20xx屆高考物理第一輪復(fù)習(xí)教案794583420(編輯修改稿)
2025-02-10 16:56 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 中受到豎直向下的重力、水平向左的電場(chǎng)力、水平向右的洛倫茲力、水平方向的彈力和豎直向上的摩擦力。當(dāng)環(huán)剛開始下滑時(shí)，環(huán)的速度很小，洛倫茲力也很小，環(huán)所受的電場(chǎng)力大于洛倫茲力。所以彈力的方向水平向右，環(huán)向下做加速運(yùn)動(dòng)，隨著環(huán)的速度增大，環(huán)所受的洛倫茲力也增大，環(huán)所受的彈力變小，滑動(dòng)摩擦力也變小，環(huán)在豎直方向所受的合力增大，環(huán)做加速度變大的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)環(huán)所受的洛倫茲力等于電場(chǎng)力時(shí)，彈力為零，滑動(dòng)摩擦力也為零，此時(shí)，環(huán)在豎直方向的合力達(dá)到最大，加速度達(dá)到最大，為重力加速度g。隨著環(huán)速度的進(jìn)一步增大，環(huán)所受的洛倫茲力將大于電場(chǎng)力，彈力的方向變?yōu)樗较蜃?，并隨著洛倫茲力的增大而增大，環(huán)所受的滑動(dòng)摩擦力增大，環(huán)在豎直方向所受的合外力變小，環(huán)做加速度變小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)環(huán)所受的滑動(dòng)摩擦力等于環(huán)的重力時(shí)，環(huán)的加速度為零，速度達(dá)到最大，接下去環(huán)將做勻速直線運(yùn)動(dòng)?！ ￠_始下滑時(shí)，環(huán)的受力如圖（1）所示，當(dāng)彈力為零時(shí)，物體在豎直方向只受重力作用，此時(shí)環(huán)的加速度最大，由牛頓第二定律可得：mg=mamax， ∴amax=g=10m/s2. 當(dāng)環(huán)的加速度達(dá)到最大后，環(huán)受力情況如圖（2）所示，當(dāng)環(huán)的速度達(dá)到最大時(shí)，環(huán)所受的滑動(dòng)摩擦力等于的重力，即f=mg?！ 《捎趂=μN(yùn)， N=qvmaxB－qE ∴例解析：由于質(zhì)子在O點(diǎn)的速度垂直于板NP，所以粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心O′一定位于NP所在的直線上，如果直徑小于ON，則軌跡將是圓心位于ON之間的一個(gè)半圓?。S著磁場(chǎng)B的減弱，其半徑r＝逐漸增大，當(dāng)半徑r＝ON/2時(shí)，質(zhì)子恰能從N點(diǎn)射出．如果B繼續(xù)減小，質(zhì)子將從NM之間的某點(diǎn)射出．當(dāng)B減小到某一值時(shí)，質(zhì)子恰從M點(diǎn)射出．如果B再減小，質(zhì)子將打在MQ板上而不能飛出．因此質(zhì)子分別從N點(diǎn)和M點(diǎn)射出是B所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)臨界值． 第一種情況是質(zhì)子從N點(diǎn)射出，此時(shí)質(zhì)子軌跡的半個(gè)圓，半徑為ON/2＝d/4． 所以R1＝ B1＝ 第二種情況是質(zhì)子恰好從M點(diǎn)射出，軌跡如圖中所示．由平面幾何知識(shí)可得： R22＝d2＋（R2－d）2 ① 又R2＝ ?、讵ァ ∮散佗诘茫邯ァ 2＝ 磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)滿足的條件： ≤B≤． 【說明】求解帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的題目時(shí)，正確地畫出帶電粒子的軌跡是解題的關(guān)鍵．作圖時(shí)一定要認(rèn)真、規(guī)范，不要怕在此耽誤時(shí)間．否則將會(huì)增大解題的難度．造成失誤。通過本例說明（1）確定帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心并進(jìn)一步利用幾何關(guān)系求半徑的方法．（2）分析解決臨界問題的方法．例解析：帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從a點(diǎn)射入從b點(diǎn)射出，O、a、b均在圓形磁場(chǎng)區(qū)域的邊界，粒子運(yùn)動(dòng)軌道圓心為O2，令 由題意可知，∠aO2b＝60176。，且△aO2b為正三角形 在△OO2b中，R2＝（R－l）2＋（Rsin60176。）2 ?、侏ァ 《鳵＝ ② 由①②得R＝2l 所以B＝ 而粒子在磁場(chǎng)中飛行時(shí)間 t＝ 由于∠aOb＝90176。又∠aOb為磁場(chǎng)圖形區(qū)域的圓周角 所以ab即為磁場(chǎng)區(qū)域直徑 O1的x坐標(biāo)：x＝aO1sin60176。＝ y＝l－aO1cos60176。＝ 所以O(shè)1坐標(biāo)為（，） 【說明】本題為帶電粒子在有邊界磁場(chǎng)區(qū)
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