2019_2020版高中物理第三章習(xí)題課帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)課件新人教版.pptx

習(xí)題課 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng),課堂探究,隨堂演練,類(lèi)型一 帶電粒子在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的臨界極值問(wèn)題,課堂探究 突破要點(diǎn),CD,思維導(dǎo)圖:,規(guī)律方法,分析臨界問(wèn)題的關(guān)鍵是找準(zhǔn)臨界點(diǎn) 以題目中的“恰好”“最大”“最高”“至少”等詞語(yǔ)為突破口,挖掘隱含條件,分析可能的情況,必要時(shí)畫(huà)出幾個(gè)半徑不同的軌跡,找出臨界條件,如: (1)剛好穿出磁場(chǎng)邊界的條件是帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡與邊界相切.,(2)速率v一定時(shí),弧長(zhǎng)越長(zhǎng),圓心角越大,則帶電粒子在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越長(zhǎng).,(3)當(dāng)速率v變化時(shí),軌跡圓心角越大,運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng).,(4)圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,當(dāng)運(yùn)動(dòng)軌跡圓半徑大于磁場(chǎng)區(qū)域圓半徑,且入射點(diǎn)和出射點(diǎn)為磁場(chǎng)區(qū)域圓直徑的兩端點(diǎn)時(shí),軌跡對(duì)應(yīng)的偏轉(zhuǎn)角最大.,跟蹤訓(xùn)練1 (2019河北長(zhǎng)安區(qū)校級(jí)期中)如圖所示,一束帶負(fù)電的粒子(質(zhì)量為m,電荷量為e)以速度v垂直磁場(chǎng)的邊界從A點(diǎn)射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.若粒子的速度大小可變,方向不變,要使粒子不能通過(guò)磁場(chǎng)的右邊界,則粒子的速度最大不能超過(guò)( ),C,類(lèi)型二 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的多解問(wèn)題,例2 (2019陜西西安檢測(cè))如圖所示,一足夠長(zhǎng)的矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿(mǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),現(xiàn)從矩形區(qū)域ad邊的中點(diǎn)O處垂直磁場(chǎng)射入一速度方向跟ad邊夾角為30、大小為v0的帶正電粒子,已知粒子質(zhì)量為m,電荷量為q,ad邊長(zhǎng)為L(zhǎng),粒子重力不計(jì),求:,(1)粒子能從ab邊上射出磁場(chǎng)的v0大小范圍.,(2)問(wèn)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間是多少?在這種情況下,粒子v0大小范圍.,規(guī)律方法,帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中形成多解問(wèn)題的類(lèi)型 (1)帶電粒子電性不確定形成多解 受洛倫茲力作用的帶電粒子,可能帶正電,也可能帶負(fù)電,在初速度相同的條件下,正、負(fù)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡不同,形成多解.如圖(甲)所示,帶電粒子以速率v垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),若帶正電,其軌跡為a;若帶負(fù)電,其軌跡為b.,(2)磁場(chǎng)方向不確定形成多解 磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量,有時(shí)題目中只告訴了磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,而未具體指出磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向.此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的不確定性而形成多解.如圖(乙)所示,帶正電粒子以速率v垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),若B垂直紙面向里,其軌跡為a;若B垂直紙面向外,其軌跡為b.,(3)臨界狀態(tài)不唯一形成多解 帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),若從不同區(qū)域穿出磁場(chǎng),則出現(xiàn)幾個(gè)臨界條件而形成多解.如圖(丙)所示. (4)帶電粒子運(yùn)動(dòng)的重復(fù)性形成多解 帶電粒子在不同磁場(chǎng)組合的空間中運(yùn)動(dòng)時(shí),可能做重復(fù)的運(yùn)動(dòng)而形成了多解,如圖(丁)所示.,跟蹤訓(xùn)練2 (2019山東濟(jì)南檢測(cè))(多選)如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里,MN是它的下邊界.現(xiàn)有質(zhì)量為m,電荷量為q的帶電粒子與MN成30角垂直射入磁場(chǎng),則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可能為( ),AD,隨堂演練 檢測(cè)效果,1.平面OM和平面ON之間的夾角為30,其橫截面(紙面)如圖所示,平面OM上方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面向外.一帶電粒子的質(zhì)量為m,電荷量為q(q0),粒子沿紙面以大小為v的速度從OM的某點(diǎn)向左上方射入磁場(chǎng),速度與OM成30角,已知該粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡與ON只有一個(gè)交點(diǎn),并從OM上另一點(diǎn)射出磁場(chǎng).不計(jì)重力.粒子離開(kāi)磁場(chǎng)的出射點(diǎn)到兩平面交線(xiàn)O的距離為( ),D,BCD,3.(2019湖南模擬)(多選)長(zhǎng)為l的水平極板間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),如圖所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,板間距離也為l,極板不帶電,現(xiàn)有質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電粒子(不計(jì)重力),從左邊極板間中點(diǎn)處垂直磁感線(xiàn)以速度v水平射入磁場(chǎng),欲使粒子不打在極板上,可采用的辦法是( ),AB,4.(2019福建福州模擬)(多選)如圖所示,左右邊界分別為PP,QQ的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度為d,磁感應(yīng)強(qiáng)度大