课时作业2 —人教版高中物理选择性必修第二册课件(25张)
轨道的最高点，则( CD )
A．经过最高点时，三个小球的速度相等 B．经过最高点时，甲球的速度最小 C．甲球的释放位置比乙球的高 D．运动过程中三个小球的机械能均保持不变
解析：三个小球在运动过程中机械能守恒，对甲有 qv1B＋ mg＝mrv21，对乙有 mg－qv2B＝mrv22，对丙有 mg＝mrv23，可判断 A、 B 错，C、D 对；选 C、D.
解析：电场对其中的静止电荷、运动电荷都有力的作用，而 磁场只对其中的运动电荷才有力的作用，且运动方向不能与磁场 方向平行，所以 D 选项正确．
3.如图所示，一束电子流沿管的轴线进入螺线管，忽略重力，
电子在管内的运动应该是( C )
A．当从 a 端通入电流时，电子做匀加速直线运动 B．当从 b 端通入电流时，电子做匀加速直线运动 C．不管从哪端通入电流，电子都做匀速直线运动 D．不管从哪端通入电流，电子都做匀速圆周运动
课时作业2 磁场对运动电荷的作用力
一、单项选择题
1．关于运动电荷和磁场的说法中，正确的是( D )
A．运动电荷在某点不受洛伦兹力作用，这点的磁感应强度 必为零
B．电荷的运动方向、磁感应强度方向和电荷所受洛伦兹力的 方向一定互相垂直
C．电子运动电荷由于受到垂直于它的磁场力作用而偏转， 这是因为洛伦兹力对电子做功
解析：加上磁场后，滑块受一垂直斜面向下的洛伦兹力，使 滑块所受摩擦力变大，做负功值变大，而洛伦兹力不做功，重力 做功恒定，由能量守恒可知，速率变小．
5．带电油滴以水平速度 v0 垂直进入磁场，恰做匀速直线运 动，如图所示，若油滴质量为 m，磁感应强度为 B，则下述说法
正确的是( C )
A．油滴必带正电荷，电荷量为 2mg/v0B B．油滴必带负电荷，比荷 q/m＝g/v0B C．油滴必带正电荷，电荷量为 mg/v0B D．油滴带什么电荷都可以，只要满足 q＝mg/v0B
•
6.方言俗称地方话，是语言的变体， 只通行 于一定 的地域 ，它不 是独立 于民族 语之外 的另一 种语言 ，而只 是局部 地区使 用的语 言。根 据性质 ，方言 可分地 域方言 和社会 方言， 地域方 言是语 言因地 域方面 的差别 而形成 的变体 ，是全 民语言 的不同 地域上 的分支 ，是语 言发展 不平衡 性在地 域上的 反映。
2.长直导线 AB 附近，有一带正电的小球，用绝缘丝线悬挂在 M 点，当导线 AB 通以如图所示的恒定电流时，下列说法正确的
是( D )
A．小球受磁场力作用，方向与导线 AB 垂直且指向纸里 B．小球受磁场力作用，方向与导线 AB 垂直且指向纸外 C．小球受磁场力作用，方向与导线 AB 垂直向左 D．小球不受磁场力作用
D．电荷与磁场没有相对运动，电荷就一定不受磁场的作用 力
解析：运动电荷处于磁感应强度为零处，所受洛伦兹力为零， 但当运动电荷的速度方向和磁场方向一致时(同向或反向)也不受 洛伦兹力的作用；运动电荷受到的洛伦兹力垂直于磁场方向和电 荷运动方向所决定的平面，即洛伦兹力既垂直于磁场方向，也垂 直于电荷的运动方向，但磁场方向和电荷运动方向不一定垂直； 因为洛伦兹力一定垂直于电荷的运动方向，所以洛伦兹力永远不 做功；运动电荷受洛伦兹力的作用，这里的运动应是与磁场的相 对运动．
课时作业2 —人教版（2019）高中物理选择性必修 第二册 课件(共 25张PP T)
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12．如图所示是电磁流量计的示意图，在非磁性材料做成的 圆管道外加一匀强磁场，当管中的导电液体流过磁场区域时，测 出管壁上 a、b 两点间的电势差 U，就可以知道管中液体的流量 Q——单位时间内流过液体的体积(m3/s)．已知圆管的直径为 D， 磁感应强度为 B，试推导出 Q 与 U 的关系式．
•
2.对于这种能力，人们普遍存在一种 疑问， 即为什 么只有 一部分 人会发 生联觉 现象。 一些人 用基因 来解释 这个问 题。有 研究者 已经注 意到， 如果一 个家族 中有一 人具有 联觉能 力，那 么很可 能会出 现更多 这样的 人。
•
3.科学研究指出，联觉现象大多出现 在数学 较差的 人身上 ，此外 ，左撇 子、方 向感较 差以及 有过预 知经历 的人也 通常会 出现联 觉现象 。也有 人认为 ，联觉 能力与 一个人 的创造 力有关 ，许多 著名的 科学家 和艺术 家都具 备联觉 能力。
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•
1.汉字的亦文亦图性质，导致它的表 意功能 和美学 功能无 法截然 分开。 汉字一 直保持 着对称 平衡的 形态， 与其最 初扮演 的“饰 ”的角 色有相 当关系 。如果 没有在 青铜器 上度过 自己的 童年， 中国的 书法艺 术很可 能跳不 出美术 字的窠 臼，无 从获得 那种自 由奔放 的生命 感和力 量感。
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答案：Q＝π4UBD
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解析：a、b 两点间的电势差是由于导电液体中电荷受到洛伦 兹力作用在管壁的上、下两侧堆积电荷产生的．到一定程度后， 上、下两侧堆积的电荷不再增多，a、b 两点间的电势差达到稳定 值 U，此时，洛伦兹力和电场力平衡，有 qvB＝qE，E＝UD，所以 v＝DUB，又圆管的横截面积 S＝14πD2，故流量 Q＝Sv＝π4UBD.
