高考物理第一輪復(fù)習 第八章 磁場 第2節(jié) 磁場對運動電荷的作用課件 .ppt

FqE,FqvB(vB),大小,電荷處在電場中,v0且v不與B平行,產(chǎn)生條件,電場力,洛倫茲力,可能做正功、負功，也可能不做功,任何情況下都不做功,做功情況,正電荷受力與電場方向相同，負電荷受力與電場方向相反,一定是FB，F(xiàn)v，與電荷電性無關(guān),力方向與場方向的關(guān)系,電場力,洛倫茲力,要點二帶電粒子在勻強磁場中的運動,1圓心的確定,(1)已知入射點、入射方向和出射點、出射方向時，可通過入射點和出射點作垂直于入射方向和出射方向的直線，兩條直線的交點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、出射點的位置時，可以通過入射點作入射方向的垂線，連接入射點和出射點，作其中垂線，這兩條垂線的交點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中的運動：,直線邊界(進出磁場具有對稱性，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)，求解時注意以下幾個重要的幾何特點：,(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C，連接OC，則AOC、BOC都是直角三角形。,3運動時間的確定,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磁場，磁感應(yīng)強度為B。一束電子沿圓形區(qū)域的直徑方向以速度v射入磁場，電子束經(jīng)過磁場區(qū)后，其運動方向與原入射方向成角。設(shè)電子質(zhì)量為m，電荷量為e，不計電子之間相互作用力及所受的重力，求：,(1)電子在磁場中運動軌跡的半徑R； (2)電子在磁場中運動的時間t； (3)圓形磁場區(qū)域的半徑r。,審題指導(dǎo),第一步：抓關(guān)鍵點,沿半徑方向入射，一定 會沿半徑方向射出,為偏向角等于軌道 圓弧所對圓心角,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,帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的程序解題法三步法,要點四帶電粒子在有界磁場中的臨界極值問題,多維探究,(一)半無界磁場,典例1(多選)(2012江蘇高考)如圖8217所示，MN是磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場的邊界。一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子在紙面內(nèi)從O點射入磁場。若粒子速度為v0，最遠可落在邊界上的A點。下列說法中正確的有() A若粒子落在A點的左側(cè)，其速度一定小于v0 B若粒子落在A點的右側(cè)，其速度一定大于v0 C若粒子落在A點左右兩側(cè)d的范圍內(nèi)，其速度不可能小于v0qBd/2m D若粒子落在A點左右兩側(cè)d的范圍內(nèi)，其速度不可能大于v0qBd/2m,當粒子落在A的左側(cè)時，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錯誤；,要點四帶電粒子在有界磁場中的臨界極值問題,多維探究,(二)四分之一平面磁場,典例2如圖8218所示，一個質(zhì)量為m電荷量為q的帶電粒子從x軸上的P(a,0)點以速度v，沿與x軸正方向成60角的方向射入第一象限內(nèi)的勻強磁場中，并恰好垂直于y軸射出第一象限。求勻強磁場的磁感應(yīng)強度B和射出點的坐標。,要點四帶電粒子在有界磁場中的臨界極值問題,多維探究,(三)矩形磁場,典例3(多選)如圖8219所示，在一矩形區(qū)域內(nèi)，不加磁場時，不計重力的帶電粒子以某一初速度垂直左邊界射入，穿過此區(qū)域的時間為t。若加上磁感應(yīng)強度為B、垂直紙面向外的勻強磁場，帶電粒子仍以原來的初速度入射，粒子飛出磁場時偏離原方向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帶電粒子在磁場中運動的周期 C帶電粒子的初速度 D帶電粒子在磁場中運動的半徑,要點四帶電粒子在有界磁場中的臨界極值問題,多維探究,(四)正方形磁場,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磁場，圖8220中的正方形為其邊界。一細束由兩種粒子組成的粒子流沿垂直于磁場的方向從O點入射。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。不計重力。下列說法中正確的是 () A入射速度不同的粒子在磁場中的運動時間一定不同 B入射速度相同的粒子在磁場中的運動軌跡一定相同 C在磁場中運動時間相同的粒子，其運動軌跡一定相同 D在磁場中運動時間越長的粒子，其軌跡所對的圓心角一定越大,要點四帶電粒子在有界磁場中的臨界極值問題,多維探究,(五)半圓形磁場,典例5如圖8221所示，長方形abcd長ad0.6 m，寬ab0.3 m，O、e分別是ad、bc的中點，以ad為直徑的半圓內(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B0.25 T。一群不計重力、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方向且垂直于磁場射入磁場區(qū)域，則() A從Od邊射入的粒子，出射點全部分布在Oa邊 B從aO邊射入的粒子，出射點全部分布在ab邊 C從Od邊射入的粒子，出射點分布在Oa邊和ab邊 D從aO邊射入的粒子，出射點分布在ab邊和bc邊,要點四帶電粒子在有界磁場中的臨界極值問題,多維探究,(六)圓形磁場,要點四帶電粒子在有界磁場中的臨界極值問題,多維探究,(七)三角形磁場,