高考物理一輪復(fù)習(xí)課件 【備課 精講 精研】 第十章 磁場 第三講 動態(tài)圓、磁聚焦和磁發(fā)散

第3講

動態(tài)圓、磁聚焦和磁發(fā)散一、動態(tài)圓1.平移圓:速度大小一定，方向一定，入射點不同但在同一直線上軌跡圓圓心共線第3講

動態(tài)圓、磁聚焦和磁發(fā)散一、動態(tài)圓1.平移圓:2.放縮圓:速度方向一定，大小不同。軌跡圓圓心共線第3講

動態(tài)圓、磁聚焦和磁發(fā)散一、動態(tài)圓1.平移圓:2.放縮圓:3.旋轉(zhuǎn)圓:速度大小一定，方向不同軌跡圓圓心共圓R思考：旋轉(zhuǎn)圓遇到圓形邊界磁場會有什么奇妙現(xiàn)象呢？+qm1.若圓周運動的半徑r等于圓形區(qū)域R的半徑會如何？vvvRRrr第3講

動態(tài)圓、磁聚焦和磁發(fā)散R+qmvvvRRrr二、圓形區(qū)域的旋轉(zhuǎn)圓1.r=R：①邊界上一點進(jìn)入、

平行離開磁場Rvvv第3講

動態(tài)圓、磁聚焦和磁發(fā)散二、圓形區(qū)域的旋轉(zhuǎn)圓+qm1.r=R：①邊界上一點進(jìn)入、

平行離開磁場②平行進(jìn)入磁場？匯聚于同一點Rvvv第3講

動態(tài)圓、磁聚焦和磁發(fā)散二、圓形區(qū)域的旋轉(zhuǎn)圓+qm1.r=R：①邊界上一點進(jìn)入、

平行離開磁場②平行進(jìn)入磁場？匯聚于同一點磁聚焦第3講

動態(tài)圓、磁聚焦和磁發(fā)散二、圓形區(qū)域的旋轉(zhuǎn)圓1.r=R：①邊界上一點進(jìn)入、

平行離開磁場②平行進(jìn)入磁場？匯聚于同一點磁聚焦R+qmvvvRRrr磁發(fā)散第3講

動態(tài)圓、磁聚焦和磁發(fā)散二、圓形區(qū)域的旋轉(zhuǎn)圓1.r=R：R+qm2.r>R：θrr過圓形區(qū)域直徑時時間最長思考：在圓形區(qū)域中運動時間最長為多少？3.r<R：第3講

動態(tài)圓、磁聚焦和磁發(fā)散二、圓形區(qū)域的旋轉(zhuǎn)圓1.r=R：R+qm2.r>R：過圓形區(qū)域直徑時時間最長思考：離出發(fā)點距離最遠(yuǎn)的距離？3.r<R：2r圓周運動的直徑為最長距離思考：擊中圓形區(qū)域邊界的范圍？RRθC題型1平移圓問題類型(一)帶電粒子在磁場中運動的動態(tài)圓問題60°[答案]

CBD題型2

放縮圓問題[答案]

BD[例3]

邊長為L的等邊三角形OAB區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。在紙面內(nèi)從O點向磁場區(qū)域AOB各個方向瞬時射入質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，所有粒子的速率均為v。如圖所示，沿OB方向射入的粒子從AB邊的中點C射出，不計粒子之間的相互作用和重力的影響，已知sin35°≈0.577。求：(1)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。?2)帶電粒子在磁場中運動的最長時間；(3)沿OB方向射入的粒子從AB邊的中點C射出時，還在磁場中運動的粒子占所有粒子的比例。

α≈70°ɑ題型3

旋轉(zhuǎn)圓問題[例3]

邊長為L的等邊三角形OAB區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。在紙面內(nèi)從O點向磁場區(qū)域AOB各個方向瞬時射入質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，所有粒子的速率均為v。如圖所示，沿OB方向射入的粒子從AB邊的中點C射出，不計粒子之間的相互作用和重力的影響，已知sin35°≈0.577。求：(1)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小；(2)帶電粒子在磁場中運動的最長時間；(3)沿OB方向射入的粒子從AB邊的中點C射出時，還在磁場中運動的粒子占所有粒子的比例。

α≈70°(3還在磁場中運動的粒子占所有粒子比例的一半[針對訓(xùn)練]1.

