第48講 動(dòng)態(tài)圓、磁聚焦和磁發(fā)散問(wèn)題（課件）-2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)講練測(cè)（新教材新高考）

教師：XXX2025年高考一輪復(fù)習(xí)講練測(cè)新教材新高考新教材新高考第48講

動(dòng)態(tài)圓、磁聚焦和磁發(fā)散問(wèn)題

01考情分析目標(biāo)導(dǎo)航目錄contents02知識(shí)導(dǎo)圖思維引航03考點(diǎn)探究考法突破04真題練習(xí)命題洞見(jiàn)01考情分析目標(biāo)導(dǎo)航考情分析考情分析考情分析

目標(biāo)要求2024·湖北·高考物理第10題2024·河北·高考物理第10題2024·重慶·高考物理第14題2024·海南·高考物理第15題2024·山東·高考物理第14題目標(biāo)1.進(jìn)一步理解帶電粒子在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的臨界極值問(wèn)題。目標(biāo)2.會(huì)用“平移圓”“旋轉(zhuǎn)圓”“放縮圓”找出對(duì)應(yīng)的臨界狀態(tài)或極值的軌跡。目標(biāo)3.理解“磁聚焦”和“磁發(fā)散”模型。02知識(shí)導(dǎo)圖思維引航思維導(dǎo)航知識(shí)導(dǎo)圖動(dòng)態(tài)圓、磁聚焦和磁發(fā)散的問(wèn)題磁聚焦和磁發(fā)散的問(wèn)題動(dòng)態(tài)圓磁聚焦模型磁發(fā)散模型“平移圓”“放縮圓”粒子源發(fā)射速度大小、方向一定，入射點(diǎn)不同“旋轉(zhuǎn)圓”粒子源發(fā)射速度方向一定，大小不同粒子源發(fā)射速度大小一定，方向不同軌跡半徑等于磁場(chǎng)半徑03考點(diǎn)探究考法突破安培定則、磁場(chǎng)疊加考點(diǎn)1安培力的分析與計(jì)算考點(diǎn)2考航導(dǎo)點(diǎn)知識(shí)固本考點(diǎn)一.帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)圓問(wèn)題知識(shí)點(diǎn)1.“平移圓”模型適用條件圓心共線帶電粒子在磁場(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)的連線平行界定方法知識(shí)固本考點(diǎn)一.帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)圓問(wèn)題知識(shí)點(diǎn)2.“放縮圓”模型適用條件粒子源發(fā)射速度方向一定、大小不同的同種帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，這些帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑隨速度的變化而變化圓心共線如圖所示(圖中只畫(huà)出粒子帶正電的情境)，速度??越大，運(yùn)動(dòng)半徑也越大?？梢园l(fā)現(xiàn)這些帶電粒子射入磁場(chǎng)后，它們運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心在垂直初速度方向的直線????′上界定方法以入射點(diǎn)P為定點(diǎn)，圓心位于????′直線上，將半徑放縮作軌跡圓，從而探索出臨界條件，這種方法稱為“放縮圓”法知識(shí)固本考點(diǎn)一.帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)圓問(wèn)題知識(shí)點(diǎn)3.“旋轉(zhuǎn)圓”模型適用條件圓心共線界定方法考向洞察考向1．對(duì)平移圓模型的理解考點(diǎn)一.帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)圓問(wèn)題

C

在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的粒子軌跡如圖所示考向洞察考向1．對(duì)平移圓模型的理解考點(diǎn)一.帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)圓問(wèn)題

C

考向洞察考向2．利用放縮圓解決磁場(chǎng)中的臨界問(wèn)題考點(diǎn)一.帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)圓問(wèn)題

AC

考向洞察考向2．利用放縮圓解決磁場(chǎng)中的臨界問(wèn)題考點(diǎn)一.帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)圓問(wèn)題

BC

考向洞察考向3．利用“旋轉(zhuǎn)圓”模型解決磁場(chǎng)中的極值問(wèn)題考點(diǎn)一.帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)圓問(wèn)題

BC

考向洞察考向3．利用“旋轉(zhuǎn)圓”模型解決磁場(chǎng)中的極值問(wèn)題考點(diǎn)一.帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)圓問(wèn)題

