高考物理一輪復(fù)習(xí) 培優(yōu)計(jì)劃 高考必考題突破講座（9）帶電粒子在有界磁場(chǎng)中的臨界、極值問(wèn)題課件

《高考物理一輪復(fù)習(xí) 培優(yōu)計(jì)劃 高考必考題突破講座（9）帶電粒子在有界磁場(chǎng)中的臨界、極值問(wèn)題課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理一輪復(fù)習(xí) 培優(yōu)計(jì)劃 高考必考題突破講座（9）帶電粒子在有界磁場(chǎng)中的臨界、極值問(wèn)題課件（17頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、磁場(chǎng)第第 九九 章章高考必考題突破講座高考必考題突破講座( (九九) )帶電粒子在有界磁場(chǎng)中的臨界、極值問(wèn)題帶電粒子在有界磁場(chǎng)中的臨界、極值問(wèn)題題型特點(diǎn)題型特點(diǎn)考情分析考情分析命題趨勢(shì)命題趨勢(shì)帶電粒子在有界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)帶電粒子在有界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題是歷年高考的熱點(diǎn)，特別是帶題是歷年高考的熱點(diǎn)，特別是帶電粒子在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的臨電粒子在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的臨界、極值問(wèn)題，考查以綜合計(jì)算界、極值問(wèn)題，考查以綜合計(jì)算為主，也有選擇題出現(xiàn)，對(duì)此類為主，也有選擇題出現(xiàn)，對(duì)此類問(wèn)題的分析要把握好帶電粒子的問(wèn)題的分析要把握好帶電粒子的基本運(yùn)動(dòng)形式和重要的解題技基本運(yùn)動(dòng)形式和重要的解題技巧、規(guī)律、方法巧、規(guī)律、

2、方法2017全國(guó)卷全國(guó)卷，182015山東卷，山東卷，242015四川卷，四川卷，17帶電粒子在有界磁場(chǎng)中的運(yùn)帶電粒子在有界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，一般涉及臨界和邊界問(wèn)動(dòng)，一般涉及臨界和邊界問(wèn)題，臨界值、邊界值常與極題，臨界值、邊界值常與極值問(wèn)題相關(guān)聯(lián)值問(wèn)題相關(guān)聯(lián).2019年高考年高考命題主要會(huì)從臨界狀態(tài)、邊命題主要會(huì)從臨界狀態(tài)、邊界狀態(tài)的確定以及所需滿足界狀態(tài)的確定以及所需滿足的條件等設(shè)計(jì)考題材料的條件等設(shè)計(jì)考題材料命命 題題 角角 度度突突 破破 訓(xùn)訓(xùn) 練練欄目導(dǎo)航題題 型型 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu)解解 題題 思思 維維真真 題題 剖剖 析析題題 型型 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 解題方法 1動(dòng)態(tài)放縮法 當(dāng)粒子的入射方向不變而

3、速度大小可變時(shí)，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡圓的圓心一定在入射點(diǎn)所受洛倫茲力所表示的射線上，但位置(半徑R)不確定，用圓規(guī)作出一系列大小不同的軌跡圓，從圓的動(dòng)態(tài)變化中即可發(fā)現(xiàn)“臨界點(diǎn)”，如圖甲臨界情景為和解解 題題 思思 維維 2定圓旋轉(zhuǎn)法 當(dāng)粒子的入射速度大小確定而方向不確定時(shí)，所有不同方向入射的粒子的軌跡圓是一樣大的，只是位置繞入射點(diǎn)發(fā)生了旋轉(zhuǎn)，從定圓的動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)(作圖)中，也容易發(fā)現(xiàn)“臨界點(diǎn)” 另外，要重視分析時(shí)的尺規(guī)作圖，規(guī)范而準(zhǔn)確的作圖可突出幾何關(guān)系，使抽象的物理問(wèn)題更形象、直觀，如圖乙 3數(shù)學(xué)解析法 寫出軌跡圓和邊界的解析方程，應(yīng)用物理和數(shù)學(xué)知識(shí)求解 例1(2017江蘇蘇州一模)如圖所示，在

4、屏蔽裝置底部中心位置O點(diǎn)放一醫(yī)用放射源，可通過(guò)細(xì)縫沿扇形區(qū)域向外輻射速率為v3.2106 m/s的粒子已知屏蔽裝置寬AB9 cm，縫長(zhǎng)AD18 cm，粒子的質(zhì)量m6.641027 kg，電荷量q3.21019 C若在屏蔽裝置右側(cè)條形區(qū)域內(nèi)加一勻強(qiáng)磁場(chǎng)來(lái)隔離輻射，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.332 T，方向垂直于紙面向里，整個(gè)裝置放于真空環(huán)境中(1)若所有的若所有的粒子均不能從條形磁場(chǎng)隔離區(qū)的右側(cè)穿出，則磁場(chǎng)的寬度粒子均不能從條形磁場(chǎng)隔離區(qū)的右側(cè)穿出，則磁場(chǎng)的寬度d至少是至少是多少？多少？(2)若條形磁場(chǎng)的寬度若條形磁場(chǎng)的寬度d20 cm，則射出屏蔽裝置的，則射出屏蔽裝置的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)粒子在磁場(chǎng)中

5、運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間和最短時(shí)間各是多少？時(shí)間和最短時(shí)間各是多少？(結(jié)果可帶根號(hào)結(jié)果可帶根號(hào)) 角度1速度方向一定，大小不同 帶電粒子源發(fā)射速度方向一定，大小不同的帶電粒子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，這些帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑隨速度的變化而變化 若粒子從定點(diǎn)P以速度v0射入磁場(chǎng)，則軌跡圓心一定在PP直線上(PPv0)，將半徑放縮作軌跡，從而得到臨界條件命命 題題 角角 度度 例1如圖所示，在無(wú)限長(zhǎng)的豎直邊界NS和MT間充滿勻強(qiáng)電場(chǎng)，同時(shí)該區(qū)域上、下部分分別充滿方向垂直于NSTM平面向外和向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B和2B，KL為上下磁場(chǎng)的水平分界線，在NS和MT邊界上，距KL高h(yuǎn)處分別有P、Q兩點(diǎn)，NS和MT間距為1.8 h質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子從P點(diǎn)垂直于NS邊界射入該區(qū)域，在兩邊界之間做圓周運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g真真 題題 剖剖 析析 (1)求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向； (2)要使粒子不從NS邊界飛出，求粒子入射速度的最小值； (3)若離子能經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)從MT邊界飛出，求粒子入射速度的所有可能值