带电粒子在磁场中的运动综合复习.ppt

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,*,通过完善认识结构来突破难点,示例一,：“磁场”知识结构,“难题”的难点突破方法,对解题能力要求较高的问题，尤其重视理清基本问题，突出核心公式，构成比较全面的基本类型题目库，随考试要求和学生程度再做微调。,带电粒子在磁场中的运动,受力大小（洛仑兹力,),V/B f=0,V B,f=,Bqv,受力方向,左手定则（,f B,、,f v),做匀速圆周运动,v,垂直磁场,匀强磁场,只受洛仑兹力,核心公式,:f,洛,=F,向,R,v,m,Bqv,2,=,v,R,p,2,T,核心公式,:f,洛,=F,向,注意：重视基本公式，不要过于强调记忆导出公式，避免负迁移。,“难题”的难点突破方法,解带电粒子在磁场中做,匀速圆周运动,难点,要点,关健点,联系圆周几何知识,必备,几何,知识,判受力,定,圆,心,画轨迹,必备,几何,知识,几何半径和运动半径,几何角度和运动时间,运动半径和运动时间,作图,联系,过程,几,何,知识,决,定,成,败,“难题”的难点突破方法,V,V,学生画，学生说,足够大的匀强磁场,B,，固定离子源以不变的速度,V,发射正粒子。请画轨迹图,？,V,学生画，学生说,足够大的匀强磁场,B,，固定离子源以不变的速度,V,发射正粒子。请画轨迹图,V,变大,V,学生画，学生说,V,不变，磁场有界,进出对称,（,1,）进出同一界线：,必备的几何特点,直进直出,斜进斜出,“难题”的难点突破方法,通过完善认识结构来突破难点,示例一,：“磁场”知识结构,“难题”的难点突破方法,对解题能力要求较高的问题，尤其重视理清基本问题，突出核心公式，构成比较全面的基本类型题目库，随考试要求和学生程度再做微调。,带电粒子在磁场中的运动,受力大小（洛仑兹力,),V/B f=0,V B,f=,Bqv,受力方向,左手定则（,f B,、,f v),做匀速圆周运动,v,垂直磁场,匀强磁场,只受洛仑兹力,核心公式,:f,洛,=F,向,R,v,m,Bqv,2,=,v,R,p,2,T,核心公式,:f,洛,=F,向,注意：重视基本公式，不要过于强调记忆导出公式，避免负迁移。,“难题”的难点突破方法,解带电粒子在磁场中做,匀速圆周运动,难点,要点,关健点,联系圆周几何知识,必备,几何,知识,判受力,定,圆,心,画轨迹,必备,几何,知识,几何半径和运动半径,几何角度和运动时间,运动半径和运动时间,作图,联系,过程,几,何,知识,决,定,成,败,“难题”的难点突破方法,进出对称,（,1,）进出同一界线：,必备的几何特点,直进直出,斜进斜出,“难题”的难点突破方法,A,B,过,B,点速度方向？,没有边界怎么办？,进出对称,（,1,）进出同一界线：,进出两界线,自己画一界线,v,A,B,没有边界自己作,进出两界线怎样定？,径线、中垂线，三线中任二线交于圆心,（,3,）两线定圆心,速度偏转角等于转过对应的圆心角,=,2,倍弦切角,（,2,）角度关系,如对着圆心来，必背离圆心去,（,4,）进出圆形磁场区域,速度偏转角一定等于转过的圆心角,三线中任二线交于圆心,来去一心,二线定心,两角相同,对着圆心飞入,m,、,q(,正,),离子,飞入半径为,r,的圆形磁场区域，磁场,B,，,飞出时速度偏转了,角，,m,飞入的速度,v=,？，,飞过磁场的时间,t=?,A,B,过,B,点速度方向？,没有边界怎么办？,进出对称,（,1,）进出同一界线：,进出两界线,自己画一界线,v,A,B,没有边界自己作,进出两界线怎样定？,径线、中垂线，三线中任二线交于圆心,（,3,）两线定圆心,速度偏转角等于转过对应的圆心角,=,2,倍弦切角,（,2,）角度关系,如对着圆心来，必背离圆心去,（,4,）进出圆形磁场区域,速度偏转角一定等于转过的圆心角,三线中任二线交于圆心,来去一心,二线定心,两角相同,对着圆心飞入,m,、,q(,正,),离子,飞入半径为,r,的圆形磁场区域，磁场,B,，,飞出时速度偏转了,角，,m,飞入的速度,v=,？，,飞过磁场的时间,t=?,m,、,q,的离子，由静止经过,AB,间电压加速后飞入一半径为,R,的绝缘圆筒中，筒内存在垂直向里的匀强磁场,.,粒子与筒壁的碰撞是弹性碰撞。,（,1,）,若加速电压为,U,已知，经过,7,次碰撞后又恰好从圆筒孔中飞出，则磁场,B,？,（一周内）,（,2,）,若磁场,B,0,已知，所加电压,U,0,为多少时，能发生,n,次碰撞后双从孔中飞出？,（一周内）,A,B,U,+,-,（,5,）已知进出两速度方向,v,v,圆周上任意两速度必与圆周轨迹相切,一带电质点，质量为,m,，,电量为,q,，,以平行于,x,轴的速度,v,从,y,轴上的,a,点射入图中第一象限所示的区域，为了使该质点能从,x,轴上的,b,点以垂直于,x,轴的速度,v,射出，可在适当的地方加一个垂直于,xy,平面、磁感强度为,B,的匀强磁场若此磁场仅分布在一个圆形区域内，试求这圆形磁场区域的最小半径重力忽略不计,v,0,v,0,一段圆周运动：,起终两速度必与圆相切,用圆双切法,一带电质点，质量为,m,，,电量为,q,，,以与,x,轴成,的速度,v,从,X,轴上的,P,点射入图中第,象限，为了使该质点能从,Y,轴上的,Q,点以垂直于,Y,轴的速度,v,射出，可在适当的地方加一个垂直于,xy,平面、磁感强度为,B,的匀强磁场若此磁场仅分布在一个圆形区域内，试求这圆形磁场区域的最小半径重力忽略不计,v,Q,X,Y,P,v,磁场区域圆,+q,.,B,1,B,2,（,6,）进出两反向磁场,如,B,2,=2B,1,两园心和转折点三点共线,速度与界线的夹角总相等,（,07,高考）在,y,0,，,0,x,a,的区域有垂直于纸面向里的匀强磁场，在,y,0,，,x,a,的区域有垂直于纸面向外的匀强磁场，两区域内的磁感应强度大小均为,B,。