2023年高中物理新教材同步选修第二册 第1章 专题强化3 带电粒子在有界匀强磁场中的运动.docx本文件免费下载 【共20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带电粒子在有界匀强磁场中的运动[学习目标]1.会分析带电粒子在有界匀强磁场中的运动.2.会分析带电粒子在有界匀强磁场中运动的临界问题.3.了解多解成因,会分析带电粒子在匀强磁场中运动的多解问题.一、带电粒子在有界匀强磁场中的运动1.直线边界从某一直线边界射入的粒子,再从这一边界射出时,速度与边界的夹角相等,如图所示.2.平行边界3.圆形边界(1)在圆形磁场区域内,沿半径方向射入的粒子,必沿半径方向射出,如图甲所示.(2)在圆形磁场区域内,不沿半径方向射入的粒子,入射速度与半径的夹角为θ,出射速度与半径的夹角也为θ,如图乙所示.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.com4.三角形边界磁场如图所示是正△ABC区域内某正粒子垂直AB方向进入磁场的临界轨迹示意图.粒子能从AC间射出的两个临界轨迹如图甲、乙所示.考向1直线边界的磁场例1(多选)如图所示,在边界上方存在着垂直纸面向里的匀强磁场,有两个电荷量、质量均相同,分别带正电和负电的粒子(不计重力),从边界上的O点以相同速度先后垂直于磁场方向射入磁场中,入射方向与边界成θ角,则两个粒子在磁场中()A.运动轨迹的半径相等B.重新回到边界所用时间相同C.重新回到边界时的速度大小和方向相同D.重新回到边界时与O点的距离相等答案ACD解析粒子在强磁中做速周,洛力提供向心力,根据牛第二定律得带电匀场匀圆运动伦兹顿qvB=m,解得r=,由知题q、m、v、B大小均相等,则r相等,选项A正确;粒子的运动周期T=,由知题q、m、B大小均相同,则T相同;粒子的迹如所示,正的两运动轨图带电粒子逆偏,的粒子偏,重新回到界,正的粒子的速度偏向角时针转带负电顺时针转边时带电为2π-2θ,迹的心角也轨对应圆为2π-2θ,运动时间为t=T=T;同理,的粒子带负电运动时间为t′=T=T,所用不等,时间选项B;粒子在磁中均做速周,速错误两个场匀圆运动度沿迹的切方向,根据性可知,粒子重新回到界的速度大小方向均相同,轨线对称两边时与选项C正确;根据几何知得知,粒子重新回到界识两边时与O点的距离均为2rsinθ,选项D正确.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考向2圆形边界的磁场例2在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示.一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿-x方向射入磁场,它恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿+y方向飞出.(1)请判断该粒子带何种电荷,并求出其比荷;(2)若磁场的方向和所在空间范围不变,而磁感应强度的大小变为B′,该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场,但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°,求磁感应强度B′的大小及此次粒子在磁场中运动所用时间t.答案(1)负电荷(2)B解析(1)由粒子的迹运动轨(如图),利用左手定可知,粒子荷.粒子由则该带负电A点射入,由C点出,其速度方向改了飞变90°,粒子迹半则轨径R=r,又qvB=m,粒子的比荷=则.(2)粒子设从D点出磁,迹如,速度方向改了飞场运动轨图变60°,故AD弧所心角对圆为60°,由几何知可知,粒子做周的半识圆运动径R′==r,又R′=,所以B′=B,此次粒子在磁中所用场运动时间t=T=×=.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的解题方法小学、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二、带电粒子在有界匀强磁场中运动的临界问题解决带电粒子在磁场中运动的临界问题的关键,通常以题目中的“恰好”“最大”“至少”等为突破口,寻找临界点,确定临界状态,根据磁场边界和题设条件画好轨迹,建立几何关系求解.(1)刚好穿出或刚好不能穿出磁场的条件是带电粒子在磁场中运动的轨迹与边界相切.(2)当以一定的速率垂直射...

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