2019版高考物理总复习 第九章 磁场 9-2-2 带电粒子在匀强磁场中的圆周运动课件.ppt

带电粒子在匀强磁场中的圆周运动 01 02 03 04 课堂互动 1 如何确定 圆心 由两点和两线确定圆心 v v O 由一点和三线确定圆心 2 如何确定 半径 方法一 物理方程求解 半径R mv Bq 方法二 几何方法求解 一般由数学知识 勾股定理 三角函数等 计算来确定 3 如何确定 圆心角与时间 v v O 圆心角 速度的偏向角 弦切角 2 易错辨析 v O 轨道圆的 三个确定 课堂互动 带电粒子在不同边界磁场中的运动 1 直线边界 进出磁场具有对称性 如图所示 课堂互动 2 平行边界 存在临界条件 如图所示 课堂互动 3 圆形边界 沿径向射入必沿径向射出 如图所示 题组剖析 典例 2017 全国卷 18 如图 虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场 P为磁场边界上的一点 大量相同的带电粒子以相同的速率经过P点 在纸面内沿不同的方向射入磁场 若粒子射入速率为v1 这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上 若粒子射入速率为v2 相应的出射点分布在三分之一圆周上 不计重力及带电粒子之间的相互作用 则v2 v1为 转到解析 题组剖析 转回原题 1 两个质量相同 所带电荷量相等的带电粒子a b 以不同的速率沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域 其运动轨迹如图所示 若不计粒子的重力 则下列说法正确的是 A a粒子带正电 b粒子带负电B a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大C b粒子的动能较大D b粒子在磁场中运动时间较长 题组剖析 转到解析 题组剖析 转回原题 题组剖析 2 如图甲所示有界匀强磁场 的宽度与图乙所示圆形匀强磁场 的半径相等 一不计重力的粒子从左边界的M点以一定初速度水平向右垂直射入磁场 从右边界射出时速度方向偏转了 角 该粒子以同样的初速度沿半径方向垂直射入磁场 射出磁场时速度方向偏转了2 角 已知磁场 的磁感应强度大小分别为B1 B2 则B1与B2的比值为 A 2cos B sin C cos D tan 转到解析 题组剖析 转回原题 题组剖析 3 2016 全国卷 18 一圆筒处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中 磁场方向与筒的轴平行 筒的横截面如图所示 图中直径MN的两端分别开有小孔 筒绕其中心轴以角速度 顺时针转动 在该截面内 一带电粒子从小孔M射入筒内 射入时的运动方向与MN成30 角 当筒转过90 时 该粒子恰好从小孔N飞出圆筒 不计重力 若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞 则带电粒子的比荷为 转到解析 题组剖析 转回原题 题组剖析 4 多选 如图 一粒子发射源P位于足够长绝缘板AB的上方d处 能够在纸面内向各个方向发射速率为v 比荷为k的带正电的粒子 空间存在垂直纸面的匀强磁场 不考虑粒子间的相互作用和粒子重力 已知粒子做圆周运动的半径大小恰好为d 则 转到解析 题组剖析 转回原题 规律总结 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的分析方法 规律总结 1 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直线的交点 2 三个角 速度偏转角 圆心角 弦切角 其中偏转角等于圆心角 也等于弦切角的2倍 带电粒子在有界磁场中的常用几何关系 备选训练 转到解析 备选训练 转回原题 备选训练 备选训练2 如图 a 所示 在以直角坐标系xOy的坐标原点O为圆心 半径为r的圆形区域内 存在磁感应强度大小为B 方向垂直xOy所在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A处 以速度v0沿x轴负方向射入磁场 粒子恰好能从磁场边界与y轴正半轴的交点C处 沿y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 b 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B 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相对于入射方向改变了 角 如图 b 所示 求磁感应强度B 的大小 F安 F 安 转到解析 备选训练 F安 F 安 转回原题 备选训练 备选训练3 2016 四川理综 4 如图15所示 正六边形abcdef区域内有垂直于纸面的匀强磁场 一带正电的粒子从f点沿fd方向射入磁场区域 当速度大小为vb时 从b点离开磁场 在磁场中运动的时间为tb 当速度大小为vc时 从c点离开磁场 在磁场中运动的时间为tc 不计粒子重力 则 A vb vc 1 2 tb tc 2 1B vb vc 2 2 tb tc 1 2C vb vc 2 1 tb tc 2 1D vb vc 1 2 tb tc 1 2 转到解析 备选训练 转回原题