【課件】新高考二輪復(fù)習(xí)專題三素養(yǎng)提升5三類“動(dòng)態(tài)圓”模型巧解臨界極值問題課件（54張）

三類“動(dòng)態(tài)圓”模型巧解臨界、極值問題1．常用結(jié)論(1)剛好能穿出磁場(chǎng)邊界的條件是粒子軌跡與邊界相切。(2)當(dāng)速度v一定時(shí)，弧長(zhǎng)(或弦長(zhǎng))越長(zhǎng)，圓心角越大，粒子在有界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)。(3)當(dāng)速度大小v變化時(shí)，仍然是運(yùn)動(dòng)軌跡所對(duì)圓心角大的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)。2．基本思路(1)解決帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的臨界問題，關(guān)鍵在于運(yùn)用動(dòng)態(tài)思維，尋找臨界點(diǎn)，確定臨界狀態(tài)，根據(jù)粒子的速度方向找出半徑方向，同時(shí)由磁場(chǎng)邊界和題設(shè)條件畫好軌跡，定好圓心，建立幾何關(guān)系。(2)粒子射出或不射出磁場(chǎng)的臨界狀態(tài)是粒子運(yùn)動(dòng)軌跡與磁場(chǎng)邊界相切?！靶D(zhuǎn)圓”的應(yīng)用1．模型適用條件：帶電粒子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)的速度大小一定，方向不同。[答案]

ABD答案：ABD答案：BCD“縮放圓”的應(yīng)用1．模型適用條件：帶電粒子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)的速度方向一定，大小不同。2．軌跡圓特點(diǎn)：軌跡圓相切于入射點(diǎn)，圓心在垂直于初速度方向的同一直線上。3．常見分析思路：以入射點(diǎn)P為定點(diǎn)，圓心位于PP′直線上，將半徑放縮作出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡，從而探索出臨界條件。BCDBD4．如圖所示，寬度為d的勻強(qiáng)有界磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，MM′和NN′是磁場(chǎng)左右的兩條邊界線。現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的帶電粒子沿圖示方向垂直射入磁場(chǎng)中，θ＝45°。要使粒子不能從右邊界NN′射出，求粒子入射速率的最大值為多少？“平移圓”的應(yīng)用1．模型適用條件：帶電粒子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)的速度大小和方向均相同，但入射點(diǎn)在同一直線上。2．軌跡圓特點(diǎn)：帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心在同一直線上，該直線與入射點(diǎn)的連線平行。[答案]

ABCACD6．如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)ABCD，帶電粒子從A點(diǎn)沿AB方向射入磁場(chǎng)，恰好從C點(diǎn)飛出磁場(chǎng)；若帶電粒子以相同的速度從AD邊的中點(diǎn)P垂直AD射入磁場(chǎng)，從DC邊的M點(diǎn)飛出磁場(chǎng)(M點(diǎn)未畫出)。粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)所用的時(shí)間為t，求粒子由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)所用的時(shí)間(帶電粒子重力不計(jì))。CA答案：D4．一足夠長(zhǎng)的矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，矩形區(qū)域的左邊界ad寬為L(zhǎng)。現(xiàn)從ad中點(diǎn)O垂直于磁場(chǎng)射入一帶電粒子，速度大小為v0，方向與ad邊夾角為α＝30°，如圖所示。已知粒子的電荷量為q，質(zhì)量為m(重力不計(jì))。(1)若粒子帶負(fù)電，且恰能從d點(diǎn)射出磁場(chǎng)，求v0的大?。?2)若粒子帶正電，且粒子能從ab邊射出磁場(chǎng)，求v0的取值范圍