物理思想方法与高考能力要求学习教案.ppt

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1、【例【例1】如图所示，在】如图所示，在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为度为B的匀强磁场，一个不计重力的带电粒子从坐标原点的匀强磁场，一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速处以速度度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正轴正方向成方向成120角，若粒子穿过角，若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距轴的最大距离离(jl)为为a，则该粒子的比荷和所带电荷的正负分别是，则该粒子的比荷和所带电荷的正负分别是()第1页/共8页第一页，共9页。解析：粒子穿过解析：粒子穿

2、过y轴正半轴，由左手定则可判断粒子带负电轴正半轴，由左手定则可判断粒子带负电(fdin)根据根据带电粒子在有界磁场中运动的对称性作出粒子在磁场中运动轨迹如右图所示，带电粒子在有界磁场中运动的对称性作出粒子在磁场中运动轨迹如右图所示，由图中几何关系可得：由图中几何关系可得：rrsin 30a， 答案：答案：C第2页/共8页第二页，共9页。二、放缩法二、放缩法带电粒子以任意速度沿特定方向射入匀强磁场时，它们将在磁场中做匀速圆周运带电粒子以任意速度沿特定方向射入匀强磁场时，它们将在磁场中做匀速圆周运动，其轨迹动，其轨迹(guj)半径随速度的变化而变化，如图所示，半径随速度的变化而变化，如图所示，(图

3、中只画出粒子带正电的情图中只画出粒子带正电的情景景)，速度，速度v0越大，运动半径也越大可以发现这样的粒子源产生的粒子射入磁场后，它越大，运动半径也越大可以发现这样的粒子源产生的粒子射入磁场后，它们运动轨迹们运动轨迹(guj)的圆心在垂直速度方向的直线的圆心在垂直速度方向的直线PP上上由此我们可得到一种确定临界条件的方法：在确定这类粒子运动的临界条件时，可以以入射点P为定点，圆心(yunxn)位于PP直线上，将半径放缩作轨迹，从而探索出临界条件，使问题迎刃而解，这种方法称为“放缩法”第3页/共8页第三页，共9页。 【例【例2】 如图所示，宽度为如图所示，宽度为d的匀强有界磁场，磁感应强度为的匀

4、强有界磁场，磁感应强度为B，MM和和NN是磁场左右的两条边界线现有一质量为是磁场左右的两条边界线现有一质量为m，电荷量为，电荷量为q的带的带正电粒子沿图示方向垂直射入正电粒子沿图示方向垂直射入(sh r)磁场中，磁场中，45.要使粒子不能从要使粒子不能从右边界右边界NN射出，求粒子入射速率的最大值为多少？射出，求粒子入射速率的最大值为多少？第4页/共8页第四页，共9页。 解析：用放缩法作出带电粒子运动的轨迹如题图所示，当其解析：用放缩法作出带电粒子运动的轨迹如题图所示，当其运动轨迹与运动轨迹与NN边界线相切于边界线相切于P点时，这就是具有最大入射速率点时，这就是具有最大入射速率(sl)vmax

5、的粒子的轨迹由题图可知：的粒子的轨迹由题图可知：R(1cos 45)d，又，又Bqvmax 联立可得：联立可得：vmax 答案：答案： 第5页/共8页第五页，共9页。三、平移法三、平移法 带电粒子以一定速度沿任意方向射入匀强磁场带电粒子以一定速度沿任意方向射入匀强磁场(cchng)时，它时，它们将在磁场们将在磁场(cchng)中做匀速圆周运动，其轨迹半径相同，若射入中做匀速圆周运动，其轨迹半径相同，若射入初速度为初速度为v0，则圆周运动半径为，则圆周运动半径为Rmv0/(qB)，如图所示同时可发，如图所示同时可发现这样的粒子源的粒子射入磁场现这样的粒子源的粒子射入磁场(cchng)后，粒子在磁

6、场后，粒子在磁场(cchng)中做匀速圆周运动，圆心在以入射点中做匀速圆周运动，圆心在以入射点P为圆心、半径为圆心、半径Rmv0/(qB)的的圆圆(这个圆在下面的叙述中称为这个圆在下面的叙述中称为“轨迹圆心圆轨迹圆心圆”)上上由此我们也可以得到一种确定临界条件(tiojin)的方法：确定这类粒子在有界磁场中运动的临界条件(tiojin)时，可以将一半径为Rmv0/(qB)的圆沿着“轨迹圆心圆”平移，从而探索出临界条件(tiojin)，这种方法称为“平移法”第6页/共8页第六页，共9页。当当粒子的轨迹粒子的轨迹(guj)的圆心由的圆心由A3点移至点移至A4点的过程中，粒子运动轨迹点的过程中，粒子

7、运动轨迹(guj)均会与均会与ab相交，当移到相交，当移到A4点后将不再与点后将不再与ab相交了，这说明圆心位于相交了，这说明圆心位于A4点点的轨迹的轨迹(guj)圆，与圆，与ab相切的相切的P1点为粒子打中区域的左边最远点可过点为粒子打中区域的左边最远点可过A4点作点作平行于平行于ab的直线的直线cd，再过，再过A4作作ab的垂线，它与的垂线，它与ab的交点即为的交点即为P1，同样由几何关，同样由几何关系可知：系可知：NP1 .则所求长度为则所求长度为P1P2NP1NP2，代入数值得，代入数值得P1P220 cm.答案：答案：20 cm第7页/共8页第七页，共9页。感谢您的观看(gunkn)！第8页/共8页第八页，共9页。NoImage内容(nirng)总结【例1】如图所示，在x轴上方(shn fn)存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120角，若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a，则该粒子的比荷和所带电荷的正负分别是()。R(1cos 45)d，又Bqvmax。NP1 .第九页，共9页。