20xx教科版高中物理選修3-1第三章磁場章末課件(存儲版)
【正文】 圓心角 ) ． ② 弧長與速 率的比值． t＝Δ lv. 帶電粒子在有界磁場中的運動問題 2 ． 兩類典型問題 ( 1 ) 極值問題：常借助半徑 R 和速度 v ( 或磁場 B ) 之間的約束關(guān)系進(jìn)行動態(tài)運動軌跡分析，確定軌跡圓和邊界的關(guān)系，找出臨界點，這時應(yīng)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，根據(jù)臨界條件列出輔助方程，再與其他方程聯(lián)立求解． ( 2 ) 多解問題：多解形成的原因一般包含以下幾個方面： ① 粒子電性不確定； ② 磁場方向不確定； ③ 臨界狀態(tài)不唯一；④ 粒子運動的往復(fù)性等． 關(guān)鍵點： ① 審題要細(xì)心． ② 重視粒子運動的情景分析． 【例 3 】 如圖 3 － 3 所示，空間有一個垂直于 x Oy 平面向里的有界勻強磁場，磁場的辦界分別是 y ＝ 1 m 、 y ＝ 0 、 x ＝ 1 . 5 m 、x ＝－ 1 . 5 m ．一束帶正電的粒子垂直于磁場從 0 點沿 y 軸正方向以不同大小的速度射入磁場，已知帶電粒子的質(zhì)量 m ＝1 10－ 6 k g ，帶電荷量 q ＝ 2 10－ 4 C ，磁感應(yīng)強度 B ＝ 0 . 5 T ，不計帶電粒子的重力和粒子間的相互作用，試求： 圖 3 － 3 ( 1 ) 若某個粒子經(jīng)過坐標(biāo) ( － 1 .5 ,0 . 5 3 ) 處，則該粒子射入磁場的速度和在磁場中運動的時間分別為多少？ ( 3 ) 若從 O 點射入粒子的速度均大于 2 0 0 m /s ，則求粒子從磁場上邊界射出的范圍． 解析： 粒子在勻強磁場中運動軌跡如圖所示，由幾何關(guān)系可得： ( 0 .5 3 )2＋ ( 1 . 5 － r )2＝ r2， 由牛頓第二定律可知： Bq v ＝m v2r， 解得： r ＝ 1 m ， v ＝ 1 0 0 m /s . 又 T ＝2π rv＝2π mqB， t ＝θ2πT ， s in ( π － θ ) －32 r， 解上式得： t ＝ 2 . 1 10－ 2 s. ( 2 ) 粒子的速度均大于 2 0 0 m /s ，則由 ( 1 ) 可知粒子必從上邊界射出磁場，粒子的運動軌跡示意圖如圖所示，由 Bq v2＝ mv22r2， 又幾何關(guān)系： ( r2－ Δs )2＋ d2＝ r22， 解得： Δs ＝ (2 － 3 )m 即在從磁場上邊界 y 軸的左側(cè)射出且到 y 軸的距離 s 滿足0 s ≤ (2 － 3 ) m . 答案： ( 1 ) 2 . 1 10－ 2 S ( 2 ) 從磁場上邊界 y 軸的左側(cè)射出且到 y軸的距離 S 滿足 0 s ≤ (2 － 3 )m 復(fù)合場是指電場、磁場和重力場并存，或其中某兩場并存，或分區(qū)域存在的某一空間．粒子經(jīng)過該空間時可能受到的力有重力、靜電力和洛倫茲力．處理帶電粒子 ( 帶電體 ) 在復(fù)合場中運動問題的方法： 帶電粒子在復(fù)合場中的運動問題 1 ．正確分析帶電粒子 ( 帶電體 ) 的受力特征．帶電粒子 ( 帶電體 )在復(fù)合場中做什么運動，取決于帶電粒子 ( 帶電體 ) 所受的合外力及其初始速度．帶電粒子 ( 帶電體 ) 在磁場中所受的洛倫茲力還會隨速度的變化而變化，而洛倫茲力的變化可能會引起帶電
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