2019_2020版高中物理第三章习题课带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动课件新人教版.pptx

习题课 带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动,课堂探究,随堂演练,类型一 带电粒子在有界匀强磁场中的临界极值问题,课堂探究 突破要点,CD,思维导图:,规律方法,分析临界问题的关键是找准临界点 以题目中的“恰好”“最大”“最高”“至少”等词语为突破口,挖掘隐含条件,分析可能的情况,必要时画出几个半径不同的轨迹,找出临界条件,如: (1)刚好穿出磁场边界的条件是带电粒子在磁场中运动的轨迹与边界相切.,(2)速率v一定时,弧长越长,圆心角越大,则带电粒子在有界磁场中运动的时间越长.,(3)当速率v变化时,轨迹圆心角越大,运动时间越长.,(4)圆形匀强磁场中,当运动轨迹圆半径大于磁场区域圆半径,且入射点和出射点为磁场区域圆直径的两端点时,轨迹对应的偏转角最大.,跟踪训练1 (2019河北长安区校级期中)如图所示,一束带负电的粒子(质量为m,电荷量为e)以速度v垂直磁场的边界从A点射入磁感应强度为B,宽度为d的匀强磁场中.若粒子的速度大小可变,方向不变,要使粒子不能通过磁场的右边界,则粒子的速度最大不能超过( ),C,类型二 带电粒子在匀强磁场中运动的多解问题,例2 (2019陕西西安检测)如图所示,一足够长的矩形区域abcd内充满磁感应强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场,现从矩形区域ad边的中点O处垂直磁场射入一速度方向跟ad边夹角为30、大小为v0的带正电粒子,已知粒子质量为m,电荷量为q,ad边长为L,粒子重力不计,求:,(1)粒子能从ab边上射出磁场的v0大小范围.,(2)问粒子在磁场中运动的最长时间是多少?在这种情况下,粒子v0大小范围.,规律方法,带电粒子在匀强磁场中形成多解问题的类型 (1)带电粒子电性不确定形成多解 受洛伦兹力作用的带电粒子,可能带正电,也可能带负电,在初速度相同的条件下,正、负粒子在磁场中运动轨迹不同,形成多解.如图(甲)所示,带电粒子以速率v垂直进入匀强磁场,若带正电,其轨迹为a;若带负电,其轨迹为b.,(2)磁场方向不确定形成多解 磁感应强度是矢量,有时题目中只告诉了磁感应强度的大小,而未具体指出磁感应强度的方向.此时磁感应强度方向的不确定性而形成多解.如图(乙)所示,带正电粒子以速率v垂直进入匀强磁场,若B垂直纸面向里,其轨迹为a;若B垂直纸面向外,其轨迹为b.,(3)临界状态不唯一形成多解 带电粒子在磁场中运动,若从不同区域穿出磁场,则出现几个临界条件而形成多解.如图(丙)所示. (4)带电粒子运动的重复性形成多解 带电粒子在不同磁场组合的空间中运动时,可能做重复的运动而形成了多解,如图(丁)所示.,跟踪训练2 (2019山东济南检测)(多选)如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,MN是它的下边界.现有质量为m,电荷量为q的带电粒子与MN成30角垂直射入磁场,则粒子在磁场中运动的时间可能为( ),AD,随堂演练 检测效果,1.平面OM和平面ON之间的夹角为30,其横截面(纸面)如图所示,平面OM上方存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外.一带电粒子的质量为m,电荷量为q(q0),粒子沿纸面以大小为v的速度从OM的某点向左上方射入磁场,速度与OM成30角,已知该粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点,并从OM上另一点射出磁场.不计重力.粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为( ),D,BCD,3.(2019湖南模拟)(多选)长为l的水平极板间有垂直纸面向里的匀强磁场,如图所示,磁感应强度为B,板间距离也为l,极板不带电,现有质量为m,电荷量为q的带正电粒子(不计重力),从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场,欲使粒子不打在极板上,可采用的办法是( ),AB,4.(2019福建福州模拟)(多选)如图所示,左右边界分别为PP,QQ的匀强磁场的宽度为d,磁感应强度大