《2018-2019學(xué)年高中物理 第三章 磁場 專題突破與題型專練 帶電粒子在勻強磁場中的勻速圓周運動課件 新人教版選修3-1.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中物理 第三章 磁場 專題突破與題型專練 帶電粒子在勻強磁場中的勻速圓周運動課件 新人教版選修3-1.ppt（13頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、專題突破與題型專練帶電粒子在勻強磁場中的勻速圓周運動,題型核心 探究,題型一:帶電粒子在有界磁場中的臨界極值問題 分析臨界問題的關(guān)鍵是找準(zhǔn)臨界點 以題目中的“恰好”“最大”“最高”“至少”等詞語為突破口,挖掘隱含條件,分析可能的情況,必要時畫出幾個半徑不同的軌跡,找出臨界條件,如: (1)剛好穿出磁場邊界的條件是帶電粒子在磁場中運動的軌跡與邊界相切. (2)以速率v一定時,弧長(或弦長)越長,圓心角越大,則帶電粒子在有界磁場中運動的時間越長. (3)當(dāng)速率v變化時,軌跡圓心角越大,運動時間越長(前提條件是劣弧). (4)圓形勻強磁場中,當(dāng)運動軌跡圓半徑大于磁場區(qū)域圓半徑時,則入射點和出射點為磁

2、場直徑的兩端點時,軌跡對應(yīng)的偏轉(zhuǎn)角最大.,【例1】 (2018珠海高二月考)如圖所示,在矩形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強磁場,磁感應(yīng)強度的大小為B=5.010-2 T,矩形區(qū)域長為1.0 m,寬為0.2 m.在AD邊中點O處有一放射源,某時刻,放射源沿紙面向磁場中各方向均勻地輻射出速率均為v=2106 m/s的某種帶正電粒子.已知帶電粒子的質(zhì)量m=1.610-27 kg,所帶電荷量為q=3.210-19 C(不計粒子重力).,(1)求粒子在磁場中做圓周運動的半徑為多大? (2)求從BC邊界射出的粒子,在磁場中運動的最短時間為多少?,,思維導(dǎo)圖,最短時間 最小圓心角 最短弦長 垂直于AD的弦長最

3、短,,,,,【針對訓(xùn)練1】 (2018西安高二檢測)如圖所示,一束帶負電的粒子(質(zhì)量為m、電荷量為e)以速度v垂直磁場的邊界從A點射入磁感應(yīng)強度為B、寬度為d的勻強磁場中.若粒子的速度大小可變,方向不變,要使粒子不能通過磁場的右邊界,則粒子的速度最大不能超過( ),C,,題型二:帶電粒子在勻強磁場中運動的多解問題 1.帶電粒子電性不確定形成多解 受洛倫茲力作用的帶電粒子,可能帶正電,也可能帶負電,在初速度相同的條件下,正、負粒子在磁場中運動軌跡不同,形成多解.如圖(甲)所示,帶電粒子以速率v垂直進入勻強磁場,若帶正電,其軌跡為a;若帶負電,其軌跡為b.,2.磁場方向不確定形成多解 磁感應(yīng)強度是

4、矢量,有時題目中只告訴了磁感應(yīng)強度的大小,而未具體指出磁感應(yīng)強度的方向.此時必須要考慮磁感應(yīng)強度方向的不確定性而形成的多解.如圖(乙)所示,帶正電粒子以速率v垂直進入勻強磁場,若B垂直紙面向里,其軌跡為a;若B垂直紙面向外,其軌跡為b. 3.臨界狀態(tài)不唯一形成多解 帶電粒子在洛倫茲力作用下穿越有界磁場時,由于帶電粒子的運動軌跡是圓周的一部分,因此帶電粒子可能穿越了有界磁場,也可能轉(zhuǎn)過180能夠從入射的那一邊反向飛出,就形成多解.如圖(丙)所示.,4.帶電粒子運動的重復(fù)性形成多解 帶電粒子在部分是電場、部分是磁場的空間中運動時,往往做重復(fù)的運動,形成了多解,如圖(丁)所示.,【例2】 (多選)長

5、為L的水平極板間,有垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,板間距離也為L,極板不帶電.現(xiàn)有質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子(重力不計),從左邊極板間中點處垂直磁場以速度v水平入射,如圖所示.欲使粒子不打在極板上,可采用的辦法是(),,思維導(dǎo)圖,答案:AB,【針對訓(xùn)練2】 (多選)在光滑絕緣水平面上,一輕繩拉著一個帶電小球繞豎直方向的軸O在勻強磁場中做逆時針方向的水平勻速圓周運動.磁場的方向豎直向下,其俯視圖如圖所示.若小球運動到A點時,繩子突然斷開,關(guān)于小球在繩斷開后的運動情況,以下說法可能的是( ) A.小球仍做逆時針勻速圓周運動,半徑不變 B.小球仍做逆時針勻速圓周運動,半徑減小 C.小

6、球做順時針勻速圓周運動,半徑不變 D.小球做順時針勻速圓周運動,半徑減小,ACD,,解析:如果小球帶正電,則小球所受洛倫茲力方向指向圓心,此種情況下,如果洛倫茲力剛好提供向心力,這時繩子對小球沒有作用力,繩子斷開時,對小球的運動沒有影響.小球仍做逆時針的勻速圓周運動,半徑不變,故A可能;如果洛倫茲力和拉力共同提供向心力,繩子斷開時,向心力減小(注意小球的速率不變),則小球做逆時針的圓周運動,但半徑增大.,如果小球帶負電,則小球所受洛倫茲力方向背離圓心,由方程FT-qvB=m 可知,當(dāng)洛倫茲力的大小等于小球所受拉力的一半時,繩子斷后,小球做順時針的勻速圓周運動,半徑不變,故C可能; 當(dāng)洛倫茲力的大小大于小球所受拉力的一半時,則繩子斷后,向心力增大,小球做順時針的勻速圓周運動,半徑減小,故D可能.,