2019版高考物理總復(fù)習(xí) 第九章 磁場(chǎng) 9-2-2 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)課件.ppt

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帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng) 01 02 03 04 課堂互動(dòng) 1 如何確定 圓心 由兩點(diǎn)和兩線確定圓心 v v O 由一點(diǎn)和三線確定圓心 2 如何確定 半徑 方法一 物理方程求解 半徑R mv Bq 方法二 幾何方法求解 一般由數(shù)學(xué)知識(shí) 勾股定理 三角函數(shù)等 計(jì)算來(lái)確定 3 如何確定 圓心角與時(shí)間 v v O 圓心角 速度的偏向角 弦切角 2 易錯(cuò)辨析 v O 軌道圓的 三個(gè)確定 課堂互動(dòng) 帶電粒子在不同邊界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 1 直線邊界 進(jìn)出磁場(chǎng)具有對(duì)稱性 如圖所示 課堂互動(dòng) 2 平行邊界 存在臨界條件 如圖所示 課堂互動(dòng) 3 圓形邊界 沿徑向射入必沿徑向射出 如圖所示 題組剖析 典例 2017 全國(guó)卷 18 如圖 虛線所示的圓形區(qū)域內(nèi)存在一垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng) P為磁場(chǎng)邊界上的一點(diǎn) 大量相同的帶電粒子以相同的速率經(jīng)過(guò)P點(diǎn) 在紙面內(nèi)沿不同的方向射入磁場(chǎng) 若粒子射入速率為v1 這些粒子在磁場(chǎng)邊界的出射點(diǎn)分布在六分之一圓周上 若粒子射入速率為v2 相應(yīng)的出射點(diǎn)分布在三分之一圓周上 不計(jì)重力及帶電粒子之間的相互作用 則v2 v1為 轉(zhuǎn)到解析 題組剖析 轉(zhuǎn)回原題 1 兩個(gè)質(zhì)量相同 所帶電荷量相等的帶電粒子a b 以不同的速率沿著AO方向射入圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域 其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示 若不計(jì)粒子的重力 則下列說(shuō)法正確的是 A a粒子帶正電 b粒子帶負(fù)電B a粒子在磁場(chǎng)中所受洛倫茲力較大C b粒子的動(dòng)能較大D b粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng) 題組剖析 轉(zhuǎn)到解析 題組剖析 轉(zhuǎn)回原題 題組剖析 2 如圖甲所示有界勻強(qiáng)磁場(chǎng) 的寬度與圖乙所示圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng) 的半徑相等 一不計(jì)重力的粒子從左邊界的M點(diǎn)以一定初速度水平向右垂直射入磁場(chǎng) 從右邊界射出時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)了 角 該粒子以同樣的初速度沿半徑方向垂直射入磁場(chǎng) 射出磁場(chǎng)時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)了2 角 已知磁場(chǎng) 的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B1 B2 則B1與B2的比值為 A 2cos B sin C cos D tan 轉(zhuǎn)到解析 題組剖析 轉(zhuǎn)回原題 題組剖析 3 2016 全國(guó)卷 18 一圓筒處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 磁場(chǎng)方向與筒的軸平行 筒的橫截面如圖所示 圖中直徑MN的兩端分別開有小孔 筒繞其中心軸以角速度 順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) 在該截面內(nèi) 一帶電粒子從小孔M射入筒內(nèi) 射入時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向與MN成30 角 當(dāng)筒轉(zhuǎn)過(guò)90 時(shí) 該粒子恰好從小孔N飛出圓筒 不計(jì)重力 若粒子在筒內(nèi)未與筒壁發(fā)生碰撞 則帶電粒子的比荷為 轉(zhuǎn)到解析 題組剖析 轉(zhuǎn)回原題 題組剖析 4 多選 如圖 一粒子發(fā)射源P位于足夠長(zhǎng)絕緣板AB的上方d處 能夠在紙面內(nèi)向各個(gè)方向發(fā)射速率為v 比荷為k的帶正電的粒子 空間存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng) 不考慮粒子間的相互作用和粒子重力 已知粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑大小恰好為d 則 轉(zhuǎn)到解析 題組剖析 轉(zhuǎn)回原題 規(guī)律總結(jié) 帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的分析方法 規(guī)律總結(jié) 1 四個(gè)點(diǎn) 入射點(diǎn) 出射點(diǎn) 軌跡圓心和入射速度直線與出射速度直線的交點(diǎn) 2 三個(gè)角 速度偏轉(zhuǎn)角 圓心角 弦切角 其中偏轉(zhuǎn)角等于圓心角 也等于弦切角的2倍 帶電粒子在有界磁場(chǎng)中的常用幾何關(guān)系 備選訓(xùn)練 轉(zhuǎn)到解析 備選訓(xùn)練 轉(zhuǎn)回原題 備選訓(xùn)練 備選訓(xùn)練2 如圖 a 所示 在以直角坐標(biāo)系xOy的坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心 半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi) 存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B 方向垂直xOy所在平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng) 一帶電粒子由磁場(chǎng)邊界與x軸的交點(diǎn)A處 以速度v0沿x軸負(fù)方向射入磁場(chǎng) 粒子恰好能從磁場(chǎng)邊界與y軸正半軸的交點(diǎn)C處 沿y軸正方向射出磁場(chǎng) 不計(jì)帶電粒子所受重力 1 a 粒子帶何種電荷 b 求粒子的比荷 2 若磁場(chǎng)的方向和所在空間的范圍不變 而磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小變?yōu)锽 該粒子仍從A處以相同的速度射入磁場(chǎng) 粒子射出磁場(chǎng)時(shí)速度的方向相對(duì)于入射方向改變了 角 如圖 b 所示 求磁感應(yīng)強(qiáng)度B 的大小 F安 F 安 轉(zhuǎn)到解析 備選訓(xùn)練 F安 F 安 轉(zhuǎn)回原題 備選訓(xùn)練 備選訓(xùn)練3 2016 四川理綜 4 如圖15所示 正六邊形abcdef區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng) 一帶正電的粒子從f點(diǎn)沿fd方向射入磁場(chǎng)區(qū)域 當(dāng)速度大小為vb時(shí) 從b點(diǎn)離開磁場(chǎng) 在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為tb 當(dāng)速度大小為vc時(shí) 從c點(diǎn)離開磁場(chǎng) 在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為tc 不計(jì)粒子重力 則 A vb vc 1 2 tb tc 2 1B vb vc 2 2 tb tc 1 2C vb vc 2 1 tb tc 2 1D vb vc 1 2 tb tc 1 2 轉(zhuǎn)到解析 備選訓(xùn)練 轉(zhuǎn)回原題