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•
7.社会方言是同一地域的社会成员因 为所在 职业、 阶层、 年龄、 性别、 文化教 养等方 面的社 会差异 而形成 不同的 社会变 体。
•
8.语言最本质的功能，是作为人们交 际的工 具。英 国作家 塞缪尔·约翰逊 说过：“ 语言是 思想的 外衣。 ”除了 交际工 具，语 言同时 也是文 化的载 体。在 岁月与 文明的 浸泡下 ，方言 承载着 浓郁的 地方文 化特色 ，能够 满足本 地区社 会交际 的需要 。
解析：粒子在穿过这个区域时所受的力为：竖直向下的电场 力 Eq 和竖直向上的洛伦兹力 qvB，且此时 Eq＝qvB.若要使电荷 向下偏转，需使 Eq>qvB，则减小速度 v、减小磁感应强度 B 或增 大电场强度 E 均可．
二、多项选择题 7．下列关于带电荷量为＋q 的粒子在匀强磁场中运动的说法，
解析：根据左手定则可判断滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜 面向下，选项 C 正确；滑块沿斜面下滑的速度变化，磁感应强度 变化，则洛伦兹力的大小变化、压力变化、滑动摩擦力变化、滑 动摩擦力做的功变化，选项 A、B 错误；若 B 很大，则滑动摩擦 力较大，滑块先加速下滑后减速下滑，速度减为零时静止于斜面， 选项 D 正确．
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三、非选择题 10.有一质量为 m、电荷量为 q 的带正电小球停在绝缘平面上， 并处在磁感应强度为 B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，如图 所示，为了使小球飘离平面，匀强磁场在纸面内移动的最小速度 应为多少？方向如何？
9.如图所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂 直纸面向外、强度为 B 的匀强磁场中．质量为 m、带电荷量为＋ Q 的小滑块从斜面顶端由静止下滑．在滑块下滑的过程中，下列
判断正确的是( CD )
A．滑块受到的摩擦力不变 B．滑块到达地面时的动能与 B 的大小无关 C．滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下 D．B 很大时，滑块可能静止于斜面上
解析：油滴水平向右匀速运动，其所受洛伦兹力必向上与重 力平衡，故带正电，其电荷量 q＝vm0Bg ，C 正确．
6．一个带正电的微粒(重力不计)穿过如图所示的匀强磁场和 匀强电场区域时，恰能沿直线运动，则欲使电荷向下偏转时应采
用的办法是( C )
A．增大电荷质量 B．增大电荷电荷量 C．减小入射速度 D．增大磁感应强度
Байду номын сангаас
•
4.联觉现象对于人类认知和意识行为 的研究 ，具有 特殊意 义。许 多专家 指出， 联觉现 象的研 究为找 到比喻 和语言 能力的 神经学 基础打 开了大 门。一 些针对 联觉现 象的研 究提出 ，使声 音和物 体形状 之间建 立联系 的能力 可以成 为语言 和抽象 思维发 展的一 粒种子 。
•
5.真理总是越辩越明。曾几何时，方 言的存 废问题 ，曾经 引起激 烈争议 ，但争 论至今 ，越来 越多的 人逐渐 达成共 识：推 广普通 话很重 要，保 护方言 也很重 要，二 者并不 是非此 即彼的 关系。
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解析：(1)电子受到的洛伦兹力大小为 F＝qvB＝1.6×10－19×1×106×0.25 N＝4×10－14 N. (2)电子的加速度为 a＝mF＝0.49×1×101－01－431 m/s2 ≈4.4×1017 m/s2.
正确的是( BD )
A．只要速度的大小相同，所受洛伦兹力的大小就相同 B．如果把＋q 改为－q，且速度反向而大小不变，则洛伦兹 力的大小、方向都不变 C．洛伦兹力方向一定与电荷运动的速度方向垂直，磁场方 向也一定与电荷的运动方向垂直 D．当粒子只受洛伦兹力作用时，动能不变
解析：洛伦兹力的大小不仅与速度的大小有关，还与其方向 有关，故 A 选项错误；用左手定则判定洛伦兹力方向时，负电荷 运动的方向跟正电荷运动的方向相反，故把＋q 换成－q，且速度 反向而大小不变时，洛伦兹力的方向不变，又因速度方向与 B 的 夹角也不变，故洛伦兹力的大小、方向均不发生变化，B 选项正 确；洛伦兹力的方向一定跟电荷速度方向垂直，但电荷进入磁场 的速度方向可以是任意的，因而磁场方向与电荷的运动方向的夹 角也可以是任意的，故 C 项错误；洛伦兹力对运动电荷不做功， 不改变运动电荷的动能，故 D 选项正确．
A．经过最高点时，三个小球的速度相等 B．经过最高点时，甲球的速度最小 C．甲球的释放位置比乙球的高 D．运动过程中三个小球的机械能均保持不变
解析：三个小球在运动过程中机械能守恒，对甲有 qv1B＋ mg＝mrv21，对乙有 mg－qv2B＝mrv22，对丙有 mg＝mrv23，可判断 A、 B 错，C、D 对；选 C、D.
