度00垂直射入匀 强磁场 受力特征 只受恒定的电场力FEq,方向 与初速度方向垂直 只受大小恒定的洛伦兹力F qv0B,方向始终与速度方向垂直 运动性质 匀变速曲线类平抛运动 匀速圆周运动 轨迹 抛物线 圆或圆弧 运动轨迹图 运动规律 qE 四一 qEp XVot y2m mvj qgB 一 r mv（）27im R-T K qB 1 qB 动能变化 动能增大 动能不变 运动时间 X t Vo 0 0m 5.叠加场静电场、磁场、重力场共存，或者其中某两种场共存。 1 带电粒子在叠加场中无约束情况下的运动分类 叠加类型 受力特征 带电体的运动特征 洛伦兹力 并 存 洛伦兹力、重力平衡 一定做匀速直线运动 重力 洛伦兹力、重力不平衡 复杂的曲线运动，因洛伦兹力不做功， 故机械能守恒，由此可求解问题 洛伦兹力 并 存 洛伦兹力、电场力平衡 一定做匀速直线运动 电场力 洛伦兹力、电场力不平 衡 复杂的曲线运动，因洛伦兹力不做功， 可用动能定理求解问题 洛伦兹力 并 存 三力平衡 一定做匀速直线运动 电场力 重力与电场力平衡 一定做匀速圆周运动 重力 合力不为零且与速度方 向不垂直 复杂的曲线运动，因洛伦兹力不做功， 可用动能定理求解问题 2带电粒子在叠加场中有约束情况下的运动 带电体在叠加场中受轻杆、轻绳、圆环、轨道等约束的情况下，除受到场力 外，还受到弹力、摩擦力作用。常见的运动形式有直线运动和圆周运动，此时解 题要通过受力分析明确变力、恒力做功情况，并注意洛伦兹力不做功，运用动能 定理、能量守恒定律结合牛顿运动定律求出结果。 二、解题技巧和方法 1. 带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动 1 画出符合题设条件的轨迹图。 2 在分析几何关系时，需要掌握如下两点 ① 粒子速度的偏向角9等于圆心角a，且等于A3弦与切线的夹角弦切角。 的2倍如图所示，即9a29如。 ② 相对的弦切角。相等，与相邻的弦切角。，互补，即兀。 3 带电粒子在磁场中运动的临界问题的处理方法 ①抓好关键词 以题目中的“恰好”“最高”“最长” “至少”等为突破口，将不确定的物 理量推向极端如极大、极小；最上、最下；最左、最右等，结合几何关系分析 得出临界条件，列出相应方程求解。 ②用好基本方法 常用方法利用临界条件求极值；利用矢量图求极值。 数学方法利用三角函数求极值；利用二次方程的判别式求极值；利用不等 式的性质求极值；利用图象法求极值。 2. 带电粒子在组合场中运动问题的分析方法 1 正确分析受力，除重力、弹力、摩擦力外要特别注意静电力和磁场力的 分析。 2 确定带电粒子的运动状态，注意运动情况和受力情况的结合。 3 对于粒子连续通过几个不同区域、不同种类的场时，要分阶段进行处理。 4 画出粒子运动轨迹，灵活选择不同的运动规律。 5 带电粒子在电场和磁场中的运动及所用规律。 3. 带电粒子在叠加场中运动问题的解题思路 1 弄清叠加场的组成，一般有磁场、电场的叠加，电场、重力场的叠加， 磁场、重力场的叠加，磁场、电场、重力场三者的叠加。 2 对于粒子连续通过几个不同情况的场的问题，要分阶段进行处理。转折 点的速度往往是解题的突破口。 3 画出粒子运动轨迹，灵活选择不同的运动规律。 ① 当带电粒子在叠加场中做匀速直线运动时，根据受力平衡列方程求解。 ② 当带电粒子在叠加场中做匀速圆周运动时，应用牛顿运动定律结合圆周运 动规律求解。 ③ 当带电粒子做复杂曲线运动时，一般用动能定理或能量守恒定律求解。