2019届高考一轮复习备考资料之物理人教版第九章 本章学科素养提升
5页1、(1)动态放缩法适用条件a.速度方向一定,大小不同粒子源发射速度方向一定,大小不同的带电粒子进入匀强磁场时,这些带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径随速度的变化而变化.b.轨迹圆圆心共线如图 1 所示(图中只画出粒子带正电的情景),速度 v 越大,运动半径也越大.可以发现这些带电粒子射入磁场后,它们运动轨迹的圆心在垂直初速度方向的直线 CO 上.图 1界定方法以入射点 O 为定点,圆心位于 CO 直线上,将半径放缩作轨迹,从而探索出临界条件,这种方法称为“放缩圆法”.例 1 如图 2 所示,宽度为 d 的有界匀强磁场,磁感应强度为 B,MM和 NN是磁场左右两条边界线.现有一质量为 m、电荷量为 q 的带电粒子沿图示方向垂直射入磁场中,45,要使粒子不能从右边界 NN射出,求粒子入射速率的最大值为多少?图 2解析 用“放缩圆法”作出带电粒子运动的轨迹如图所示,当其运动轨迹与 NN边界线相切于 P 点时,这就是具有最大入射速率 vmax的粒子的轨迹.由图可知:Rmax(1cos 45)d,又Bqvmax,联立可得 vmax.mv 2maxRmax2 2Bqdm答案 2 2Bqdm(2
2、)定圆旋转法当粒子的入射速度大小确定而方向不确定时,所有不同方向入射的粒子的轨迹圆是一样大的,只是位置绕入射点发生了旋转,从定圆的动态旋转(作图)中,也容易发现“临界点”.另外,要重视分析时的尺规作图,规范而准确的作图可突出几何关系,使抽象的物理问题更形象、直观,如图 3.图 3适用条件a.速度大小一定,方向不同粒子源发射速度大小一定,方向不同的带电粒子进入匀强磁场时,它们在磁场中做匀速圆周运动的半径相同,若入射初速度为 v0,由 qv0B得圆周运动半径为 R.mv2 0Rmv0qBb.轨迹圆圆心共圆带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的圆心在以入射点 O 为圆心、半径 R的圆(这个圆mv0qB在下面的叙述中称为“轨迹圆心圆”)上.界定方法将一半径为 R的圆的圆心沿着“轨迹圆心圆”平移,从而探索出临界条件,这种方法mv0qB称为“平移圆法”.例 2 如图 4,真空室内存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度的大小B0.60 T.磁场内有一块平面感光板 ab,板面与磁场方向平行.在距 ab 为 l16 cm 处,有一个点状的 粒子放射源 S,它向各个方向发射 粒子, 粒子的速率都是 v
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