高考物理人教大一轮复习配套课件第九章磁场能力课.ppt

能力课带电粒子在匀强磁场及,复合场中的运动,带电粒子在磁场中运动时的临界问题,图1,答案D,图2,答案C,图3,答案C,图4,(1)图中箭头表示某一粒子初速度的方向，OA与初速度方向夹角为60，要想使该粒子经过磁场后第一次通过A点，则初速度的大小是多少？(2)要使粒子不穿出环形区域，则粒子的初速度不能超过多少？,甲,乙,图5,图(a),图(b),(1)电场强度E的大小；(2)粒子到达a点时速度的大小和方向；(3)abc区域内磁场的磁感应强度B的最小值。,图6,解决带电粒子的临界问题的技巧方法(1)数学方法和物理方法的结合：如利用“矢量图”“边界条件”等求临界值，利用“三角函数”“不等式的性质”“二次方程的判别式”等求极值。(2)临界问题的一般解题流程,方法技巧,(3)从关键词找突破口：许多临界问题，题干中常用“恰好”、“最大”、“至少”、“不相撞”、“不脱离”等词语对临界状态给以暗示，审题时，一定要抓住这些特定的词语挖掘其隐藏的规律，找出临界条件。,带电粒子在复合场中的运动,角度1带电粒子在复合场中运动的应用实例,图7,A11B12C121D144解析设质子的质量和电荷量分别为m1、q1，一价正离子的质量和电荷量为m2、q2。对于任意粒子，在加速电场中，由动能定理得,答案D,图8,答案AC,图9,答案CD,解决实际问题的一般过程：,方法技巧,角度2带电粒子在组合场中的运动“磁偏转”和“电偏转”的比较,图10,(1)粒子在磁场中运动的轨道半径r和速度大小v1；(2)匀强电场的电场强度大小E；(3)粒子从开始到第三次经过x轴的时间t总。,解析(1)根据题意可知，大致画出粒子在复合场中的运动轨迹，如图所示：,【拓展延伸1】改变电场方向将【模拟示例5】中x轴下方的匀强电场方向改成与x轴负方向成45角，如图11所示，若粒子沿平行电场线方向进入电场，且粒子沿电场线移动的最大距离为h，求：,图11,(1)匀强电场的电场强度大小E；(2)粒子从开始到第三次经过x轴的时间t。解析(1)带电粒子运动轨迹如图所示：,【拓展延伸2】改变释放点的位置将【模拟示例5】中的带电粒子在a(2h，2h)点由静止释放，粒子第二次经过x轴时恰好过坐标原点O。求：,图12,(1)匀强电场的电场强度；(2)粒子从开始运动到第五次经过x轴时的时间。,解析(1)粒子运动轨迹如图所示：,“5步”突破带电粒子在组合场中的运动问题,方法技巧,图13,(1)电场强度大小与磁感应强度大小的比值；(2)该粒子在电场中运动的时间。,解析(1)如图，粒子进入磁场后做匀速圆周运动。设磁感应强度的大小为B，粒子质量与所带电荷量分别为m和q，圆周运动的半径为R0。由洛伦兹力公式及牛顿第二定律得,角度3带电粒子在叠加场中的运动1磁场力、重力并存(1)若重力和洛伦兹力平衡，则带电体做匀速直线运动。(2)若重力和洛伦兹力不平衡，则带电体将做复杂的曲线运动，因洛伦兹力不做功，故机械能守恒。2电场力、磁场力并存(不计重力)(1)若电场力和洛伦兹力平衡，则带电体做匀速直线运动。(2)若电场力和洛伦兹力不平衡，则带电体做复杂的曲线运动，可用动能定理求解。,3电场力、磁场力、重力并存(1)若三力平衡，带电体做匀速直线运动。(2)若重力与电场力平衡，带电体做匀速圆周运动。(3)若合力不为零，带电体可能做复杂的曲线运动，可用能量守恒定律或动能定理求解。,图14,(1)小球做匀速直线运动的速度v的大小和方向；(2)从撤掉磁场到小球再次穿过P点所在的这条电场线经历的时间t。,图15,(1)求小滑块运动到C点时的速度大小vC；(2)求小滑块从A点运动到C点过程中克服摩擦力做的功Wf；(3)若D点为小滑块在电场力、洛伦兹力及重力作用下运动过程中速度最大的位置，当小滑块运动到D点时撤去磁场，此后小滑块继续运动到水平地面上的P点。已知小滑块在D点时的速度大小为vD，从D点运动到P点的时间为t，求小滑块运动到P点时速度的大小vP。,带电粒子在叠加场中运动的处理方法,方法技巧,1(多选)如图16所示，匀强磁场方向垂直纸面向里，匀强电场方向竖直向下，有一正离子恰能沿直线从左向右水平飞越此区域。不计重力，则(),图16,A若电子从右向左飞入，电子也沿直线运动B若电子从右向左飞入，电子将向上偏转C若电子从左向右飞入，电子将向下偏转D若电子从左向右飞入，电子也沿直线运动解析若电子从右向左飞入，电场力向上，洛伦兹力也向上，所以向上偏，B选项正确；若电子从左向右飞入，电场力向上，洛伦兹力向下。由题意知电子受力平衡将做匀速直线运动，D选项正确。答案BD,2.(2016北京东城区模拟)如图17所示，一束质量、速度和电荷量不全相等的离子，经过由正交的匀强电场和匀强磁场组成的速度选择器后，进入另一个匀强磁场中并分裂为A、B两束，下列说法中正确的是(),图17,A组成A束和B束的离子都带负电B组成A束和B束的离子质量一定不同CA束离子的比荷大于B束离子的比荷D速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向外,答案C,图18,A它们的最大速度相同B它们的最大动能相同C两次所接高频电源的频率不相同D仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能,答案A,图19,A粒子有可能打到A点B以60飞入的粒子在磁场中运动时间最短C以30飞入的粒子在磁场中运动的时间都相等D在AC边界上只有一半区域有粒子