解析：电场对其中的静止电荷、运动电荷都有力的作用，而 磁场只对其中的运动电荷才有力的作用，且运动方向不能与磁场 方向平行，所以 D 选项正确．
3.如图所示，一束电子流沿管的轴线进入螺线管，忽略重力，
电子在管内的运动应该是( C )
A．当从 a 端通入电流时，电子做匀加速直线运动 B．当从 b 端通入电流时，电子做匀加速直线运动 C．不管从哪端通入电流，电子都做匀速直线运动 D．不管从哪端通入电流，电子都做匀速圆周运动
课时作业2 磁场对运动电荷的作用力
一、单项选择题
1．关于运动电荷和磁场的说法中，正确的是( D )
A．运动电荷在某点不受洛伦兹力作用，这点的磁感应强度 必为零
B．电荷的运动方向、磁感应强度方向和电荷所受洛伦兹力的 方向一定互相垂直
C．电子运动电荷由于受到垂直于它的磁场力作用而偏转， 这是因为洛伦兹力对电子做功
解析：加上磁场后，滑块受一垂直斜面向下的洛伦兹力，使 滑块所受摩擦力变大，做负功值变大，而洛伦兹力不做功，重力 做功恒定，由能量守恒可知，速率变小．
5．带电油滴以水平速度 v0 垂直进入磁场，恰做匀速直线运 动，如图所示，若油滴质量为 m，磁感应强度为 B，则下述说法
正确的是( C )
A．油滴必带正电荷，电荷量为 2mg/v0B B．油滴必带负电荷，比荷 q/m＝g/v0B C．油滴必带正电荷，电荷量为 mg/v0B D．油滴带什么电荷都可以，只要满足 q＝mg/v0B
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6.方言俗称地方话，是语言的变体， 只通行 于一定 的地域 ，它不 是独立 于民族 语之外 的另一 种语言 ，而只 是局部 地区使 用的语 言。根 据性质 ，方言 可分地 域方言 和社会 方言， 地域方 言是语 言因地 域方面 的差别 而形成 的变体 ，是全 民语言 的不同 地域上 的分支 ，是语 言发展 不平衡 性在地 域上的 反映。
2.长直导线 AB 附近，有一带正电的小球，用绝缘丝线悬挂在 M 点，当导线 AB 通以如图所示的恒定电流时，下列说法正确的
是( D )
A．小球受磁场力作用，方向与导线 AB 垂直且指向纸里 B．小球受磁场力作用，方向与导线 AB 垂直且指向纸外 C．小球受磁场力作用，方向与导线 AB 垂直向左 D．小球不受磁场力作用
D．电荷与磁场没有相对运动，电荷就一定不受磁场的作用 力
解析：运动电荷处于磁感应强度为零处，所受洛伦兹力为零， 但当运动电荷的速度方向和磁场方向一致时(同向或反向)也不受 洛伦兹力的作用；运动电荷受到的洛伦兹力垂直于磁场方向和电 荷运动方向所决定的平面，即洛伦兹力既垂直于磁场方向，也垂 直于电荷的运动方向，但磁场方向和电荷运动方向不一定垂直； 因为洛伦兹力一定垂直于电荷的运动方向，所以洛伦兹力永远不 做功；运动电荷受洛伦兹力的作用，这里的运动应是与磁场的相 对运动．
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12．如图所示是电磁流量计的示意图，在非磁性材料做成的 圆管道外加一匀强磁场，当管中的导电液体流过磁场区域时，测 出管壁上 a、b 两点间的电势差 U，就可以知道管中液体的流量 Q——单位时间内流过液体的体积(m3/s)．已知圆管的直径为 D， 磁感应强度为 B，试推导出 Q 与 U 的关系式．
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2.对于这种能力，人们普遍存在一种 疑问， 即为什 么只有 一部分 人会发 生联觉 现象。 一些人 用基因 来解释 这个问 题。有 研究者 已经注 意到， 如果一 个家族 中有一 人具有 联觉能 力，那 么很可 能会出 现更多 这样的 人。
•
3.科学研究指出，联觉现象大多出现 在数学 较差的 人身上 ，此外 ，左撇 子、方 向感较 差以及 有过预 知经历 的人也 通常会 出现联 觉现象 。也有 人认为 ，联觉 能力与 一个人 的创造 力有关 ，许多 著名的 科学家 和艺术 家都具 备联觉 能力。
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1.汉字的亦文亦图性质，导致它的表 意功能 和美学 功能无 法截然 分开。 汉字一 直保持 着对称 平衡的 形态， 与其最 初扮演 的“饰 ”的角 色有相 当关系 。如果 没有在 青铜器 上度过 自己的 童年， 中国的 书法艺 术很可 能跳不 出美术 字的窠 臼，无 从获得 那种自 由奔放 的生命 感和力 量感。
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答案：Q＝π4UBD
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解析：a、b 两点间的电势差是由于导电液体中电荷受到洛伦 兹力作用在管壁的上、下两侧堆积电荷产生的．到一定程度后， 上、下两侧堆积的电荷不再增多，a、b 两点间的电势差达到稳定 值 U，此时，洛伦兹力和电场力平衡，有 qvB＝qE，E＝UD，所以 v＝DUB，又圆管的横截面积 S＝14πD2，故流量 Q＝Sv＝π4UBD.
