高考物理复习第九章磁场能力课带电粒子在匀强磁场及复合场中运动市赛课公开课一等奖省名师优质课获奖.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,能力课带电粒子在匀强磁场及,复合场中运动,1/83,带电粒子在磁场中运动时临界问题,2/83,图1,3/83,答案,D,4/83,图2,5/83,答案,C,6/83,图3,7/83,答案,C,8/83,图4,9/83,(1),图中箭头表示某一粒子初速度方向，,OA,与初速度方向夹角为,60,，要想使该粒子经过磁场后第一次经过,A,点，则初速度大小是多少？,(2),要使粒子不穿出环形区域，则粒子初速度不能超出多少？,甲,10/83,乙,11/83,图5,12/83,13/83,14/83,图(a),15/83,图(b),16/83,17/83,18/83,(1),电场强度,E,大小；,(2),粒子抵达,a,点时速度大小和方向；,(3),abc,区域内磁场磁感应强度,B,最小值。,图6,19/83,20/83,21/83,处理带电粒子临界问题技巧方法,(1),数学方法和物理方法结合：如利用,“,矢量图,”“,边界条件,”,等求临界值，利用,“,三角函数,”“,不等式性质,”“,二次方程判别式,”,等求极值。,(2),临界问题普通解题流程,方法技巧,22/83,(3),从关键词找突破口：许多临界问题，题干中惯用,“,恰好,”,、,“,最大,”,、,“,最少,”,、,“,不相撞,”,、,“,不脱离,”,等词语对临界状态给以暗示，审题时，一定要抓住这些特定词语挖掘其隐藏规律，找出临界条件。,23/83,带电粒子在复合场中运动,角度1带电粒子在复合场中运动应用实例,24/83,25/83,26/83,图7,27/83,A,11 B,12 C,121 D,144,解析,设质子质量和电荷量分别为,m,1,、,q,1,，一价正离子质量和电荷量为,m,2,、,q,2,。对于任意粒子，在加速电场中，由动能定理得,答案,D,28/83,图8,29/83,30/83,答案,AC,31/83,图9,32/83,33/83,答案,CD,34/83,处理实际问题普通过程：,方法技巧,35/83,角度2带电粒子在组合场中运动,“,磁偏转,”,和,“,电偏转,”,比较,电偏转,磁偏转,偏转条件,带电粒子以,v,E,进入匀强电场,(,不计重力,),带电粒子以,v,B,进入匀强磁场,(,不计重力,),受力情况,只受恒定电场力FEq,只受大小恒定洛伦兹力FqvB,运动情况,类平抛运动,匀速圆周运动,36/83,37/83,图10,38/83,(1),粒子在磁场中运动轨道半径,r,和速度大小,v,1,；,(2),匀强电场电场强度大小,E,；,(3),粒子从开始到第三次经过,x,轴时间,t,总,。,解析,(1),依据题意可知，大致画出粒子在复合场中运动轨迹，如图所表示：,39/83,40/83,41/83,42/83,【拓展延伸1】,改变电场方向,将【,模拟示例5,】中,x,轴下方匀强电场方向改成与,x,轴负方向成,45,角，如图,11,所表示，若粒子沿平行电场线方向进入电场，且粒子沿电场线移动最大距离为,h,，求：,图11,43/83,(1),匀强电场电场强度大小,E,；,(2),粒子从开始到第三次经过,x,轴时间,t,。,解析,(1),带电粒子运动轨迹如图所表示：,44/83,45/83,46/83,【拓展延伸2】,改变释放点位置,将【,模拟示例5,】中带电粒子在,a,(2,h,，,2,h,),点由静止释放，粒子第二次经过,x,轴时恰好过坐标原点,O,。求：,图12,(1),匀强电场电场强度；,(2),粒子从开始运动到第五次经过,x,轴时时间。,47/83,解析,(1),粒子运动轨迹如图所表示：,48/83,49/83,50/83,“,5,步,”,突破带电粒子在组合场中运动问题,方法技巧,51/83,图13,52/83,(1),电场强度大小与磁感应强度大小比值；,(2),该粒子在电场中运动时间。