第8章-第3节(课时1)带电粒子在匀强磁场中运动的临界及多解问题-带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动问题课件.ppt

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1、热点突破：热点突破：带电粒子在匀强磁场中的带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动匀速圆周运动1.热点透析热点透析2.典例剖析典例剖析3.规律方法规律方法4.跟踪训练跟踪训练第八章第八章 磁场磁场5.真题演练真题演练一、热点透析一、热点透析1.热点透析热点透析轨道圆的轨道圆的“三个确定三个确定”(1)如何确定如何确定“圆心圆心”由两点由两点和两线确和两线确定圆心定圆心?vvBNMO由一点由一点和三线确和三线确定圆心定圆心?vBNMO(2)如何确定如何确定“半径半径”方法一方法一:物理方程求解物理方程求解.半径半径Rmv/Bq;方法二方法二:几何方法求解几何方法求解.一般由数学知识一般由数学知识(勾股

2、定理、三角函数等勾股定理、三角函数等)计算来确定计算来确定.(3)如何确定如何确定“圆心角与时间圆心角与时间”vvBNMO圆心角圆心角速度的速度的偏向角偏向角弦切角弦切角2易错辨析易错辨析二、典例剖析二、典例剖析2.典例剖析典例剖析情形一直线边界情形一直线边界情形一直线边界情形一直线边界(进出磁场具有对称性进出磁场具有对称性进出磁场具有对称性进出磁场具有对称性1.直线边界直线边界(粒子进出磁场具有对称性粒子进出磁场具有对称性)vOOBBvvvvBvOabc(1)粒子刚进入磁场时粒子刚进入磁场时,所受洛伦兹力的方向怎样？在磁场中运动所受洛伦兹力的方向怎样？在磁场中运动情况怎样情况怎样?遵从哪些物

3、理规律遵从哪些物理规律?(2)怎样作辅助线并求解各未知量？怎样作辅助线并求解各未知量？审题审题设疑设疑转解析转解析vrr解析显隐解析显隐情形二情形二情形二情形二平行边界平行边界平行边界平行边界(存在临界条件存在临界条件存在临界条件存在临界条件)(1)粒子在磁场运动情况怎样？遵从哪些物理规律粒子在磁场运动情况怎样？遵从哪些物理规律?(2)怎样通过作辅助线求解各未知量？怎样通过作辅助线求解各未知量？转解析转解析转解析转解析2dd情形情形情形情形三三三三圆形边界圆形边界圆形边界圆形边界特点：沿径向射入必特点：沿径向射入必沿径向射出沿径向射出.转解析转解析甲甲乙乙O1O212(1)粒子刚进入磁场时粒子

4、刚进入磁场时,所受洛伦兹力的方所受洛伦兹力的方向怎样？在磁场中运动情况怎样向怎样？在磁场中运动情况怎样?(2)“粒子射出磁场与射入磁场时运动方粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为向间的夹角为60”隐含了什么条件隐含了什么条件?(3)怎样画辅助线并由几何关系求半径？怎样画辅助线并由几何关系求半径？审题设疑审题设疑v60转解析转解析【备选备选】如图所示如图所示,纸面内有纸面内有E、F、G三点三点,GEF30,EFG135,空间有一匀强磁场空间有一匀强磁场,磁感应强度大小为磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向，方向垂直于纸面向外外.先使带有电荷量为先使带有电荷量为q(q0)的点电荷的点电荷a在

5、纸面内垂直于在纸面内垂直于EF从从F点点射出射出,其轨迹经过其轨迹经过G点；再使带有同样电荷量的点电荷点；再使带有同样电荷量的点电荷b在纸面内与在纸面内与EF成一定角度从成一定角度从E点射出点射出,其轨迹也经过其轨迹也经过G点点,两点电荷从射出到经两点电荷从射出到经过过G点所用的时间相同点所用的时间相同,且经过且经过G点时的速度方向也相同点时的速度方向也相同.已知点电已知点电荷荷a的质量为的质量为m，轨道半径为，轨道半径为R，不计重力，不计重力,求：求：(1)点电荷点电荷a从射出到经过从射出到经过G点所用的时间；点所用的时间；(2)点电荷点电荷b的速度的大小。的速度的大小。vv(1)读题读题

6、审题审题的关的关键键抽象思抽象思维维 形象思形象思维维(2)思思维转维转化化过过程程转解析转解析三、规律方法三、规律方法3.规律方法规律方法带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的分析方法带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的分析方法 规律方法规律方法-1 带电粒子在有界磁场中的常用几何关系带电粒子在有界磁场中的常用几何关系 规律方法规律方法-3(1)四个点：四个点：入射点、出射点、轨迹圆心和入射速度直线与出射速度入射点、出射点、轨迹圆心和入射速度直线与出射速度直线的交点直线的交点(2)三个角：三个角：速度偏转角、圆心角、弦切角，其中偏转角等于圆心角，速度偏转角、圆心角、弦切角，其中偏转角等于圆心角，也等于

7、弦切角的也等于弦切角的2倍倍 四、跟踪训练四、跟踪训练4.跟踪训练跟踪训练转解析转解析【跟踪训练跟踪训练】如图如图(a)所示，在以直角坐标系所示，在以直角坐标系xOy的坐标原点的坐标原点O为圆心、为圆心、半径为半径为r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为的圆形区域内，存在磁感应强度大小为B、方向垂直、方向垂直xOy所在所在平面向里的匀强磁场一带电粒子由磁场边界与平面向里的匀强磁场一带电粒子由磁场边界与x轴的交点轴的交点A处，以速处，以速度度v0沿沿x轴负方向射入磁场，粒子恰好能从磁场边界与轴负方向射入磁场，粒子恰好能从磁场边界与y轴正半轴的交轴正半轴的交点点C处，沿处，沿y轴正方向射出磁场，不计

8、带电粒子所受重力轴正方向射出磁场，不计带电粒子所受重力(1)a.粒子带何种电荷；粒子带何种电荷；b.求粒子的比荷求粒子的比荷.(2)若磁场的方向和所在空间的范围不变，而磁感应强度的大小变为若磁场的方向和所在空间的范围不变，而磁感应强度的大小变为B，该粒子仍从，该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场，粒子射出磁场时速度的方向处以相同的速度射入磁场，粒子射出磁场时速度的方向相对于入射方向改变了相对于入射方向改变了角，如图角，如图(b)所示，求磁感应强度所示，求磁感应强度B的大小的大小 转解析转解析F安安F安安五、真题演练五、真题演练5.真题演练真题演练【真题真题】(2012安徽理综，安徽理综，19)如

9、图所示，圆形区域内有垂直于纸如图所示，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以速度面向里的匀强磁场，一个带电粒子以速度v从从A点沿直径点沿直径AOB方方向射入向射入磁场磁场,经过经过t时间从时间从C点射出磁场，点射出磁场，OC与与OB成成60角角.现将现将带电粒子的速度变为带电粒子的速度变为v/3，仍从，仍从A点沿原方向射入磁场，不计重力，点沿原方向射入磁场，不计重力，则粒子在磁场中的运动时间变为则粒子在磁场中的运动时间变为()A.t/2 B2t C.t/3 D3t 转解析转解析审题导析审题导析1.注意分析带电粒子运动轨迹、圆心、注意分析带电粒子运动轨迹、圆心、半径及与已知量的几何关系半径及与已知量的几何关系.2.注意带电粒子速度改变后，各物理注意带电粒子速度改变后，各物理量及运动情况又发生了哪些变化量及运动情况又发生了哪些变化.vr1r2O1O2 1 1 2 2R