高考物理二輪復(fù)習(xí)專題突破專題三第2課時(shí)電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的曲線運(yùn)動(dòng)課件新人教版(編輯修改稿)
2025-02-04 14:02 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 識(shí)方法聚焦 熱點(diǎn)題型例析 讀題 審題 解題 熱點(diǎn)題型例析 第 2課時(shí) 題型 3 帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)問題的分析 【 例 3 】 (16 分 ) 如圖 5 所示 , 空間存在一個(gè)半徑為 R0的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域 , 磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向里 , 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為 B .有一個(gè)粒子源在紙面內(nèi)沿各個(gè)方向以一定速率發(fā)射大量粒子 ,粒子的質(zhì)量為 m 、電荷量為＋ q . 將粒子源置于圓心 , 則所有粒子剛好都不離開磁場(chǎng) . 不考慮粒子間相互作用 . 圖 5 本課時(shí)欄目開關(guān) 知識(shí)方法聚焦 熱點(diǎn)題型例析 讀題 審題 解題 熱點(diǎn)題型例析 第 2課時(shí) ( 1) 求帶電粒子的速率 v . ( 2) 若粒子源可置于磁場(chǎng)中任意位置 , 且磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)锽4, 求粒子在磁場(chǎng)中最長(zhǎng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t . ( 3) 若原磁場(chǎng)不變 , 再疊加另一個(gè)半徑為 R1( R1 R0) 的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng) , 磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2, 方向垂直于紙面向外 , 兩磁場(chǎng)區(qū)域成同心圓 , 此時(shí)該粒子源從圓心出發(fā)的粒子都能回到圓心 . 求 R1的最小值和粒子運(yùn)動(dòng)的周期 T . 解析 (1) 由題意分析知粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R 02, 則有 r ＝R 02＝m vqB (2 分 ) v ＝qBR 02 m (2 分 ) 本課時(shí)欄目開關(guān) 知識(shí)方法聚焦 熱點(diǎn)題型例析 讀題 審題 解題 熱點(diǎn)題型例析 第 2課時(shí) ( 2) 磁場(chǎng)的大小變?yōu)锽4后 , 粒子的軌道半徑 r 1 為 2 R 0 , 根據(jù)幾何關(guān)系可以得到 , 當(dāng)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)應(yīng)的弦最長(zhǎng)時(shí) , 運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng) .當(dāng)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)應(yīng)的弦為 2 R 0 時(shí)最長(zhǎng) , 又 r 1 ＝ 2 R 0 , 則粒子的軌道所對(duì)應(yīng)的圓心角為 60176。 (3 分 ) t ＝60176。360176。T 0 ＝4π m3 qB (3 分 ) ( 3) 根據(jù)矢量運(yùn)算法則 , 疊加區(qū)域的磁場(chǎng)大小為B2, 方向垂直紙面向里 , 半徑為 R 0 和半徑為 R 1 的圓形所形成的環(huán)形區(qū)域磁場(chǎng)大小為B2,方向垂直紙面向外 . 粒子運(yùn)動(dòng)的半徑 r 2 為 R 0 . 本課時(shí)欄目開關(guān) 知識(shí)方法聚焦 熱點(diǎn)題型例析 讀題 審題 解題 熱點(diǎn)題型例析 第 2課時(shí) 根據(jù)對(duì)稱性畫出運(yùn)動(dòng)軌跡圖如圖 所示 .粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑 r2＝ R0, O O2分別為粒子做圓周運(yùn) 動(dòng)的圓心 , ∠ OO1O2＝ 60 176。 . 由幾何 關(guān)系可得 R1的最小值為 OO2＋ O2A ＝ 3 R0＋ R0＝ ( 3 ＋ 1) R0 (3 分 ) T ＝??????π3＋5 π64 mqB2＝28 π m3 qB (3 分 ) 本課時(shí)欄目開關(guān) 知識(shí)方法聚焦 熱點(diǎn)題型例析 讀題 審題 解題 熱點(diǎn)題型例析 第 2課時(shí) 答案 ( 1) qBR 02 m (2 )4π m3 qB ( 3) ( 3 ＋ 1) R 0 28π m3 qB 本課時(shí)欄目開關(guān) 知識(shí)方法聚焦 熱點(diǎn)題型例析 讀題 審題 解題 熱點(diǎn)題型例析 第 2課時(shí) 【 以題說法 】 1 . 對(duì)于帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的問題 ,基本思路是：根據(jù)進(jìn)場(chǎng)點(diǎn)和出場(chǎng)點(diǎn)的速度方向 , 確定洛倫茲力的方向 , 其交點(diǎn)為圓心 , 利用幾何關(guān)系求半徑 . 2 . 對(duì)于臨界問題應(yīng)通過分析特殊方向上粒子的運(yùn)動(dòng) , 確定運(yùn)動(dòng)軌跡 , 或者通過場(chǎng)的邊界確定可能的運(yùn)動(dòng)軌跡 . 本課時(shí)欄目開關(guān) 知識(shí)方法聚焦 熱點(diǎn)題型例析 讀題 審題 解題 熱點(diǎn)題型例析 第 2課時(shí) ( 1 8 分 ) 如 圖 6 所 示 , 等腰直角三角形 OP Q , 直角邊 OP 、OQ 長(zhǎng)度均為 L , 直角平面內(nèi) ( 包括邊界 ) 有一垂直平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng) , 磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B . 在 PQ 邊下方放置一帶電粒子發(fā)射裝置 ,它沿垂直
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