高中物理 选择性必修2(同步精品讲义)第03讲 带电粒子在匀强磁场中的运动(解析版).doc本文件免费下载 【共41页】

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小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com第03讲带电粒子在匀强磁场中的运动课程标准课标解读1.能用洛伦兹力分析带电粒子在匀强磁场中的圆周运动。2.了解带电粒子在匀强磁场中的偏转及其应用。1.知道带电粒子初速度方向和磁场方向垂直时,带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动。2.会根据洛伦兹力提供向心力推导半径公式和周期公式。3.会分析带电粒子在匀强磁场中运动的基本问题。知识点01带电粒子在匀强磁场中的运动1.若v∥B,带电粒子以速度v做匀速直线运动,其所受洛伦兹力F=0。2.若v⊥B,此时初速度方向、洛伦兹力的方向均与磁场方向垂直,粒子在垂直于磁场方向的平面内运动。(1)洛伦兹力与粒子的运动方向垂直,只改变粒子速度的方向,不改变粒子速度的大小。(2)带电粒子在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力。【知识拓展1】1.分析带电粒子在磁场中的匀速圆周运动,要紧抓洛伦兹力提供向心力,即qvB=m。2.同一粒子在同一磁场中做匀速圆周运动,由r=知,r与v成正比;由T=知,T与速度无关,与半径无关。【即学即练1】如图所示,在直线AB上方存在着范围足够大、方向垂直纸面向里的匀强磁场。一重力不计的负电荷从O点以速度v0垂直AB进入磁场,经过时间t运动到磁场中的C点。已知OC连线与初速度v0的夹角为,下列说法正确的是()A.该电荷从O点运动至C点的过程中,速度偏转角是B.该电荷在磁场中运动的时间是C.该电荷在磁场中运动的半径是小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com目标导航知识精讲小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.comD.若仅减小该电荷的入射速度的大小,经过时间t该电荷的速度偏转角一定小于【答案】C【解析】负电荷在磁场中做匀速圆周运动,轨迹如图A.根据几何关系可知,电荷的速度偏向角等于OC弧所对应的圆心角。故A错误;B.依题意,可得电荷从O点运动到C点的时间为t,有又电荷在磁场中运动的时间是联立,可得故B错误;C.根据联立可得故C正确;D.若仅减小该电荷的入射速度的大小,其运动周期不变,经过时间t运动圆弧所对应圆心角相等,因此该电荷的速度偏转角一定等于。故D错误。故选C。【即学即练2】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,一带电粒小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com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()A.B.C.D.【答案】A【解析】由题可知,粒子在磁场中做圆周运动的轨迹如图所示由几何关系可知,粒子在磁场中做圆周运动的圆弧所对的圆心角为30°,因此粒子在磁场中运动的时间为粒子在磁场中运动的时间与筒转过90°所用的时间相等,即解得小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com,故选A。知识点02带电粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期1.由qvB=m,可得r=。2.由r=和T=,可得T=.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期与轨道半径和运动速度无关。【知识拓展2】1.圆心的确定圆心位置的确定通常有以下两种基本方法:(1)已知入射方向和出射方向时,可以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。(2)已知入射方向和出射点的位置时,可以过入射点作入射方向的垂线,连线入射点和出射点,作其中垂线,这两条垂线的交点就是圆弧轨道的圆心。2.半径的确定半径的计算一般利用几何知识解直角三角形.做题时一定要作好辅助线,由圆的半径和其他几何边构成直角三角形.由直角三角形的边角关系或勾股定理求解.3.粒子在匀强磁场中运动时间的确定(1)粒子在匀强磁...

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