B

考向洞察考向3．利用“旋轉(zhuǎn)圓”模型解決磁場(chǎng)中的極值問(wèn)題考點(diǎn)一.帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)圓問(wèn)題

AC

運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)時(shí)運(yùn)動(dòng)軌跡與x軸相切的粒子(軌跡2)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短的粒子為從原點(diǎn)飛出的粒子(軌跡3)；圓心在原點(diǎn)處，運(yùn)動(dòng)軌跡為四分之一圓。運(yùn)動(dòng)軌跡如軌跡3知識(shí)固本考點(diǎn)二.磁聚焦和磁發(fā)散問(wèn)題知識(shí)點(diǎn)1．磁聚焦模型電性相同的帶電粒子平行射入圓形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如果軌跡半徑與磁場(chǎng)半徑相等，則粒子從磁場(chǎng)邊界上同一點(diǎn)射出，該點(diǎn)切線與入射方向平行，其軌跡如圖所示。知識(shí)點(diǎn)2.磁發(fā)散帶電粒子從圓形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)邊界上同一點(diǎn)射入，如果軌跡半徑與磁場(chǎng)半徑相等，則粒子出射方向與入射點(diǎn)的切線方向平行，其軌跡如圖所示?？枷蚨床炜枷?．利用磁聚焦尋求關(guān)鍵性幾何條件考點(diǎn)二.磁聚焦和磁發(fā)散問(wèn)題

C

考向洞察考向1．利用磁聚焦尋求關(guān)鍵性幾何條件考點(diǎn)二.磁聚焦和磁發(fā)散問(wèn)題

C

解：由題可知，兩個(gè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑相同，由于從B點(diǎn)射入的粒子剛好從圓形磁場(chǎng)的最上端D點(diǎn)離開(kāi)，可知兩個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)半徑都為R，結(jié)合磁聚焦特點(diǎn)，可得兩粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示

考向洞察考向2．利用磁聚焦尋求關(guān)鍵性幾何條件考點(diǎn)二.磁聚焦和磁發(fā)散問(wèn)題

ABDA.粒子的軌跡圓和磁場(chǎng)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(chǎng)圓的半徑相等C.部分粒子可以穿越坐標(biāo)系進(jìn)入第二象限

D.粒子的軌跡可以覆蓋整個(gè)磁場(chǎng)圓粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)根據(jù)磁發(fā)散的特點(diǎn)，粒子離開(kāi)磁場(chǎng)后速度都豎直向下04真題練習(xí)命題洞見(jiàn)真題練習(xí)·命題洞見(jiàn)

DA.粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可能經(jīng)過(guò)O點(diǎn)B.粒子射出圓形區(qū)域時(shí)的速度方向不一定沿該區(qū)域的半徑方向C.粒子連續(xù)兩次由A點(diǎn)沿AC方向射入圓形區(qū)域的最小時(shí)間間隔為

D.若粒子從A點(diǎn)射入到從C點(diǎn)射出圓形區(qū)域用時(shí)最短，粒子運(yùn)動(dòng)的速度大小為在圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，沿著徑向射入的粒子，總是沿徑向射出的粒子連續(xù)兩次由A點(diǎn)沿AC方向射入圓形區(qū)域，時(shí)間最短則根據(jù)對(duì)稱性可知軌跡如圖粒子從A點(diǎn)射入到從C點(diǎn)射出圓形區(qū)域用時(shí)最短，則軌跡如圖真題練習(xí)·命題洞見(jiàn)

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真題練習(xí)·命題洞見(jiàn)

(1)求OK間的距離；

由洛倫茲力提供向心力得：其中：真題練習(xí)·命題洞見(jiàn)

真題練習(xí)·命題洞見(jiàn)

粒子在打開(kāi)磁場(chǎng)開(kāi)關(guān)前運(yùn)動(dòng)時(shí)間為解得：真題練習(xí)·命題洞見(jiàn)

(1)求加速電場(chǎng)兩板間的電壓U和區(qū)域Ⅰ的半徑R；

真題練習(xí)·命題洞見(jiàn)

圓周運(yùn)動(dòng)半徑：根據(jù)幾何關(guān)系可知此時(shí)所在的位置到y(tǒng)