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7.社会方言是同一地域的社会成员因 为所在 职业、 阶层、 年龄、 性别、 文化教 养等方 面的社 会差异 而形成 不同的 社会变 体。
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8.语言最本质的功能，是作为人们交 际的工 具。英 国作家 塞缪尔·约翰逊 说过：“ 语言是 思想的 外衣。 ”除了 交际工 具，语 言同时 也是文 化的载 体。在 岁月与 文明的 浸泡下 ，方言 承载着 浓郁的 地方文 化特色 ，能够 满足本 地区社 会交际 的需要 。
解析：粒子在穿过这个区域时所受的力为：竖直向下的电场 力 Eq 和竖直向上的洛伦兹力 qvB，且此时 Eq＝qvB.若要使电荷 向下偏转，需使 Eq>qvB，则减小速度 v、减小磁感应强度 B 或增 大电场强度 E 均可．
二、多项选择题 7．下列关于带电荷量为＋q 的粒子在匀强磁场中运动的说法，
解析：根据左手定则可判断滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜 面向下，选项 C 正确；滑块沿斜面下滑的速度变化，磁感应强度 变化，则洛伦兹力的大小变化、压力变化、滑动摩擦力变化、滑 动摩擦力做的功变化，选项 A、B 错误；若 B 很大，则滑动摩擦 力较大，滑块先加速下滑后减速下滑，速度减为零时静止于斜面， 选项 D 正确．
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三、非选择题 10.有一质量为 m、电荷量为 q 的带正电小球停在绝缘平面上， 并处在磁感应强度为 B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，如图 所示，为了使小球飘离平面，匀强磁场在纸面内移动的最小速度 应为多少？方向如何？
9.如图所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂 直纸面向外、强度为 B 的匀强磁场中．质量为 m、带电荷量为＋ Q 的小滑块从斜面顶端由静止下滑．在滑块下滑的过程中，下列
判断正确的是( CD )
A．滑块受到的摩擦力不变 B．滑块到达地面时的动能与 B 的大小无关 C．滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下 D．B 很大时，滑块可能静止于斜面上
解析：油滴水平向右匀速运动，其所受洛伦兹力必向上与重 力平衡，故带正电，其电荷量 q＝vm0Bg ，C 正确．
6．一个带正电的微粒(重力不计)穿过如图所示的匀强磁场和 匀强电场区域时，恰能沿直线运动，则欲使电荷向下偏转时应采
用的办法是( C )
A．增大电荷质量 B．增大电荷电荷量 C．减小入射速度 D．增大磁感应强度
Байду номын сангаас
•
4.联觉现象对于人类认知和意识行为 的研究 ，具有 特殊意 义。许 多专家 指出， 联觉现 象的研 究为找 到比喻 和语言 能力的 神经学 基础打 开了大 门。一 些针对 联觉现 象的研 究提出 ，使声 音和物 体形状 之间建 立联系 的能力 可以成 为语言 和抽象 思维发 展的一 粒种子 。
•
5.真理总是越辩越明。曾几何时，方 言的存 废问题 ，曾经 引起激 烈争议 ，但争 论至今 ，越来 越多的 人逐渐 达成共 识：推 广普通 话很重 要，保 护方言 也很重 要，二 者并不 是非此 即彼的 关系。
课时作业2 —人教版（2019）高中物理选择性必修 第二册 课件(共 25张PP T)
课时作业2 —人教版（2019）高中物理选择性必修 第二册 课件(共 25张PP T)
解析：(1)电子受到的洛伦兹力大小为 F＝qvB＝1.6×10－19×1×106×0.25 N＝4×10－14 N. (2)电子的加速度为 a＝mF＝0.49×1×101－01－431 m/s2 ≈4.4×1017 m/s2.
正确的是( BD )
A．只要速度的大小相同，所受洛伦兹力的大小就相同 B．如果把＋q 改为－q，且速度反向而大小不变，则洛伦兹 力的大小、方向都不变 C．洛伦兹力方向一定与电荷运动的速度方向垂直，磁场方 向也一定与电荷的运动方向垂直 D．当粒子只受洛伦兹力作用时，动能不变
解析：洛伦兹力的大小不仅与速度的大小有关，还与其方向 有关，故 A 选项错误；用左手定则判定洛伦兹力方向时，负电荷 运动的方向跟正电荷运动的方向相反，故把＋q 换成－q，且速度 反向而大小不变时，洛伦兹力的方向不变，又因速度方向与 B 的 夹角也不变，故洛伦兹力的大小、方向均不发生变化，B 选项正 确；洛伦兹力的方向一定跟电荷速度方向垂直，但电荷进入磁场 的速度方向可以是任意的，因而磁场方向与电荷的运动方向的夹 角也可以是任意的，故 C 项错误；洛伦兹力对运动电荷不做功， 不改变运动电荷的动能，故 D 选项正确．
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人教版高中物理选择性必修第二册精品课件 第1章 安培力与洛伦兹力 本章整合
ad 边射出磁场经历的时间一定小于6
定大于
6
=
5
5
1
t0,小于 T= t0;从
6
12
3
2
5
5
一定大于12T=6t0,小于 3
5
间一定等于 6
=
5
t
0。
3
=
=
1
t0;从
3
ab 边射出磁场经历的时间一
bc 边射出磁场经历的时间
4
t0;从
3
cd 边射出磁场经历的时
角度2旋转圆模型
基本思路
定
速度大
关键能力 理解能力、分析综合能力、运用数学工具解决物理问题的能力
教材衔接
思维方法
人教版选择性必修第二册第12页第3题问题情境和分析方法相
同
分析带电粒子在有界磁场中的运动问题,根据题给条件确定圆
心位置,利用几何知识求半径是解题的关键
2.(2023北京卷)2022年,我国阶段性建成并成功运行了“电磁撬”,创造了大
2(1-cos)
lST=
。
R= ,则 lPS=2Rcos
2cos
2
θ= ,lPT=2R= ,所以
角度3平移圆模型
基本思路
平移
圆
速度大小一定,方
向一定,但入射点 粒子源发射速度大小、方向一定,入射点不同但在
在同一直线上
同一直线上的带电粒子进入匀强磁场时,它们做匀
102
。
试题情境 生活实践情境
必备知识 安培力的大小和方向
关键能力 理解能力、情境想象和推理能力
教材衔接
思维方法
人教版选择性必修第二册第7页第3题也考查了安培力的实际应
人教版高中物理选择性必修第二册精品课件 第2章 电磁感应 习题课 电磁感应中的动力学、能量和动量问题
最大速度是多少?