,解析,(1),如图，粒子进入磁场后做匀速圆周运动。设磁感应强度大小为,B,，粒子质量与所带电荷量分别为,m,和,q,，圆周运动半径为,R,0,。由洛伦兹力公式及牛顿第二定律得,53/83,54/83,55/83,角度3带电粒子在叠加场中运动,1,磁场力、重力并存,(1),若重力和洛伦兹力平衡，则带电体做匀速直线运动。,(2),若重力和洛伦兹力不平衡，则带电体将做复杂曲线运动，因洛伦兹力不做功，故机械能守恒。,2,电场力、磁场力并存(不计重力),(1),若电场力和洛伦兹力平衡，则带电体做匀速直线运动。,(2),若电场力和洛伦兹力不平衡，则带电体做复杂曲线运动，可用动能定理求解。,56/83,3,电场力、磁场力、重力并存,(1),若三力平衡，带电体做匀速直线运动。,(2),若重力与电场力平衡，带电体做匀速圆周运动。,(3),若协力不为零，带电体可能做复杂曲线运动，可用能量守恒定律或动能定理求解。,57/83,58/83,图14,(1),小球做匀速直线运动速度,v,大小和方向；,(2),从撤掉磁场到小球再次穿过,P,点所在这条电场线经历时间,t,。,59/83,60/83,61/83,62/83,63/83,图15,64/83,(1),求小滑块运动到,C,点时速度大小,v,C,；,(2),求小滑块从,A,点运动到,C,点过程中克服摩擦力做功,W,f,；,(3),若,D,点为小滑块在电场力、洛伦兹力及重力作用下运动过程中速度最大位置，当小滑块运动到,D,点时撤去磁场，今后小滑块继续运动到水平地面上,P,点。已知小滑块在,D,点时速度大小为,v,D,，从,D,点运动到,P,点时间为,t,，求小滑块运动到,P,点时速度大小,v,P,。,65/83,66/83,67/83,带电粒子在叠加场中运动处理方法,方法技巧,68/83,1,(,多项选择),如图,16,所表示，匀强磁场方向垂直纸面向里，匀强电场方向竖直向下，有一正离子恰能沿直线从左向右水平飞越此区域。不计重力，则,(,),图16,69/83,A,若电子从右向左飞入，电子也沿直线运动,B,若电子从右向左飞入，电子将向上偏转,C,若电子从左向右飞入，电子将向下偏转,D,若电子从左向右飞入，电子也沿直线运动,解析,若电子从右向左飞入，电场力向上，洛伦兹力也向上，所以向上偏，B选项正确；若电子从左向右飞入，电场力向上，洛伦兹力向下。由题意知电子受力平衡将做匀速直线运动，D选项正确。,答案,BD,70/83,2.,(,北京东城区模拟),如图,17,所表示，一束质量、速度和电荷量不全相等离子，经过由正交匀强电场和匀强磁场组成速度选择器后，进入另一个匀强磁场中并分裂为,A,、,B,两束，以下说法中正确是,(,),图17,71/83,A,组成,A,束和,B,束离子都带负电,B,组成,A,束和,B,束离子质量一定不一样,C,A,束离子比荷大于,B,束离子比荷,D,速度选择器中磁场方向垂直于纸面向外,72/83,答案,C,73/83,图18,74/83,A,它们最大速度相同,B,它们最大动能相同,C,两次所接高频电源频率不相同,D,仅增大高频电源频率可增大粒子最大动能,75/83,答案,A,76/83,77/83,图19,A,粒子有可能打到,A,点,B,以,60,飞入粒子在磁场中运动时间最短,C,以,30,飞入粒子在磁场中运动时间都相等,D,在,AC,边界上只有二分之一区域有粒子射出,78/83,答案,AD,79/83,图20,80/83,(1),求粒子经过,y,轴时位置到原点,O,距离；,(2),若要使粒子不能进入第,象限，求磁感应强度,B,取值范围,(,不考虑粒子第二次进入电场后运动情况,),。,81/83,要使粒子不进入第,象限，如图所表示，此时粒子做圆周运动半径为,R,，,82/83,83/83,