备战高考之物理一轮复习讲义26 带电粒子在有边界的匀强磁场中的运动 新人教版

1 备战高考之物理一轮复习讲义 备战高考之物理一轮复习讲义 2626 带电粒子在有边界的匀强磁场中的运动 人教版 带电粒子在有边界的匀强磁场中的运动 人教版 高频考点 高频考点 带电粒子在正方形边界的正方形边界的匀强磁场中的圆周运动 动态发布 动态发布 2011 海南物理卷第 10 题 2008 四川延考区理综第 19 题 2007 四川理综 第 21 题 命题规律 命题规律 带电粒子在匀强磁场中的圆周运动 是高考考查的重点和热点 常设置新 情境来考查对带电粒子在匀强磁场中的圆周运动知识的掌握情况 解答此类试题需要画出 轨迹图 需要结合几何关系 确定圆周运动的半径 圆心和运动时间 考查带电粒子在匀 强磁场中做匀速圆周运动经常与其他知识综合出题 题型既有选择题 又有计算题 多为 中等或较难题 考查方式一考查方式一 考查带电粒子在正方形边界的匀强磁场中的运动考查带电粒子在正方形边界的匀强磁场中的运动 命题分析命题分析 带电粒子在有边界的匀强磁场中的运动 重点在边界条件 要通过画出粒子 运动轨迹进行分析比较 要注意几何关系的应用 此类考题 难度中等 例例 1 1 2011 海南物理卷第 10 题 空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场 图 2 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 解析 由洛仑兹力提供向心力 qvB m可得粒子在磁场中运动轨迹半径r mv qB 2 v r 运动时间 t r v m qB 为运动轨迹所对的圆心角 显然入射速度相同的粒子在磁 场中的运动轨迹一定相同 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 选项 BD 正确 对于从 O 点所在的边上射出的粒子 由于速度不同 轨迹可以不同 但轨迹 所对的圆心角均相同为 180 时间为半个周期 时间相同 因而选项 AC 错误 2 标准答案标准答案 BD BD 考查方式二考查方式二 考查带电粒子在一边有界的匀强磁场中的运动考查带电粒子在一边有界的匀强磁场中的运动 命题分析命题分析 带电粒子在一边有边界的匀强磁场中的运动 重点在边界条件 带电粒子从 边界射入后又从该边界射出 其轨迹具有对称性 要通过画出粒子运动轨迹进行分析比较 要 标准答案标准答案 D D 考查方式三考查方式三 考查带电粒子在半圆形边界的匀强磁场中的运动考查带电粒子在半圆形边界的匀强磁场中的运动 命题分析命题分析 带电粒子在半圆形边界的匀强磁场中的运动首先要根据洛伦兹力提供向心力带电粒子在半圆形边界的匀强磁场中的运动首先要根据洛伦兹力提供向心力 分析得出粒子运动半径 此类题一般为选择题 难度中等 分析得出粒子运动半径 此类题一般为选择题 难度中等 例例 3 3 2007 四川理综第 21 题 如图所示 长方形 abcd 长 ad 0 6m 宽 ab 0 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 B 0 25T 一群不计重力 质量 m 3 10 7kg 电荷量 q 2 10 3C 的带电粒子以速度 v 5 102m s 沿垂直 ad 方向 3 且垂直于磁场射入磁场区域 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 出射点分布在 Oa 边和 ab 边 D 从 aO 边射入的粒子 出射点分布在 ab 边和 be 边 解析 带电粒子在匀强磁场中运动 洛伦兹力提供向心力 qvB mv2 R R mv qB 0 3m ab 所以从