超全)帶電粒子在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題極值問(wèn)題和多解問(wèn)題(已修改)
2025-01-30 20:19 本頁(yè)面
【正文】 高考調(diào)研 高三物理（新課標(biāo)版） 第八章 第 4節(jié) 第 4節(jié) 帶電粒子在有界 磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的臨界極值問(wèn)題和多解問(wèn)題 高考調(diào)研 高三物理（新課標(biāo)版） 第八章 第 4節(jié) 一、帶電粒子在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的臨界極值問(wèn)題 1 ．剛好穿出磁場(chǎng)邊界的條件是帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡與邊界 ① ____ ____. 2 ．當(dāng)速度 v 一定時(shí)，弧長(zhǎng) ( 或弦長(zhǎng) ) 越長(zhǎng)，圓周角越大，則帶電粒子在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 ② ______ __. 相切 越長(zhǎng) 高考調(diào)研 高三物理（新課標(biāo)版） 第八章 第 4節(jié) 3 ．當(dāng)速率 v 變化時(shí)，圓周角大的，運(yùn)動(dòng)時(shí)間 ③________. 二、帶電粒子在有界磁場(chǎng)中的多解問(wèn)題 帶電粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由于多種因素的影響，使問(wèn)題形成多解，多解形成原因一般包含下述幾個(gè)方面： 長(zhǎng) 高考調(diào)研 高三物理（新課標(biāo)版） 第八章 第 4節(jié) 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，可能帶正電荷，也可能帶負(fù)電荷，在相同的初速度下，正負(fù)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡 ④ ____ ____ ，導(dǎo)致形成雙解． 2 ．磁場(chǎng)方向不確定形成多解：有些題目只告訴了磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，而未具體指出磁感應(yīng)強(qiáng)度方向，此時(shí)必須要考慮磁感應(yīng)強(qiáng)度方向 ⑤ ________ 而形成的雙解． 不同 兩種可能 高考調(diào)研 高三物理（新課標(biāo)版） 第八章 第 4節(jié) 3 ．臨界狀態(tài) ⑥ _______ _ 形成多解：帶電粒子在洛倫茲力作用下飛越有界磁場(chǎng)時(shí)，由于粒子運(yùn)動(dòng)速度不同，因此，它可能穿過(guò)去了，可能 轉(zhuǎn)過(guò) 180176。 從入射界面這邊反向飛出，如圖所示，于是形成多解． 不同 高考調(diào)研 高三物理（新課標(biāo)版） 第八章 第 4節(jié) 4 ．運(yùn)動(dòng)的重復(fù)性形成多解：帶電粒子在部分是電場(chǎng)、部分是磁場(chǎng)空間運(yùn)動(dòng)時(shí)，往往運(yùn)動(dòng)具有 ⑦ _ _______ ，因而形成多解 . 周期性 高考調(diào)研 高三物理（新課標(biāo)版） 第八章 第 4節(jié) 一、帶電粒子在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的臨界極值問(wèn)題 規(guī)律方法 1 ．解決此類問(wèn)題關(guān)鍵是找準(zhǔn)臨界點(diǎn)，審題應(yīng)抓住題目中的 “ 恰好 ”“ 最大 ”“ 最高 ”“ 至少 ” 等詞語(yǔ)作為突破口，挖掘隱含條件，分析可能的情況，如有必要?jiǎng)t畫出幾個(gè)不同半徑相應(yīng)的軌跡圖，從而分析出臨界條件．尋找臨界點(diǎn)的兩種有效方法： 高考調(diào)研 高三物理（新課標(biāo)版） 第八章 第 4節(jié) ( 1) 軌跡圓的縮放：當(dāng)粒子的入射方向不變而速度大小可變時(shí)，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡圓心一定在入射點(diǎn)所受洛倫茲力所表示的射線上，但位置 ( 半徑 R ) 不確定，用圓規(guī)作出一系列大小不同的軌跡圓，從圓的動(dòng)態(tài)變化中即可發(fā)現(xiàn) “ 臨界點(diǎn) ” ． ( 2) 軌跡圓的旋轉(zhuǎn)：當(dāng)粒子的入射速度大小 確定而方向不確定時(shí)，所有不同方向入射的粒子的軌跡圓是一樣大的，只是位置繞入射點(diǎn)發(fā)生了旋轉(zhuǎn)，從定圓的動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn) ( 作圖 ) 中，也容易發(fā)現(xiàn) “ 臨界點(diǎn) ” ． 高考調(diào)研 高三物理（新課標(biāo)版） 第八章 第 4節(jié) 2 ．要重視分析時(shí)的尺規(guī)作圖，規(guī)范而準(zhǔn)確的作圖可突出幾何關(guān)系，使抽象的物理問(wèn)題更形象、直觀． 高考調(diào)研 高三物理（新課標(biāo)版） 第八章 第 4節(jié) 規(guī)律總結(jié) :找準(zhǔn)臨界點(diǎn) . : 以題目中的“恰好”“最大”“最高”“至少”等詞語(yǔ)為突破口 ,借助半徑 R和速度 v（或磁場(chǎng) B）之間的約束關(guān)系進(jìn)行動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)軌跡分析 ,確定軌跡圓和邊界的關(guān)系 ,找出臨界點(diǎn) ,然后利用數(shù)學(xué)方法求
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