要点提示 (1)g。
(2)向左,向上,变大。
(3)变小,变大。
(4)当安培力等于重力时速度最大,v= 2 2 。
知识归纳
1.两种状态及处理方法
状态
特征
平衡态
加速度为零
非平衡态 加速度不为零
处理方法
根据平衡条件列式分析
根据牛顿第二定律结合运动学公式进行分析
2.抓住力学对象和电学对象间的桥梁——感应电流I、切割速度v,“四步法”
强度B=2 T。现杆b以初速度大小v0=5 m/s开始向左滑动,同时由静止释放
杆a,杆a由静止滑到水平轨道的过程中,通过杆b的平均电流为0.3 A;从a下
滑到水平轨道时开始计时,a、b运动的速度—时间图像如图乙所示,以a运
动方向为正方向,a、b始终与导轨垂直且接触良好,其中ma=2 kg,mb=1 kg,g
其中 0 =2 m/s
代入数据解得 Δt=5 s。
(2)在杆a由静止下滑到平直导轨上的过程中,
由机械能守恒定律有
1
magh= ma 2
2
解得 va= 2ℎ=5 m/s
代入数据解得
8
v'=
3
m/s
杆a动量的变化量等于它所受安培力的冲量,设杆a的速度从va到v'的运动
时间为Δt',则由动量定理可得BdI·Δt'=ma(va-v')
而q=I·Δt'
代入数据得
7
q=
3
C。
(3)由能量守恒定律可知杆a、b中产生的焦耳热为
1
Q=magh+2mb0 2
−
1
2 161
(mb+ma)v' = 6
要点提示 (1)g。
(2)向左,向上,变大。
(3)变小,变大。
(4)当安培力等于重力时速度最大,v= 2 2 。
知识归纳
1.两种状态及处理方法
状态
特征
平衡态
加速度为零
非平衡态 加速度不为零
处理方法
根据平衡条件列式分析
根据牛顿第二定律结合运动学公式进行分析
2.抓住力学对象和电学对象间的桥梁——感应电流I、切割速度v,“四步法”
强度B=2 T。现杆b以初速度大小v0=5 m/s开始向左滑动,同时由静止释放
杆a,杆a由静止滑到水平轨道的过程中,通过杆b的平均电流为0.3 A;从a下
滑到水平轨道时开始计时,a、b运动的速度—时间图像如图乙所示,以a运
动方向为正方向,a、b始终与导轨垂直且接触良好,其中ma=2 kg,mb=1 kg,g
其中 0 =2 m/s
代入数据解得 Δt=5 s。
(2)在杆a由静止下滑到平直导轨上的过程中,
由机械能守恒定律有
1
magh= ma 2
2
解得 va= 2ℎ=5 m/s
代入数据解得
8
v'=
3
m/s
杆a动量的变化量等于它所受安培力的冲量,设杆a的速度从va到v'的运动
时间为Δt',则由动量定理可得BdI·Δt'=ma(va-v')
而q=I·Δt'
代入数据得
7
q=
3
C。
(3)由能量守恒定律可知杆a、b中产生的焦耳热为
1
Q=magh+2mb0 2
−
1
2 161
(mb+ma)v' = 6
人教版高中物理选择性必修第二册精品课件 第2章 电磁感应 本章整合
反,随着速度增大,感应电动势增大,回路中的总电动势减小,回路中的电流
减小,金属杆受到的安培力减小,金属杆做加速度逐渐减小的加速运动,最
后匀速运动;金属杆速度最大时,产生的感应电动势大小为E,则有E=BLvm,
解得金属杆的最大速度为 vm=,故 A 错误;从开始运动到速度最大的过程中,
以向右为正方向,对金属杆根据动量定理,有 BLΔt=mvm-0,又 q=Δt,联立解得
据法拉第电磁感应定律求出电流,由焦耳定律计算热量
专项提升
电磁感应现象中的单棒和双棒模型
角度1三类常见的单棒模型
基本思路
模型
规律
B 2 l2 v
F
(1)力学关系:FA=BIl=
,a=
R+r
m
阻尼式
(导轨光
滑)
=
B 2 l2 v
m(R+r)
1
(2)能量关系: v0 2 -0=Q
2
Φ
(3)动量、电荷量关系:-BIl·Δt=0-mv0,q=n
q=t=+,故
程中电路中产生的焦耳热为 Q=mgxsin
电阻 R 产生的焦耳热为
+
=
B 正确;由能量守恒定律得在此过
1
α-2 m 2 =mgxsin
3 2 (+)2 sin2
α-
sin
3 2 (+)sin2
QR=+Q= + −
,故
4 4
2
面上,ab边、cd边与磁场边界平行。t=0时,金属框ab边刚好跨过区域Ⅰ的
左边界以速度v向右运动。在τ时刻,ab边运动到距区域Ⅰ的左边界
ℎ
2
减小,金属杆受到的安培力减小,金属杆做加速度逐渐减小的加速运动,最
后匀速运动;金属杆速度最大时,产生的感应电动势大小为E,则有E=BLvm,
解得金属杆的最大速度为 vm=,故 A 错误;从开始运动到速度最大的过程中,
以向右为正方向,对金属杆根据动量定理,有 BLΔt=mvm-0,又 q=Δt,联立解得
据法拉第电磁感应定律求出电流,由焦耳定律计算热量
专项提升
电磁感应现象中的单棒和双棒模型
角度1三类常见的单棒模型
基本思路
模型
规律
B 2 l2 v
F
(1)力学关系:FA=BIl=
,a=
R+r
m
阻尼式
(导轨光
滑)
=
B 2 l2 v
m(R+r)
1
(2)能量关系: v0 2 -0=Q
2
Φ
(3)动量、电荷量关系:-BIl·Δt=0-mv0,q=n
q=t=+,故
程中电路中产生的焦耳热为 Q=mgxsin
电阻 R 产生的焦耳热为
+
=
B 正确;由能量守恒定律得在此过
1
α-2 m 2 =mgxsin
3 2 (+)2 sin2
α-
sin
3 2 (+)sin2
QR=+Q= + −
,故
4 4
2
面上,ab边、cd边与磁场边界平行。t=0时,金属框ab边刚好跨过区域Ⅰ的
左边界以速度v向右运动。在τ时刻,ab边运动到距区域Ⅰ的左边界
ℎ
2
人教版高中物理选择性必修第二册精品课件 第1章 安培力与洛伦兹力 3.带电粒子在匀强磁场中的运动
下,粒子做圆周运动的半径取决于粒子的质量和速度的乘积。
知识点二 带电粒子在有界匀强磁场中的运动
【问题引领】
带电粒子垂直进入有界匀强磁场运动时,磁场边界对带电粒子的运动有
什么影响?
