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邊界上一點進入、

平行離開磁場②平行進入磁場？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邊界上一點進入、

平行離開磁場②平行進入磁場？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邊界上一點進入、

平行離開磁場②平行進入磁場？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)勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大小；(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°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)勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大??；(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°(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磁場，磁場的磁感應(yīng)強度大小為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)域的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為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。現(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磁場(邊界上無磁場)，磁感應(yīng)強度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軸正方向的勻強電場區(qū)域，電場強度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?，粒子的運動軌跡在紙面內(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