在,O,点有一处小孔，一束质量为,m,、带电量为,q,（,q,0,）的粒子沿,x,轴经小孔射入磁场，最后扎在竖直和水平荧光屏上，使荧光屏发亮。入射粒子的速度可取从零到某一最大值之间的各种数值。已知速度最大的粒子在,0,x,a,的区域中运动的时间与在,x,a,的区域中运动的时间之比为,25,，在磁场中运动的总时间为,7T/12,，其中,T,为该粒子在磁感应强度为,B,的匀强磁场中作圆周运动的周期。试求两个荧光屏上亮线的范围,.,60,0,150,0,y:0,-2,a,x:,2,a-,?,（,7,）大量粒子各向辐射轨迹特征,A,、,B,为水平放置的足够长的平行板，距板下方,d=1.O,10,-2,m,有一电子源,P,，,各个方向发射速度在,O,2.4,10,7,m,s,，磁场,B=9.1,10,-3,T,，正电子的质量,m=9.1,10,-31,kg,，,电量,e=1.6,10,-19,C,，,Q,为,P,点正上方板上的一点，求能击中,AB,板的电子在,AB,板上的范围,A,B,P,Q,（,7,）大量粒子各向辐射定边界范围,（,1,）用双圆限制区域,（,2,）一切、一交两点定边界,圆心轨迹,最远边线,边界线,绕向,交点,切点,（,1,）用双圆限制区域,（,2,）一切、一交两点定边界,同 电性、同磁场中各方向电荷转向一致,（,4,）进出圆形磁场区域,x,O,N,区域半径与运动半径相等,平行会聚于一点,一点发散成平行,（,7,）大量粒子各向辐射轨迹特征,一带电质点，质量为,m,，,电量为,q,，,以与,x,轴成,的速度,v,从,X,轴上的,P,点射入图中第,象限，为了使该质点能从,Y,轴上的,Q,点以垂直于,Y,轴的速度,v,射出，可在适当的地方加一个垂直于,xy,平面、磁感强度为,B,的匀强磁场若此磁场仅分布在一个圆形区域内，试求这圆形磁场区域的最小半径重力忽略不计,v,Q,X,Y,P,v,磁场区域圆,在反向磁场区中的运动,6,、在,xoy,平面内有两个方向如图所示的匀强磁场，在,y,轴左边的磁感应强度为,B,，,右边的磁感应强度为,2B,。,一质量为,m,、,电量为,q,的电子以速度,v,与,x,轴正方向成,60,斜向上的从原点射出。试求电子每运动一个周期在,y,轴上前进的距离。,O,x,y,O,x,y,解：如图所示作辅助线,A,B,设两圆切点为,A,，,电子第二次,从,B,点通过,y,轴，,则由几何知识可得,OA,和,AB,分别对应小圆和大圆的半径,因为电子的入射方向与,x,轴 夹角为,60,，,又因为电子在右边磁场中运动的半径为,在左边磁场中运动的半径为,故电子第二次通过,y,轴时前进的距离为,+q,.,B,1,B,2,（,6,）进出两反向磁场,如,B,2,=2B,1,两园心和转折点三点共线,速度与界线的夹角总相等,（,2009,北京）如图所示的虚线区域内，充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场。一带电粒子,a,（不计重力）以一定的初速度由左边界的,O,点射入磁场、电场区域，恰好沿直线由区域右边界的,O,点（图中未标出）穿出。若撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一个同样的粒子,b,（不计重力）仍以相同初速度由,O,点射入，从区域右边界穿出，则粒子,b,(,C,),A,穿出位置一定在,O,点下方,B,穿出位置一定在,O,点上方,C,运动时，在电场中的电势能一定减小,D,在电场中运动时，动能一定减小,带电粒子在复合场中的运动,在图中虚线所示的区域存在匀强电场和匀强磁场。取坐标如图，一带电粒子沿,x,轴正方向进入此区域，在穿过此区域的过程中运动方向始终不发生偏转。不计重力的影响，电场强度,E,和磁感强度,B,的方向可能是：（,A,）,A,E,和,B,都沿,x,轴方向,B,E,沿,y,轴正向，,B,沿,z,轴负向,C,E,沿,z,轴正向，,B,沿,y,轴正向,D,E,、,B,都沿,z,轴方向,x,z,y,E,B,O,如图所示，是一宽,d,=8cm,的同时存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场区域，电场和磁场方向如图。一束带电粒子（重力不计）以速度,v,0,垂直电场和磁场射入时，恰好不改变运动方向。若粒子射入时只有电场，粒子束穿过电场时沿竖直方向向上偏转,3.2cm,；若粒子射入时只有磁场，粒子束穿过磁场时，将向哪个方向偏转？偏离射入方向多少距离？,B,E,v,0,d,图,15,带电粒子在复合场中的运动,2009,天津高考,