提示:由于磁场边界的影响,运动轨迹可能不再是一个整圆,而是一段圆弧。
【归纳提升】
1.有界磁场内部分圆周轨迹的分析方法
(1)圆心的确定方法:两线定一点。
C
正确。
2
本 课 结 束
②根据勾股定理求解,如图丙所示,若已知出射点相对于入射点上下侧移
了x,则满足r2=d2+(r-x)2。
③根据三角函数求解,如图丙所示,若已知出射速度方向与水平方向的夹
角为θ,磁场的宽度为d,则有关系式 r=sin
丙
。
(3)四种角度关系。
①如图丁所示,速度的偏向角(φ)等于圆心角(α)。
丁
②圆心角α等于弦AB与速度方向的夹角(弦切角θ)的2倍(φ=α=2θ=ωt)。
运动的半径公式和周期公式,掌握科学思维的方法。
自主预习·新知导
学
一、带电粒子在匀强磁场中的运动
1.洛伦兹力的作用效果
(1)洛伦兹力只改变带电粒子速度的方向,不改变带电粒子速度的大小。
(2)洛伦兹力不对带电粒子做功,不改变粒子的能量。
2.带电粒子在匀强磁场中的运动形式
洛伦兹力对带电粒子起到了提供向心力的作用,所以,沿着与磁场垂直的
2π
2π
(2)运动周期:T= = 。带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周
期跟轨道半径和运动速度无关。
【思考讨论】
1.判断下列说法的正误。
(1)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,轨道半径跟粒子的速率成正
课时作业8 —人教版高中物理选择性必修第二册课件(25张)
解析：由图象可知，当感应电动势为零时，线框位于中性面 位置，此时通过线框的磁通量最大，磁通量的变化率为零；当感 应电动势最大时，线框位于与中性面垂直的位置，故 B、C、D 选 项正确．
8．线圈在匀强磁场中转动产生的电动势 e＝10sin(20πt) V，
则下列说法正确的是( AB )
A．t＝0 时，线圈平面位于中性面 B．t＝0 时，穿过线圈的磁通量最大 C．t＝0 时，导线切割磁感线的有效速率最大 D．t＝0.4 s 时，e 有最大值 10 2 V
7．一矩形线框在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动， 线框中感应电动势随时间变化的图象如图所示，则下列说法中正
确的是( BCD )
A．t＝0 时，线框平面处于中性面位置 B．t＝0.01 s 时，线框处于中性面位置 C．t＝0.03 s 时，通过线框的磁通量最大 D．t＝0.05 s 时，感应电动势为零
•
6.方言俗称地方话，是语言的变体， 只通行 于一定 的地域 ，它不 是独立 于民族 语之外 的另一 种语言 ，而只 是局部 地区使 用的语 言。根 据性质 ，方言 可分地 域方言 和社会 方言， 地域方 言是语 言因地 域方面 的差别 而形成 的变体 ，是全 民语言 的不同 地域上 的分支 ，是语 言发展 不平衡 性在地 域上的 反映。
解析：产生正弦交变电流的条件是轴和磁感线垂直，与轴的 位置和线框形状无关，转到图示位置时产生的电动势 E 具有最大 值 Em＝nBSω，由欧姆定律 I＝RE总可知此时 I 相等，故 A 对，B 错．由右手定则可知电流为 a→d→c→b，故 C 错．cd 边受的安培 力 F＝BLcdI，故 F 一样大，D 错．
三、非选择题 9．矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴转动，线 圈共 100 匝，转速为1π0 r/min，在转动过程中穿过线圈的磁通量 的最大值为 0.03 Wb，则线圈平面转到与磁感线平行时，感应电 动势为多少？当线圈平面与中性面夹角为π3时，感应电动势为多 少？
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3．洛伦兹力的大小
(1)公式：F＝
qvቤተ መጻሕፍቲ ባይዱsinθ .
式中 θ 为 v 与 B 的夹角．
(2)特殊情况 ①当 θ＝90°即 v⊥B 时，F＝ qvB . ②当 θ＝ 0°或 180°，即 v∥B 时，F＝0
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2．洛伦兹力与安培力的关系 (1)洛伦兹力是单个运动电荷在磁场中受到的力，安培力是 导体中所有定向移动的自由电荷受到的洛伦兹力的宏观表 现．而洛伦兹力是安培力的微观本质． (2)尽管安培力是自由电荷定向移动时受到的洛伦兹力的宏 观表现，但也不能认为安培力就简单地等于所有定向移动电荷 所受洛伦兹力的和． (3)洛伦兹力恒不做功，但安培力却可以做功． 可见安培力与洛伦兹力既有紧密相关、不可分割的必然联 系，也有显著的区别．
提示：因为地球周围存在着磁场，宇宙空间的带电粒子在 经过地球磁场时，由于受到洛伦兹力的作用而发生偏转，故不 能直射向地球．
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人教版高中物理选择性必修第二册精品课件 第1章 安培力与洛伦兹力 4 质谱仪与回旋加速器
质量 和分析同位素的重要工具。
质量不等,半径不同
二、回旋加速器
电加速和磁偏转交替进行
1.回旋加速器的工作原理:回旋加速器主要由两个
D形盒之间的 电场
D形盒
使带电粒子加速,垂直于D形盒的 磁场
组成,两
使带电
粒子回旋。
2.交流电源的周期:回旋加速器交流电源的周期等于带电粒子在磁场中的
运动周期。
情境链接
探究点一
质谱仪
导学探究
如图所示为质谱仪原理示意图。设粒子质量为
m、电荷量为q,加速电场电压为U,偏转磁场的
磁感应强度为B。则粒子进入磁场时的速度是
多大?打在底片上的位置到S3的距离多大?
