高考物理二轮复习真题模型再现3带电粒子在匀强磁场中的运动模型课件

真题模型再现(三)带电粒子在匀强磁场 中的运动模型 来源图例考向模型核心归纳 2015新 课标 全国 卷第19 题 两个速率相同的 电子分别在两 个匀强磁场区 域做圆周运动 圆周运动规 律 、牛顿第二定 律、洛伦兹 力 公式 带电粒子在匀强磁场中的运动模型是高考的热点模型之一 。 1.常考的模型 (1)带电粒子在无界匀强磁场中的运动 (2)带电粒子在半无界匀强磁场中的运动 (3)带电粒子在半圆形或圆形匀强磁场中的运动 (4)带电粒子在正方形或三角形匀强磁场中的运动 (5)带电粒子在两个不同磁场中的运动 2.模型解法 “4点、6线、3角”巧解带电粒子在匀强磁场中的运动 (1)“4点”：入射点B、出射点C、轨迹圆心A、入射速度直线 与出射速度直线的交点O。 (2) )“6线”：圆弧两端点所在的轨迹半径r，入射速度直线OB 和出射速度直线OC，入射点与出射点的连线BC，圆心与两 条速度直线交点的连线AO。 (3)“3角”：速度偏转角COD、圆心角BAC，弦切角 OBC，其中偏转角等于圆心角，也等于弦切角的两倍。 2016新 课标 全国 卷第15 题 动能定理、牛 顿第二定律、 洛伦兹 力公式 2016新 课标 全国 卷第18 题 圆周运动、几 何知识、周期 公式 2016新课 标全国卷 第18题 圆周运动、几 何知识、对称 特点、洛伦兹 力公式 带电粒子在匀强磁场中的运动模型是高考的热点模型之 一。 1.常考的模型 (1)带电粒子在无界匀强磁场中的运动 (2)带电粒子在半无界匀强磁场中的运动 (3)带电粒子在半圆形或圆形匀强磁场中的运动 (4)带电粒子在正方形或三角形匀强磁场中的运动 (5)带电粒子在两个不同磁场中的运动 2.模型解法 “4点、6线、3角”巧解带电粒子在匀强磁场中的运动 (1)“4点”：入射点B、出射点C、轨迹圆心A、入射速度直 线与出射速度直线的交点O。 (2) )“6线”：圆弧两端点所在的轨迹半径r，入射速度直线 OB和出射速度直线OC，入射点与出射点的连线BC，圆 心与两条速度直线交点的连线AO。 (3)“3角”：速度偏转角COD、圆心角BAC，弦切角 OBC，其中偏转角等于圆心角，也等于弦切角的两倍 。 2017全国卷 第18题 洛伦兹 力、有界 磁场中的临界问 题的求法、几何 知识 2017全国卷 第24题 洛伦兹 力、周期 公式、几何知识 的应用 图图11 答案 D 【预测预测 2】 如图图12所示矩形虚线线框区域内有一垂直于纸纸面向里 的匀强磁场场，一束电电子以不同的速率从O点垂直于磁场场方向且 垂直边边界线线沿图图中方向射入磁场场后，分别别从a、b、c、d四点 射出磁场场，比较较它们们在磁场场中的运动时间动时间 ta、tb、tc、td，其大 小关系是( ) 图图12 A.tatctd 答案 D 【预测预测 3】 (2017重庆庆适应应性模拟拟)如图图13所示，图图中坐标标原点 O(0，0)处处有一带电带电 粒子源，沿xOy平面向y0，x0的区域 内的各个方向发发射粒子。粒子的速率均为为v，质质量均为为m，电电 荷量均为为q。有人设计设计 了方向垂直于xOy平面向里、磁感应应 强度为为B的匀强磁场场区域，使上述所有带电带电 粒子从该该区域的 边边界射出时时均能沿y轴负轴负 方向运动动，不考虑虑粒子间间相互作用， 不计计粒子重力。试试求： 图图13 (1)粒子与x轴轴相交的坐标标范围围； (2)粒子与y轴轴相交的坐标标范围围； (3)该该匀强磁场场区域的最小面积积。 归纳总结归纳总结 1.处处理带电带电 粒子在有界磁场场中运动动的临临界问题问题 的技巧 (1)从关键词语键词语 找突破口：审题时审题时 一定要抓住题题干中的关 键键字眼，如“恰好”、“最大”、“最高”、“至少”等词语词语 ，挖 掘其隐隐含的信息。 (2)数学方法与物理方法相结结合：借助半径R和速度大小v(或 磁感应应强度大小B)之间间的关系进进行动态轨动态轨 迹分析，确定轨轨 迹圆圆和有界磁场边场边 界之间间的关系，找出临临界点，然后利用 数学方法求极值值。 2.磁场场区域最小面积积的求解方法 在粒子运动过动过 程分析(正确画出运动轨动轨 迹示意图图)的基础础 上借助几何关系先确定最小区域示意图图，再利用几何关 系求有界磁场场