(多選)如圖所示，在一等腰直角三角形ACD區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子(重力不計)從AC邊的中點O垂直于AC邊射入該勻強(qiáng)磁場區(qū)域，若該三角形的兩直角邊長均為2l，則下列關(guān)于粒子運動的說法中正確的是(

)ABD2.

如圖所示為圓形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里，邊界跟y軸相切于坐標(biāo)原點O。O點處有一放射源，沿紙面向各個方向射出速率均為v的某種帶電粒子，帶電粒子在磁場中做圓周運動的半徑是圓形磁場區(qū)域半徑的兩倍。已知帶電粒子的質(zhì)量為m、電荷量為q，不考慮帶電粒子的重力。(1)推導(dǎo)帶電粒子在磁場中做圓周運動的半徑；(2)求帶電粒子在磁場中的最大偏轉(zhuǎn)角。r(2)r=2Rθθ=600答案：(1)見解析(2)60°類型(二)磁聚焦和磁發(fā)散問題題型1

磁聚焦電性

相同的帶電粒子平行射入圓形有界勻強(qiáng)磁場，如果軌跡半徑與磁場半徑相等，則粒子從磁場邊界上同一點射出，該點切線與入射方向平行，其軌跡如圖。C[答案]

C[例2]

(2022·青島模擬)(多選)如圖所示，在xOy坐標(biāo)系的第一象限中有一半徑為r＝0.1m的圓形磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1T，方向垂直紙面向里，該區(qū)域同時與x軸、y軸相切，切點分別為C、A?，F(xiàn)有大量質(zhì)量為1×10－18kg(重力不計)，電荷量大小為2×10－10C，速率均為2×107m/s的帶負(fù)電的粒子從A處垂直磁場進(jìn)入第一象限，速度方向與y軸夾角為θ，且0＜θ＜180°，則下列說法正確的是(

)A．粒子的軌跡圓和磁場圓的半徑相等B．這些粒子軌跡圓的圓心構(gòu)成的圓和磁場圓的半徑相等C．部分粒子的運動軌跡可以穿越坐標(biāo)系進(jìn)入第二象限D(zhuǎn)．粒子的軌跡可以覆蓋整個磁場圓ABD[針對訓(xùn)練]1.

如圖所示，長方形abcd的長ad＝0.6m，寬ab＝0.3m，O、e分別是ad、bc的中點，以e為圓心、eb為半徑的四分之一圓弧和以O(shè)為圓心、Od為半徑的四分之一圓弧組成的區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(邊界上無磁場)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.25T。一群不計重力、質(zhì)量為m＝3×10－7kg、電荷量為q＝＋2×10－3C的帶正電粒子，以速度v＝5×102m/s沿垂直ad方向垂直射入磁場區(qū)域，則下列判斷正確的是(

)A．從Od之間射入的粒子，出射點全部分布在Oa邊B．從aO之間射入的粒子，出射點全部分布在ab邊C．從Od之間射入的粒子，出射點分布在ab邊D．從ad之間射入的粒子，出射點一定是b點D答案：D2．如圖所示，真空中有一半徑r＝0.5m的圓形磁場，與坐標(biāo)原點相切，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝2×10－3T，方向垂直于紙面向外，在x＝1m和x＝2m之間的區(qū)域內(nèi)有一沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場區(qū)域，電場強(qiáng)度E＝1.5×103N/C。在x＝3m處有一垂直于x軸方向的足夠長的熒光屏，從O點處向不同方向發(fā)射出速率相同、比荷q/m＝1×109C/kg且?guī)д姷牧Ｗ樱Ｗ拥倪\動軌跡在紙面內(nèi)，一個速度方向沿y軸正方向射入磁場的粒子，恰能從磁場最右側(cè)的A點離開磁場，不計粒子重力及其相互作用，求：(1)沿y軸正方向射入磁場的粒子進(jìn)入電場時的速度大小和粒子在磁場中的運動時間；(2)速度方向與y軸正方向成θ＝30°角(如圖中所示)射入磁場的粒子，離開磁場時的速度方向；(3)按照(2)中條件運動的粒子最后打到熒光屏上的位置坐標(biāo)。(2)速度方向與y軸正方向成θ＝30°角(如圖中所示)射入磁場的粒子，離開磁場時的速度方向；(3)按照(2)中條件運動的粒子最后打到熒光屏上的位置坐標(biāo)。V(2)由粒子的