高考物理第一輪復(fù)習(xí) 第八章 磁場(chǎng) 第2節(jié) 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用課件 .ppt

FqE,FqvB(vB),大小,電荷處在電場(chǎng)中,v0且v不與B平行,產(chǎn)生條件,電場(chǎng)力,洛倫茲力,可能做正功、負(fù)功，也可能不做功,任何情況下都不做功,做功情況,正電荷受力與電場(chǎng)方向相同，負(fù)電荷受力與電場(chǎng)方向相反,一定是FB，F(xiàn)v，與電荷電性無(wú)關(guān),力方向與場(chǎng)方向的關(guān)系,電場(chǎng)力,洛倫茲力,要點(diǎn)二帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),1圓心的確定,(1)已知入射點(diǎn)、入射方向和出射點(diǎn)、出射方向時(shí)，可通過(guò)入射點(diǎn)和出射點(diǎn)作垂直于入射方向和出射方向的直線，兩條直線的交點(diǎn)就是圓弧軌道的圓心(如圖824甲所示)。,(2)已知入射方向和入射點(diǎn)、出射點(diǎn)的位置時(shí)，可以通過(guò)入射點(diǎn)作入射方向的垂線，連接入射點(diǎn)和出射點(diǎn)，作其中垂線，這兩條垂線的交點(diǎn)就是圓弧軌道的圓心(如圖824乙所示)。,(3)帶電粒子在不同邊界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)：,直線邊界(進(jìn)出磁場(chǎng)具有對(duì)稱性，如圖825所示)。,平行邊界(存在臨界條件，如圖826所示)。,圓形邊界(沿徑向射入必沿徑向射出，如圖827所示)。,2半徑的確定和計(jì)算,利用平面幾何關(guān)系，求出該圓的可能半徑(或圓心角)，求解時(shí)注意以下幾個(gè)重要的幾何特點(diǎn)：,(1)粒子速度的偏向角()等于圓心角()，并等于AB弦與切線的夾角(弦切角)的2倍(如圖828)，即2t。,(2)直角三角形的應(yīng)用(勾股定理)。找到AB的中點(diǎn)C，連接OC，則AOC、BOC都是直角三角形。,3運(yùn)動(dòng)時(shí)間的確定,典例如圖829所示，虛線圓所圍區(qū)域內(nèi)有方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一束電子沿圓形區(qū)域的直徑方向以速度v射入磁場(chǎng)，電子束經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)區(qū)后，其運(yùn)動(dòng)方向與原入射方向成角。設(shè)電子質(zhì)量為m，電荷量為e，不計(jì)電子之間相互作用力及所受的重力，求：,(1)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑R； (2)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t； (3)圓形磁場(chǎng)區(qū)域的半徑r。,審題指導(dǎo),第一步：抓關(guān)鍵點(diǎn),沿半徑方向入射，一定 會(huì)沿半徑方向射出,為偏向角等于軌道 圓弧所對(duì)圓心角,第二步：找突破口,應(yīng)根據(jù)洛倫茲力 提供向心力求解,可根據(jù)幾何關(guān)系求解,方法規(guī)律,帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的程序解題法三步法,要點(diǎn)四帶電粒子在有界磁場(chǎng)中的臨界極值問(wèn)題,多維探究,(一)半無(wú)界磁場(chǎng),典例1(多選)(2012江蘇高考)如圖8217所示，MN是磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界。一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子在紙面內(nèi)從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)。若粒子速度為v0，最遠(yuǎn)可落在邊界上的A點(diǎn)。下列說(shuō)法中正確的有() A若粒子落在A點(diǎn)的左側(cè)，其速度一定小于v0 B若粒子落在A點(diǎn)的右側(cè)，其速度一定大于v0 C若粒子落在A點(diǎn)左右兩側(cè)d的范圍內(nèi)，其速度不可能小于v0qBd/2m D若粒子落在A點(diǎn)左右兩側(cè)d的范圍內(nèi)，其速度不可能大于v0qBd/2m,當(dāng)粒子落在A的左側(cè)時(shí)，由于不一定是垂直入射，所以速度可能等于、大于或小于v0，A錯(cuò)誤；,要點(diǎn)四帶電粒子在有界磁場(chǎng)中的臨界極值問(wèn)題,多維探究,(二)四分之一平面磁場(chǎng),典例2如圖8218所示，一個(gè)質(zhì)量為m電荷量為q的帶電粒子從x軸上的P(a,0)點(diǎn)以速度v，沿與x軸正方向成60角的方向射入第一象限內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并恰好垂直于y軸射出第一象限。求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和射出點(diǎn)的坐標(biāo)。,要點(diǎn)四帶電粒子在有界磁場(chǎng)中的臨界極值問(wèn)題,多維探究,(三)矩形磁場(chǎng),典例3(多選)如圖8219所示，在一矩形區(qū)域內(nèi)，不加磁場(chǎng)時(shí)，不計(jì)重力的帶電粒子以某一初速度垂直左邊界射入，穿過(guò)此區(qū)域的時(shí)間為t。若加上磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，帶電粒子仍以原來(lái)的初速度入射，粒子飛出磁場(chǎng)時(shí)偏離原方向60，利用以上數(shù)據(jù)可求出下列物理量中的() A帶電粒子的比荷 B帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期 C帶電粒子的初速度 D帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑,要點(diǎn)四帶電粒子在有界磁場(chǎng)中的臨界極值問(wèn)題,多維探究,(四)正方形磁場(chǎng),典例4(多選)(2011海南高考)空間存在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圖8220中的正方形為其邊界。一細(xì)束由兩種粒子組成的粒子流沿垂直于磁場(chǎng)的方向從O點(diǎn)入射。這兩種粒子帶同種電荷，它們的電荷量、質(zhì)量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子。不計(jì)重力。下列說(shuō)法中正確的是 () A入射速度不同的粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定不同 B入射速度相同的粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡一定相同 C在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同的粒子，其運(yùn)動(dòng)軌跡一定相同 D在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)的粒子，其軌跡所對(duì)的圓心角一定越大,要點(diǎn)四帶電粒子在有界磁場(chǎng)中的臨界極值問(wèn)題,多維探究,(五)半圓形磁場(chǎng),典例5如圖8221所示，長(zhǎng)方形abcd長(zhǎng)ad0.6 m，寬ab0.3 m，O、e分別是ad、bc的中點(diǎn)，以ad為直徑的半圓內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(邊界上無(wú)磁場(chǎng))，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.25 T。一群不計(jì)重力、質(zhì)量m3107 kg、電荷量q2103 C的帶電粒子以速度v5102 m/s沿垂直ad方向且垂直于磁場(chǎng)射入磁場(chǎng)區(qū)域，則() A從Od邊射入的粒子，出射點(diǎn)全部分布在Oa邊 B從aO邊射入的粒子，出射點(diǎn)全部分布在ab邊 C從Od邊射入的粒子，出射點(diǎn)分布在Oa邊和ab邊 D從aO邊射入的粒子，出射點(diǎn)分布在ab邊和bc邊,要點(diǎn)四帶電粒子在有界磁場(chǎng)中的臨界極值問(wèn)題,多維探究,(六)圓形磁場(chǎng),要點(diǎn)四帶電粒子在有界磁場(chǎng)中的臨界極值問(wèn)題,多維探究,(七)三角形磁場(chǎng),