提示 带电粒子经加速电场 U 加速,然后经过 S3 沿着与磁场垂直的方向进入
匀强磁场,在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,最后打到照相底片上,粒子进
教你析题
读取题干
获取信息
两盒处于磁感应强度为B的匀强磁场
中,磁场方向垂直于盒面。位于D1盒 带电粒子在磁场中做圆周运动的周
圆心附近的A处有一个粒子源,产生质 期
量为m、电荷量为+q的带电粒子
半圆金属盒的半径为R
带电粒子在金属盒中运动的最大半
径
带电粒子每次加速后在磁场中运动
相邻轨迹间距Δd
的直径与加速前在磁场中运动的直
1.根据带电粒子在电场和磁场中的运动特点理解质谱仪的构造及工
作原理,会确定粒子在磁场中运动的半径,会求粒子的比荷。(科学思
学习 维)
目标 2.根据带电粒子在电场和磁场中的运动特点理解回旋加速器的构造
及工作原理,知道交变电流的周期与粒子在磁场中运动的周期之间
的关系,知道决定粒子最大动能的因素。(科学思维)
质量不等,半径不同
二、回旋加速器
电加速和磁偏转交替进行
1.回旋加速器的工作原理:回旋加速器主要由两个
D形盒之间的 电场
D形盒
使带电粒子加速,垂直于D形盒的 磁场
组成,两
使带电
粒子回旋。
2.交流电源的周期:回旋加速器交流电源的周期等于带电粒子在磁场中的
运动周期。
情境链接
探究点一
质谱仪
导学探究
如图所示为质谱仪原理示意图。设粒子质量为
m、电荷量为q,加速电场电压为U,偏转磁场的
磁感应强度为B。则粒子进入磁场时的速度是
多大?打在底片上的位置到S3的距离多大?
提示 带电粒子经加速电场 U 加速,然后经过 S3 沿着与磁场垂直的方向进入
匀强磁场,在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,最后打到照相底片上,粒子进
教你析题
读取题干
获取信息
两盒处于磁感应强度为B的匀强磁场
中,磁场方向垂直于盒面。位于D1盒 带电粒子在磁场中做圆周运动的周
圆心附近的A处有一个粒子源,产生质 期
量为m、电荷量为+q的带电粒子
半圆金属盒的半径为R
带电粒子在金属盒中运动的最大半
径
带电粒子每次加速后在磁场中运动
相邻轨迹间距Δd
的直径与加速前在磁场中运动的直
1.根据带电粒子在电场和磁场中的运动特点理解质谱仪的构造及工
作原理,会确定粒子在磁场中运动的半径,会求粒子的比荷。(科学思
学习 维)
目标 2.根据带电粒子在电场和磁场中的运动特点理解回旋加速器的构造
及工作原理,知道交变电流的周期与粒子在磁场中运动的周期之间
的关系,知道决定粒子最大动能的因素。(科学思维)
人教版高中物理选择性必修第二册精品课件 第1章 安培力与洛伦兹力 4.质谱仪与回旋加速器
1
qvB= ,解得 r= =
2
2
,所以 x=2r=
2
。
若离子束由同位素组成,则 q 相同而 m 不同,x 越大对应的离子质量越大,故 A
2
错误,B 正确。由 x=
2
可知,只要 x 相同,对应的离子的比荷一定相等,
离子质量和电荷量不一定相等,故 C、D 错误。
【思考讨论】
1.判断下列说法的正误。
(1)因同位素的质量不同,所以同位素的离子在质谱仪中的轨道半径不同。
( √ )
(2)利用回旋加速器加速带电粒子,要提高加速粒子的最终能量,应尽可能
增大磁感应强度B和D形盒的半径R。( √ )
(3)回旋加速器工作时,电场必须是周期性变化的。( √ )
(4)回旋加速器中,磁场的作用是改变粒子速度的方向,便于多次加速。
【变式训练 1】 如图所示,在 x 轴的上方存在垂直于纸面向里、磁感应强度
大小为 B0 的匀强磁场,位于 x 轴下方的离子源 C 发射质量为 m、电荷量为 q
0 2
的一束负离子,其初速度大小范围为 0~√3v0。
这束离子经电势差为 U= 2 的
电场加速后,从小孔(坐标原点 O)垂直于 x 轴且垂直于磁场射入磁场区域,最
为B,D形金属盒的半径为R,狭缝间的距离为d,匀强电场间的加速电压为U,
要增大带电粒子(电荷量为q、质量为m,不计重力)射出时的动能,则下列方
法中可行的是(
)
A.增大匀强电场间的加速电压
B.减小狭缝间的距离
C.增大磁场的磁感应强度
D.增大D形金属盒的半径
答案:CD
2
1 2 2 2 2
1.加速:带电粒子进入质谱仪的加速电场,由动能定理得 qU=2mv 。①
qvB= ,解得 r= =
2
2
,所以 x=2r=
2
。
若离子束由同位素组成,则 q 相同而 m 不同,x 越大对应的离子质量越大,故 A
2
错误,B 正确。由 x=
2
可知,只要 x 相同,对应的离子的比荷一定相等,
离子质量和电荷量不一定相等,故 C、D 错误。
【思考讨论】
1.判断下列说法的正误。
(1)因同位素的质量不同,所以同位素的离子在质谱仪中的轨道半径不同。
( √ )
(2)利用回旋加速器加速带电粒子,要提高加速粒子的最终能量,应尽可能
增大磁感应强度B和D形盒的半径R。( √ )
(3)回旋加速器工作时,电场必须是周期性变化的。( √ )
