备战2019年高考物理之纠错笔记:磁场


备战2019年高考物理之纠错笔记:磁场  第1张

一、不能正确地分析和求解安培力

分析和求解安培力时容易出现以下错误:

1)不能正确地对磁场进行叠加求合磁感应强度;

2)错误地认为通电导体棒在磁场中一定受到安培力作用;

3)当通电导线为折线或曲线时,不会求有效长度;

4)当导体棒与磁场不垂直时,不会对磁场进行分解;

5)不能正确引入电流元进行分析和计算,导致无法解答。

二、混淆了电磁流量计和霍尔效应

霍尔效应与电磁流量计原理不同,产生的因果关系也不同,霍尔效应是在正、负自由电荷(如自由电子,正、负离子,空穴等)浓度不等的导体、半导体中产生的,通电时电场力使自由电荷做方向相反的定向移动,洛伦兹力使自由电荷做同向偏转运动,若正、负自由电荷浓度相等,则由于同向偏转不会产生电势差;电磁流量计是液体流动带动离子运动,正、负离子总是同向运动、反向偏转,因此无论正、负离子浓度是否相等,都一定会产生电势差。霍尔效应中电场推动正、负离子反向运动时受到同向洛伦兹力(对导体整体为安培力)而向同一侧偏转是结果;电磁流量计中正、负离子由液体带动同向运动是原因,正、负离子因受洛伦兹力而发生反向偏转是结果。

三、不清楚回旋加速器的原理

回旋加速器是带电粒子在磁场中运动的实际模型之一,也是高考考查较频繁的考点之一,对此类问题易出现以下错误:

1)不清楚离子交替地加速、偏转的周期性运动过程;

2)误认为离子的最大动能与所加电压、加速次数有关;

3)不知道粒子在磁场中运动的周期与加速电场的周期的关系。

 

四、带电粒子在磁场中运动的多解问题的分析方法

带电粒子在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动,由于多种因素的影响,使问题形成多解。

备战2019年高考物理之纠错笔记:磁场  第2张

五、求解带电粒子在匀强磁场中运动的临界问题的方法

由于带电粒子往往是在有界磁场中运动,粒子在磁场中只运动一段圆弧就飞出磁场边界,其轨迹不是完整的圆,因此,此类问题往往要根据带电粒子运动的轨迹作相关图去寻找几何关系,分析临界条件(①带电体在磁场中,离开一个面的临界状态是对这个面的压力为零;②射出或不射出磁场的临界状态是带电体运动的轨迹与磁场边界相切),然后应用数学知识和相应物理规律分析求解。

1)两种思路

一是以定理、定律为依据,首先求出所研究问题的一般规律和一般解的形式,然后再分析、讨论临界条件下的特殊规律和特殊解;

二是直接分析、讨论临界状态,找出临界条件,从而通过临界条件求出临界值。

2)两种方法

一是物理方法:

①利用临界条件求极值;

②利用问题的边界条件求极值;

③利用矢量图求极值。

二是数学方法:

①利用三角函数求极值;

②利用二次方程的判别式求极值;

③利用不等式的性质求极值;

④利用图象法等。

3)从关键词中找突破口:许多临界问题,题干中常用恰好最大至少不相撞不脱离等词语对临界状态给以暗示。审题时,一定要抓住这些特定的词语挖掘其隐藏的规律,找出临界条件。

六、带电粒子在电场和磁场中偏转的比较

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七、对带电粒子在复合场中的运动情况分析不清

分析带电粒子在复合场中运动的问题容易出现以下错误:

1)忽略带电粒子的重力,对于微观粒子如:质子、离子等,不考虑重力;液滴、尘埃、小球等宏观带电粒子常常考虑重力;

2)在叠加场中没有认识到洛伦兹力随速度大小和方向的变化而变化,从而不能正确判断粒子的运动性质。

八、对带电粒子在磁场中周期性运动的过程分析不清

带电粒子在磁场中的周期性运动类问题,往往情境复杂、过程繁多,解答此类问题容易出现以下错误:

1)不能正确地划分过程,求解时需要一个过程一个过程地分析运动性质,建立完整的运动图景;

2)不能正确地选择相应的公式列方程。

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