高考物理第一轮复习 第八章 磁场 第2节 磁场对运动电荷的作用课件 .ppt

FqE,FqvB(vB),大小,电荷处在电场中,v0且v不与B平行,产生条件,电场力,洛伦兹力,可能做正功、负功，也可能不做功,任何情况下都不做功,做功情况,正电荷受力与电场方向相同，负电荷受力与电场方向相反,一定是FB，Fv，与电荷电性无关,力方向与场方向的关系,电场力,洛伦兹力,要点二带电粒子在匀强磁场中的运动,1圆心的确定,(1)已知入射点、入射方向和出射点、出射方向时，可通过入射点和出射点作垂直于入射方向和出射方向的直线，两条直线的交点就是圆弧轨道的圆心(如图824甲所示)。,(2)已知入射方向和入射点、出射点的位置时，可以通过入射点作入射方向的垂线，连接入射点和出射点，作其中垂线，这两条垂线的交点就是圆弧轨道的圆心(如图824乙所示)。,(3)带电粒子在不同边界磁场中的运动：,直线边界(进出磁场具有对称性，如图825所示)。,平行边界(存在临界条件，如图826所示)。,圆形边界(沿径向射入必沿径向射出，如图827所示)。,2半径的确定和计算,利用平面几何关系，求出该圆的可能半径(或圆心角)，求解时注意以下几个重要的几何特点：,(1)粒子速度的偏向角()等于圆心角()，并等于AB弦与切线的夹角(弦切角)的2倍(如图828)，即2t。,(2)直角三角形的应用(勾股定理)。找到AB的中点C，连接OC，则AOC、BOC都是直角三角形。,3运动时间的确定,典例如图829所示，虚线圆所围区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。一束电子沿圆形区域的直径方向以速度v射入磁场，电子束经过磁场区后，其运动方向与原入射方向成角。设电子质量为m，电荷量为e，不计电子之间相互作用力及所受的重力，求：,(1)电子在磁场中运动轨迹的半径R；(2)电子在磁场中运动的时间t；(3)圆形磁场区域的半径r。,审题指导,第一步：抓关键点,沿半径方向入射，一定会沿半径方向射出,为偏向角等于轨道圆弧所对圆心角,第二步：找突破口,应根据洛伦兹力提供向心力求解,可根据几何关系求解,方法规律,带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的程序解题法三步法,要点四带电粒子在有界磁场中的临界极值问题,多维探究,(一)半无界磁场,典例1(多选)(2012江苏高考)如图8217所示，MN是磁感应强度为B的匀强磁场的边界。一质量为m、电荷量为q的粒子在纸面内从O点射入磁场。若粒子速度为v0，最远可落在边界上的A点。下列说法中正确的有()A若粒子落在A点的左侧，其速度一定小于v0B若粒子落在A点的右侧，其速度一定大于v0C若粒子落在A点左右两侧d的范围内，其速度不可能小于v0qBd/2mD若粒子落在A点左右两侧d的范围内，其速度不可能大于v0qBd/2m,当粒子落在A的左侧时，由于不一定是垂直入射，所以速度可能等于、大于或小于v0，A错误；,要点四带电粒子在有界磁场中的临界极值问题,多维探究,(二)四分之一平面磁场,典例2如图8218所示，一个质量为m电荷量为q的带电粒子从x轴上的P(a,0)点以速度v，沿与x轴正方向成60角的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限。求匀强磁场的磁感应强度B和射出点的坐标。,要点四带电粒子在有界磁场中的临界极值问题,多维探究,(三)矩形磁场,典例3(多选)如图8219所示，在一矩形区域内，不加磁场时，不计重力的带电粒子以某一初速度垂直左边界射入，穿过此区域的时间为t。若加上磁感应强度为B、垂直纸面向外的匀强磁场，带电粒子仍以原来的初速度入射，粒子飞出磁场时偏离原方向60，利用以上数据可求出下列物理量中的()A带电粒子的比荷B带电粒子在磁场中运动的周期C带电粒子的初速度D带电粒子在磁场中运动的半径,要点四带电粒子在有界磁场中的临界极值问题,多维探究,(四)正方形磁场,典例4(多选)(2011海南高考)空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图8220中的正方形为其边界。一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射。这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子。不计重力。下列说法中正确的是()A入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同B入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同C在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同D在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越大,要点四带电粒子在有界磁场中的临界极值问题,多维探究,(五)半圆形磁场,典例5如图8221所示，长方形abcd长ad0.6m，宽ab0.3m，O、e分别是ad、bc的中点，以ad为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场(边界上无磁场)，磁感应强度B0.25T。一群不计重力、质量m3107kg、电荷量q2103C的带电粒子以速度v5102m/s沿垂直ad方向且垂直于磁场射入磁场区域，则()A从Od边射入的粒子，出射点全部分布在Oa边B从aO边射入的粒子，出射点全部分布在ab边C从Od边射入的粒子，