第48講 動態(tài)圓、磁聚焦和磁發(fā)散問題（課件）-2025年高考物理一輪復習講練測（新教材新高考）

教師：XXX2025年高考一輪復習講練測新教材新高考新教材新高考第48講

動態(tài)圓、磁聚焦和磁發(fā)散問題

01考情分析目標導航目錄contents02知識導圖思維引航03考點探究考法突破04真題練習命題洞見01考情分析目標導航考情分析考情分析考情分析

目標要求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1.進一步理解帶電粒子在有界磁場中運動的臨界極值問題。目標2.會用“平移圓”“旋轉(zhuǎn)圓”“放縮圓”找出對應的臨界狀態(tài)或極值的軌跡。目標3.理解“磁聚焦”和“磁發(fā)散”模型。02知識導圖思維引航思維導航知識導圖動態(tài)圓、磁聚焦和磁發(fā)散的問題磁聚焦和磁發(fā)散的問題動態(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半徑03考點探究考法突破安培定則、磁場疊加考點1安培力的分析與計算考點2考航導點知識固本考點一.帶電粒子在磁場中運動的動態(tài)圓問題知識點1.“平移圓”模型適用條件圓心共線帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動的圓心在同一直線上，該直線與入射點的連線平行界定方法知識固本考點一.帶電粒子在磁場中運動的動態(tài)圓問題知識點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入勻強磁場時，這些帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動的軌跡半徑隨速度的變化而變化圓心共線如圖所示(圖中只畫出粒子帶正電的情境)，速度??越大，運動半徑也越大?？梢园l(fā)現(xiàn)這些帶電粒子射入磁場后，它們運動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P為定點，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”法知識固本考點一.帶電粒子在磁場中運動的動態(tài)圓問題知識點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．對平移圓模型的理解考點一.帶電粒子在磁場中運動的動態(tài)圓問題

C

在磁場中運動時間最長的粒子軌跡如圖所示考向洞察考向1．對平移圓模型的理解考點一.帶電粒子在磁場中運動的動態(tài)圓問題

C

考向洞察考向2．利用放縮圓解決磁場中的臨界問題考點一.帶電粒子在磁場中運動的動態(tài)圓問題

AC

考向洞察考向2．利用放縮圓解決磁場中的臨界問題考點一.帶電粒子在磁場中運動的動態(tài)圓問題

BC

考向洞察考向3．利用“旋轉(zhuǎn)圓”模型解決磁場中的極值問題考點一.帶電粒子在磁場中運動的動態(tài)圓問題

BC

考向洞察考向3．利用“旋轉(zhuǎn)圓”模型解決磁場中的極值問題考點一.帶電粒子在磁場中運動的動態(tài)圓問題

B

考向洞察考向3．利用“旋轉(zhuǎn)圓”模型解決磁場中的極值問題考點一.帶電粒子在磁場中運動的動態(tài)圓問題

AC

運動時間最長時運動軌跡與x軸相切的粒子(軌跡2)，運動時間最短的粒子為從原點飛出的粒子(軌跡3)；圓心在原點處，運動軌跡為四分之一圓。運動軌跡如軌跡3知識固本考點二.磁聚焦和磁發(fā)散問題知識點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磁場，如果軌跡半徑與磁場半徑相等，則粒子從磁場邊界上同一點射出，該點切線與入射方向平行，其軌跡如圖所示。知識點2.磁發(fā)散帶電粒子從圓形有界勻強磁場邊界上同一點射入，如果軌跡半徑與磁場半徑相等，則粒子出射方向與入射點的切線方向平行，其軌跡如圖所示?？枷蚨床炜枷?．利用磁聚焦尋求關鍵性幾何條件考點二.磁聚焦和磁發(fā)散問題

C

考向洞察考向1．利用磁聚焦尋求關鍵性幾何條件考點二.磁聚焦和磁發(fā)散問題

C

解：由題可知，兩個粒子在磁場中運動的半徑相同，由于從B點射入的粒子剛好從圓形磁場的最上端D點離開，可知兩個粒子的運動半徑都為R，結合磁聚焦特點，可得兩粒子運動軌跡如圖所示

考向洞察考向2．利用磁聚焦尋求關鍵性幾何條件考點二.磁聚焦和磁發(fā)散問題

ABDA.粒子的軌跡圓和磁場圓的半徑相等

B.這些粒子軌跡圓的圓心構成的圓和磁場圓的半徑相等C.部分粒子可以穿越坐標系進入第二象限

D.粒子的軌跡可以覆蓋整個磁場圓粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動根據(jù)磁發(fā)散的特點，粒子離開磁場后速度都豎直向下04真題練習命題洞見真題練習·命題洞見

DA.粒子的運動軌跡可能經(jīng)過O點B.粒子射出圓形區(qū)域時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點沿AC方向射入圓形區(qū)域的最小時間間隔為

D.若粒子從A點射入到從C點射出圓形區(qū)域用時最短，粒子運動的速度大小為在圓形勻強磁場區(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點沿AC方向射入圓形區(qū)域，時間最短則根據(jù)對稱性可知軌跡如圖粒子從A點射入到從C點射出圓形區(qū)域用時最短，則軌跡如圖真題練習·命題洞見

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(1)求OK間的距離；

由洛倫茲力提供向心力得：其中：真題練習·命題洞見

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粒子在打開磁場開關前運動時間為解得：真題練習·命題洞見

(1)求加速電場兩板間的電壓U和區(qū)域Ⅰ的半徑R；

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圓周運動半徑：根據(jù)幾何關系可知此時所在的位置到y(tǒng)