高考物理总复习第九章磁场9-2-3带电粒子在匀强磁场中运动的临界极值问题市赛课公开课一等奖省名师优质.pptx

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01
02
03
04
备选训练
课堂互动
题组剖析
从教材走向高考
规律总结
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课堂互动
因为带电粒子在磁场中运动通常都是在有界磁场中运动，所以经常出现临界和极值问题。
1．临界问题分析思绪
临界问题分析是临界状态，临界状态存在不一样于其它状态特殊条件，此条件称为临界条件，临界条件是处理临界问题突破口。
2．极值问题分析思绪
所谓极值问题就是对题中所求某个物理量最大值或最小值分析或计算，求解思绪普通有以下两种：
(1)依据题给条件列出函数关系式进行分析、讨论；
(2)借助几何知识确定极值所对应状态，然后进行直观分析
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课堂互动
3．四个结论
(1)刚好穿出磁场边界条件是带电粒子在磁场中运动轨迹与边界相切。
(2)当速率v一定时，弧长越长，圆心角越大，则带电粒子在有界磁场中运动时间越长。
(3)当速率v改变时，圆心角大，运动时间长，解题时普通要依据受力情况和运动情况画出运动轨迹草图，找出圆心，依据几何关系求出半径及圆心角等。
(4)在圆形匀强磁场中，当运动轨迹圆半径大于区域圆半径时，则入射点和出射点为磁场直径两个端点时，轨迹对应偏转角最大(全部弦长中直径最长)。
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题组剖析
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【典例】 （·全面ON 之间夹角为30°，其横截面（纸面）如图所表示，平面OM上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。一带电粒子质量为m，电荷量为q（q>0）。粒子沿纸面以大小为v速度从OM 某点向左上方射入磁场，速度与OM 成30°角。已知该粒子在磁场中运动轨迹与ON 只有一个交点，并从OM 上另一点射出磁场。不计重力。粒子离开磁场出射点到两平
面交线O距离为（　　）
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题组剖析
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1、（·辽宁朝阳三校协作体联考）如图3所表示，半径为r圆形区域内有垂直纸面向里匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场边界上A点有一粒子源，源源不停地向磁场发射各种方向（均平行于纸面）且速度大小相等带正电粒子（重力不计），已知粒子比荷为k，速度大小为2kBr。
则粒子在磁场中运动最长时间为（　　）
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题组剖析
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题组剖析
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3．如图所表示，直角坐标系中y轴右侧存在一垂直纸面向里、宽为a有界匀强磁场，磁感应强度为B，右边界PQ平行于y轴，一粒子(重力不计)从原点O以与x轴正方向成θ 角速率v垂直射入磁场，当斜向上射入时，粒子恰好垂直PQ射出磁场，当斜向下射入时，粒子恰好不从右边界射出，则粒子比荷及粒子恰好不从右边界射出时在磁场中运动时间分别为(　　)
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题组剖析
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4、如图所表示，两个同心圆，半径分别为r和2r，在两圆之间环形区域内存在垂直纸面向里匀强磁场，磁感应强度为B。圆心O处有一放射源，放出粒子质量为m、带电荷量为q，假设粒子速度方向都和纸面平行。
（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？
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拓展1　(·全国卷Ⅱ，19)(多项选择)有两个匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，Ⅰ中磁感应强度是Ⅱ中k倍。两个速率相同电子分别在两磁场区域做圆周运动。与Ⅰ中运动电子相比，Ⅱ中电子(　　)
A．运动轨迹半径是Ⅰ中k倍
B．加速度大小是Ⅰ中k倍
C．做圆周运动周期是Ⅰ中k倍
D．做圆周运动角速度与Ⅰ中相等
题组剖析
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带电粒子在匀强磁场中运动
题源：人教版选修3－1·P102·T1 ×106 m/s速度沿着与磁场垂直方向射入B＝×10-4 T匀强磁场中。求电子做匀速圆周运动轨道半径和周期。
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题组剖析
拓展2　(·全国卷Ⅰ，14)两相邻匀强磁场区域磁感应强度大小不一样、方向平行。一速度方向与磁感应强度方向垂直带电粒子(不计重力)，从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子(　　)
A．轨道半径减小，角速度增大
B．轨道半径减小，角速度减小
C．轨道半径增大，角速度增大
D．轨道半径增大，角速度减小
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