2019屆一輪復(fù)習(xí)魯科版-帶電粒子在磁場中運動的多解問題-課件(20張)

2019屆一輪復(fù)習(xí)魯科版-------帶電粒子在磁場中運動的多解問題----課件(20張)第一頁，共21頁。熱點突破：帶電粒子在磁場中運動的多解問題1.熱點透析2.典例剖析3.規(guī)律方法4.跟蹤訓(xùn)練第八章磁場5.真題演練第一頁第二頁，共21頁。一、熱點透析1.熱點透析第二頁第三頁，共21頁。一、帶電粒子在勻強磁場中運動的多解問題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,也可能帶負電,在相同的初速度的條件下,正、負粒子在磁場中運動的軌跡不同，形成多解．如圖示,帶電粒子以速度v垂直進入勻強磁場,如果帶正電,其軌跡為a；如果帶負電,其軌跡為b.2.磁場方向不確定形成多解：有些題目只告訴了磁感應(yīng)強度的大小,而未具體指出磁感應(yīng)強度的方向,此時必須考慮因磁感應(yīng)強度方向不確定而形成的多解．如圖示，帶正電粒子以速率v垂直進入勻強磁場，如果B垂直于紙面向里，其軌跡為a；如果B垂直于紙面向外，其軌跡為b.第三頁第四頁，共21頁。3.臨界狀態(tài)不唯一形成多解：帶電粒子在洛倫茲力作用下飛越有界磁場時，由于粒子運動軌跡是圓弧狀，因此，它可能穿過去了，也可能轉(zhuǎn)過180°從入射界面這邊反向飛出，如圖所示，于是形成了多解.4.運動的周期性形成多解：帶電粒子在磁場或部分是電場、部分是磁場的空間運動時，運動往往具有周期性，從而形成多解，如圖所示．第四頁第五頁，共21頁。二、典例剖析2.典例剖析第五頁第六頁，共21頁?！纠?】如圖甲示,M、N為豎直放置且彼此平行的兩塊平板,板間距離為d,兩板中央各有一個小孔O、O′正對,在兩板間有垂直于紙面方向的磁場,磁感應(yīng)強度隨時間的變化如圖乙所示,設(shè)垂直紙面向里的磁場方向為正方向.有一群正離子在t＝0時垂直于M板從小孔O射入磁場.已知正離子質(zhì)量為m、帶電荷量為q,正離子在磁場中做勻速圓周運動的周期與磁感應(yīng)強度變化的周期都為T0，不考慮由于磁場變化而產(chǎn)生的電場的影響，不計離子所受重力．求：(1)磁感應(yīng)強度B0的大?。?2)要使正離子從O′孔垂直于N板射出磁場，正離子射入磁場時的速度v0的可能值．多解問題正離子在MN之間可能會有怎樣的運動情況如何？轉(zhuǎn)解析第六頁第七頁，共21頁。轉(zhuǎn)原題第七頁第八頁，共21頁。三、規(guī)律方法3.規(guī)律方法第八頁第九頁，共21頁。明確解決多解問題的一般思路方法提煉(1)明確帶電粒子的電性和磁場方向；(2)正確找出帶電粒子運動的臨界狀態(tài)；(3)結(jié)合帶電粒子的運動軌跡利用圓周運動的周期性進行分析計算。第九頁第十頁，共21頁?！咀兪接?xùn)練3】如圖示，在x軸上方有一勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B；x軸下方有一勻強電場，電場強度為E。屏MN與y軸平行且相距L。一質(zhì)量m，電荷量為e的電子，在y軸上某點A自靜止釋放，如果要使電子垂直打在屏MN上，那么：(1)電子釋放位置與原點O的距離s需滿足什么條件？(2)電子從出發(fā)點到垂直打在屏上需要多長時間？多解問題電子在電場與磁場中分別怎樣運動才能垂直打在屏MN上？轉(zhuǎn)解析第十頁第十一頁，共21頁。轉(zhuǎn)原題第十一頁第十二頁，共21頁。四、跟蹤訓(xùn)練4.跟蹤訓(xùn)練第十二頁第十三頁，共21頁?！靖櫽?xùn)練】一足夠長的矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿磁感應(yīng)強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場，矩形區(qū)域的左邊界ad寬為L，現(xiàn)從ad中點O垂直于磁場射入一帶電粒子，速度大小為v0，方向與ad邊夾角為30°，如圖示．已知粒子的電荷量為q，質(zhì)量為m(重力不計)．(1)若粒子帶負電，且恰能從d點射出磁場，求v0的大?。?2)若粒子帶正電，使粒子能從ab邊射出磁場，求v0的取值范圍及粒子在磁場中運動的最長時間是多少？轉(zhuǎn)解析第十三頁第十四頁，共21頁。轉(zhuǎn)原題第十四頁第十五頁，共21頁。第十五頁第十六頁，共21頁?！靖櫽?xùn)練】如圖所示,在NOQ范圍內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場Ⅰ,在MOQ范圍內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強磁場Ⅱ，M、O、N在一條直線上,∠MOQ＝60°,這兩個區(qū)域磁場的磁感應(yīng)強度大小均為B。離子源中的離子帶電荷量為＋q,質(zhì)量為m,通過小孔O1進入兩板間電壓為U的加速電場區(qū)域(可認為初速度為零)，離子經(jīng)電場加速后由小孔O2射出,再從O點進入磁場區(qū)域Ⅰ,此時速度方向沿紙面垂直于磁場邊界MN,不計離子的重力。(1)若加速電場兩極板間電壓U＝U0，求離子進入磁場后做圓周運動的半徑R0；(2)在OQ上有一點P，P點到O點的距離為L，若離子能通過P點,求加速電壓U和從O點到P點的運動時間。轉(zhuǎn)解析第十六頁第十七頁，共21頁。轉(zhuǎn)原題第十七頁第十八頁，共21頁。五、真題演練5.真題演練第十八頁第十九頁，共21頁?！菊骖}】

(2014·江蘇卷，14)某裝置用磁場控制帶電粒子的運動,工作原理如圖示。裝置的長為L，上下兩個相同的矩形區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小均為B、方向與紙面垂直且相反,兩磁場的間距為d。裝置右端有一收集板,M、N、P為板上的三點,M位于軸線OO′上，N、P分別位于下方磁場的上、下邊界上。在紙面內(nèi)，質(zhì)量為m、電荷量為－q的粒子以某一速度從裝置左端的中點射入,方向與軸線成30°角，經(jīng)過上方的磁場區(qū)域一次,恰好到達P點。改變粒子入射速度的大小,可以控制粒子到達收集板上的位置。不計粒子的重力。轉(zhuǎn)