(浙江選考)2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第九章 磁場(chǎng)本章學(xué)科素養(yǎng)提升學(xué)案

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1、第九章 磁場(chǎng) 規(guī)范表達(dá)不僅僅是要書(shū)寫(xiě)工整和美觀的問(wèn)題,更側(cè)重的是學(xué)科思維和學(xué)科潛能的問(wèn)題.物理學(xué)科對(duì)規(guī)范的要求主要包括以下幾個(gè)方面: (1)思維規(guī)范:主要是指從審題到挖掘題目隱含條件;從讀題到信息提取和提煉,再到建立物理模型的過(guò)程. 思維規(guī)范最能反映一個(gè)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)和學(xué)科能力. (2)表達(dá)規(guī)范:實(shí)際上表達(dá)的內(nèi)容正是思維流程的呈現(xiàn),語(yǔ)言表達(dá)要準(zhǔn)確應(yīng)用物理學(xué)科語(yǔ)言. (3)書(shū)寫(xiě)規(guī)范:一組美觀的文字,給人賞心悅目的感覺(jué),特別是在繁重的閱卷任務(wù)前,給老師以驚喜. 經(jīng)典案例 審題流程 (22分)(2015·浙江高考)使用回旋加速器的實(shí)驗(yàn)需要把離子束從加速器中引出,離子束引出的方

2、法有磁屏蔽通道法和靜電偏轉(zhuǎn)法等.質(zhì)量為m、速度為v的離子在回旋加速器內(nèi)旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)軌道是半徑為r的圓,圓心在O點(diǎn),軌道在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.為引出離子束,使用磁屏蔽通道法設(shè)計(jì)引出器.引出器原理如圖1所示,一對(duì)圓弧形金屬板組成弧形引出通道,通道的圓心位于O′點(diǎn)(O′點(diǎn)圖中未畫(huà)出).引出離子時(shí),令引出通道內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度降低,從而使離子從P點(diǎn)進(jìn)入通道,沿通道中心線從Q點(diǎn)射出.已知OQ長(zhǎng)度為L(zhǎng),OQ與OP的夾角為θ. 圖1 (1)求離子的電荷量q并判斷其正負(fù); (2)離子從P點(diǎn)進(jìn)入,Q點(diǎn)射出,通道內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)降為B′,求B′; (3)換用靜電偏轉(zhuǎn)法引出

3、離子束,維持通道內(nèi)的原有磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變,在內(nèi)外金屬板間加直流電壓,兩板間產(chǎn)生徑向電場(chǎng),忽略邊緣效應(yīng).為使離子仍從P點(diǎn)進(jìn)入,Q點(diǎn)射出,求通道內(nèi)引出軌跡處電場(chǎng)強(qiáng)度E的方向和大小. 滿分規(guī)范 名師指導(dǎo) 答案 (1) 正電荷 (2) (3)沿徑向向外 Bv- 解析 (1)離子做圓周運(yùn)動(dòng)Bqv=①(2分) 解得q=,根據(jù)左手定則可判斷離子帶正電荷②(2分) (2)離子進(jìn)入通道前、后的軌跡如圖所示 O′Q=R,OQ=L,O′O=R-r 引出軌跡為圓弧,B′qv=③(2分) R=④(2分) 由余弦定理得R2=L2+(R-r)2+2L(R-r)cosθ⑤(3分) 解得R=⑥(2分) 故B′===⑦(2分) (3)電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿徑向向外⑧(3分) 引出軌跡為圓弧,Bqv-Eq=⑨(2分) 解得E=Bv-⑩(2分) 1.解決帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的思路: (1)定圓心,畫(huà)軌跡. (2)幾何知識(shí)求半徑. (3)根據(jù)牛頓第二定律Fn=m列式求解. 2.確定粒子做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)半徑大小的常用方法: (1)數(shù)學(xué)方法:根據(jù)已知長(zhǎng)度、角度,利用勾股定理、三角函數(shù)、正弦定理、余弦定理等數(shù)學(xué)知識(shí)求解. (2)動(dòng)力學(xué)方法:根據(jù)牛頓第二定律Fn=m列式求解. 3

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