高考总复习物理课件9-2-2-考点强化带电粒子在匀强磁场中的圆周运动

物理高三一轮总复习课件考点2带电粒子在匀强磁场中的圆周运动010203课堂互动

多维训练

备选训练

课堂互动(1)如何确定“圆心”

①由两点和两线确定圆心?vvBNMO②由一点和三线确定圆心?(2)如何确定“半径”方法一:物理方程求解.半径R＝mv/Bq;方法二:几何方法求解.一般由数学知识(勾股定理、三角函数等)计算来确定.(3)如何确定“圆心角与时间”vvBNMOθφα圆心角速度的偏向角弦切角①α＝θ＝2φ.vBNMO轨道圆的“三个确定”课堂互动带电粒子在不同边界磁场中的运动(1)直线边界(进出磁场具有对称性，如图所示)。课堂互动(2)平行边界(存在临界条件，如图所示)。课堂互动(3)圆形边界(沿径向射入必沿径向射出，如图所示)。课堂互动【例2】(2017·全国卷Ⅱ，18)如图，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点，大量相同的带电粒子以相同的速率经过P点，在纸面内沿不同的方向射入磁场，若粒子射入速率为v1，这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上；若粒子射入速率为v2，相应的出射点分布在三分之一圆周上，不计重力及带电粒子之间的相互作用，则v2∶v1

为(

)转到解析课堂互动转回原题图甲图乙课堂互动带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的分析方法

课堂互动(1)四个点：入射点、出射点、轨迹圆心和入射速度直线与出射速度直线的交点．(2)三个角：速度偏转角、圆心角、弦切角，其中偏转角等于圆心角，也等于弦切角的2倍．带电粒子在有界磁场中的常用几何关系课堂互动转到解析欲求速度应该先求谁？课堂互动转回原题课堂互动转到解析带电粒子在匀强磁场中的运动，求时间有哪些方法？这里用哪一种？课堂互动转回原题多维训练转到解析多维训练转回原题多维训练转到解析2、如图所示，一质量为m、带电荷量为q的粒子以速度v垂直射入一有界匀强磁场区域内，速度方向跟磁场左边界垂直，从右边界离开磁场时速度方向偏转角θ＝30°，磁场区域的宽度为d，则下列说法正确的是(

)多维训练转回原题多维训练转到解析3．[三角形边界磁场](2018·湖北武汉高三调考)如图所示，等腰直角三角形abc区域存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。三个相同的带电粒子从b点沿bc方向分别以速度v1、v2、v3射入磁场，在磁场中运动的时间分别为t1、t2、t3，且t1∶t2∶t3＝3∶3∶1。直角边bc的长度为L，不计粒子的重力，下列说法正确的是(

)多维训练转回原题多维训练转到解析4．[四边形边界磁场]如图所示，正方形区域内，有垂直于纸面向里的匀强磁场，一束质量和电荷量都相同的带正电粒子，从左上角以不同的速率，沿着相同的方向，对准正方形区域的中心射入匀强磁场，又都从该磁场中射出，若带电粒子只受洛伦兹力的作用，则下列说法正确的是(

)A．这些粒子在磁场中运动的时间都相等B．在磁场中运动时间越短的粒子，其速率越小C．在磁场中运动时间越短的粒子，其轨迹半径越大D．在磁场中运动时间越短的粒子，其通过的路程越小多维训练转回原题转到下页多维训练转回原题转到上页由图可知，在磁场中运动时间越短的粒子，其轨迹所对应的圆心角θ越小，其轨迹半径越大，速率也越大，故B错误，C正确；通过的路程即为轨迹圆弧的长度l＝Rθ，与半径R和圆心角都有关，选项D错误。答案

C多维训练3．(2019·北京卷，16)如图所示，正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场。一带电粒子垂直磁场边界从a点射入，从b点射出。下列说法正确的是(

)A．粒子带正电B．粒子在b点速率大于在a点速率C．若仅减小磁感应强度，则粒子可能从b点右侧射出D．若仅减小入射速率，则粒子在磁场中运动时间变短多维训练转到解析这样的时间比例关系说明什么？多维训练转回原题备选训练1.两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子a、b，以不同的速率沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图所示。若不计粒子的重力，则下列说法正确的是(

)A．a粒子带正电，b粒子带负电B．a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大C．b粒子的动能较大D．b粒子在磁场中运动时间较长转到解析备选训练转回原题备选训练2．(2016·全国卷Ⅱ，18)一圆筒处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与筒的轴平行，筒的横截面如图所示。图中直径MN的两端分别开有小孔，筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动。在该截面内，一带电粒子从小孔M射入筒内，射入时的运动方向与MN成30°角。当筒转过90°时，该粒子恰好从小孔N飞出圆筒。不计重力。若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则带电粒子的比荷为(

)转到解析备选训练转回原题备选训练3．(多选)如图，一粒子发射源P位于足够长绝缘板AB的上方d处，能够在纸面内向各个方向发射速率为v、比荷为k的带正电的粒子，空间存在垂直纸面的匀强磁场，不考虑粒子间的相互作用和粒子重力。已知粒子做圆周运动的半径大小恰好为d，则(

)转到解析备选训练转回原题备选训练4、（2016·四川理综，4）如图所示，正六边形abcdef区域内有垂直于纸面的匀强磁场。一带正电的粒子从f点沿fd方向射入磁场区域，当速度大小为vb时，从b点离开磁场，在磁场中运动的时间为tb，当速度大小为vc时，从c点离开磁场，在磁场中运动的时间为tc，不计粒子重力。则（）A.vb∶vc＝1∶2，tb