(4)回旋加速器中,磁场的作用是改变粒子速度的方向,便于多次加速。
【变式训练 1】 如图所示,在 x 轴的上方存在垂直于纸面向里、磁感应强度
大小为 B0 的匀强磁场,位于 x 轴下方的离子源 C 发射质量为 m、电荷量为 q
0 2
的一束负离子,其初速度大小范围为 0~√3v0。
这束离子经电势差为 U= 2 的
电场加速后,从小孔(坐标原点 O)垂直于 x 轴且垂直于磁场射入磁场区域,最
为B,D形金属盒的半径为R,狭缝间的距离为d,匀强电场间的加速电压为U,
要增大带电粒子(电荷量为q、质量为m,不计重力)射出时的动能,则下列方
法中可行的是(
)
A.增大匀强电场间的加速电压
B.减小狭缝间的距离
C.增大磁场的磁感应强度
D.增大D形金属盒的半径
答案:CD
2
1 2 2 2 2
1.加速:带电粒子进入质谱仪的加速电场,由动能定理得 qU=2mv 。①
人教版高中物理必修2课件-课时作业平抛运动
答案：(1)290 m/s2 (2)0.55 m 0.45 m (3)492 m<L≤570 m
A．同时抛出，且 v1<，且 v1>v2 D．甲早抛出，且 v1<v2
解析：两球在空中相遇，水平位移相等，即 v 甲 t 甲＝v 乙 t 乙， 但 t 甲>t 乙，则需要 v 甲<v 乙，甲要早抛出才能保证竖直方向甲的速 度大于乙的速度而追上乙，故只有 D 项正确．
A．va＝vb B．va＝ 2vb C．a、b 两球同时抛出
D．a 球比 b 球提前抛出的时间为( 2－1)
2h g
解析：据题意，由于 a 球落到斜面底端 M 点时 b 球落到斜面
中点，则可知 a 球的水平位移和竖直位移都是 b 球的两倍，即 xa
＝2xb，ha＝2hb，由 h＝12gt2 和 x＝vt 得 v＝x
二、多项选择题 6．如图所示，在 O 点从 t＝0 时刻沿光滑斜面向上抛出的 小球，通过斜面末端 P 后到达空间最高点 Q.下列图线是小球沿 x 方向和 y 方向分运动的速度—时间图线，其中正确的是( AD )
解析：在 O 点从 t＝0 时刻沿光滑斜面向上抛出的小球，先沿 斜面做匀减速直线运动，通过斜面末端 P 后水平方向上做匀速直 线运动，竖直方向上做竖直上抛运动，所以小球沿 x 方向的速度 —时间图线是选项 A 图，小球沿 y 方向分运动的速度—时间图线 是选项 D 图．
A．A、B 两小球到达 C 点所用时间之比为 1 2
B．做平抛运动的小球初速度大小为 3gh/2 C．A、B 两点的高度差为 3h/4 D．A、B 两点的水平距离为 h/2
解析：两物体相遇时必然在同一时刻到达同一位置．小球从 A 点做自由落体运动，下降 h 过程，所用时间 tAC＝ 2gh，末速 度大小为 v1＝ 2gh，故平抛小球的末速度大小为 v2＝v1＝ 2gh， 方向与竖直方向成 60°夹角斜向右下方，则做平抛运动的小球的 初速度 v0＝v2sin60°＝ 3g2h，在 C 点时的竖直分速度 vy＝ v2cos60°＝ g2h，由 vy＝gtBC，得 tBC＝ 2hg，故 tAC tBC＝2
2024年「人教版」高中物理必修第二册全册课件
2024年「人教版」高中物理必修第二册全册课件一、教学内容1. 章节一：静电场详细内容：电荷与电场、电场强度、电势、静电能、电容、静电场中的导体与电容器。
2. 章节二：电流与磁场详细内容：电流、电阻、磁场、电磁感应、交流电、电磁场。
二、教学目标1. 理解并掌握静电场和电流与磁场的基本概念、基本原理。
2. 学会运用物理公式进行问题分析，提高解决实际问题的能力。
3. 培养学生的实验操作能力，激发对物理现象的好奇心和探索精神。
三、教学难点与重点1. 教学难点：电场强度、电势、电磁感应等概念的理解；物理公式的运用。
2. 教学重点：电荷与电场、电流与磁场的基本原理；实验操作技巧。
四、教具与学具准备1. 教具：电荷模型、电场线演示器、电流表、磁场演示器等。
2. 学具：实验器材（导线、电阻、电容等）、计算器、草稿纸等。
五、教学过程1. 导入：通过实践情景引入，如静电现象、磁铁吸引铁钉等，激发学生兴趣。
2. 知识讲解：（1）静电场：电荷与电场、电场强度、电势、静电能、电容、静电场中的导体与电容器。
（2）电流与磁场：电流、电阻、磁场、电磁感应、交流电、电磁场。
3. 例题讲解：选取典型例题，讲解解题思路与方法。
4. 随堂练习：设计针对性的练习题，巩固所学知识。
5. 实验操作：指导学生进行相关实验，提高动手能力。
六、板书设计1. 板书内容：章节、重要概念、公式、典型例题、实验步骤等。
2. 板书布局：清晰、条理分明，突出重点。
七、作业设计1. 作业题目：（1）计算题：电场强度、电势的计算；电流、电阻的计算。
（2）实验题：设计一个简单的电路，观察电流与电压的关系。
（3）分析题：分析电磁感应现象在实际生活中的应用。
2. 答案：详细解答，注重解题过程。
八、课后反思及拓展延伸2. 拓展延伸：（1）查阅资料，了解静电场、电流与磁场的最新研究动态。
（2）开展小组讨论，探讨物理现象在实际生活中的应用。
（3）鼓励学生进行创新实验，提高实验技能。