浙江省义乌三中高三物理《8.3带电粒子在匀强磁场中的运动》复习课件
23页1、第 3 课时 专题:带电粒子在匀强磁场中的运动 题型互动探究 题型一 带电粒子在磁场中运动的极值问题 解决此类问题的关键是:找准临界点 找临界点的方法是: 以题目中的 “ 恰好 ”“ 最大 ”“ 最高 ”“ 至少 ” 等词语为突破口,借助半径 R 和速度 v ( 或磁场 B ) 之间的约束关系进行动态运动轨迹分析,确定轨迹圆和边界的关系,找出临界点,然后利用数学方法求解极值,常用结论如下: ( 1) 刚好穿出磁场边界的条件是带电粒子在磁场中运动的轨迹与边界相切 ( 2) 当速度 v 一定时,弧长 ( 或弦长 ) 越长,圆周角越大,则带电粒子在有界磁场中运动的时间越长 ( 3) 当速率 v 变化时,圆周角大的,运动时间越长 1 磁感应强度的极值问题 例 1 如图 1 所示,一带正电的质子以速度 O 点垂直射入,两个板间存在垂直纸面向 里的匀强磁场已知两板之间距离为 d , 板长为 d , O 点是板的正中间,为使质子能 从两板间射出,试求磁感应强度应满足的条件 ( 已知质子的带电荷量为 e ,质量为 m ) 图 1 解析 第一种临界情况是质子从 N 点射出, 此时质子轨迹是半个圆, 如图
2、所示,半径为 所以 R 1 m v 0B 1 4 m v 0 点射出,轨迹如图所示,由平面几何知识得 R 22 ( R2又 R2m m 应满足的条件是 4 m B 4 m 答案 4 m v 05 B 4 m v 02 偏角的极值问题 例 2 在真空中,半径 r 3 10 2m 的圆形区域 内有匀强磁场,方向如图 2 所示,磁感应强 度 B ,一个带正电的粒子以初速度 106m /s 从磁场边界上直径 一端 a 射 入磁场,已知该粒子的比荷108C /k g , 不计粒子重力 ( 1) 求粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径; ( 2) 若要使粒子飞离磁场时有最大偏转角,求入射时 夹角 及粒子的最大偏转角 图 2 解析 ( 1) 粒子射入磁场后,由于不计重力,所以洛伦兹力提供圆周运动需要的向心力,根据牛顿第二定律有 q m 5 10 2m . ( 2) 粒子在圆形磁场区域运动轨迹为一段半径 R 5 c m 的圆弧,要使偏转角最大,就要求这段圆弧 对应的弦最长,即为图形区域的直径,粒子运动 轨迹的圆心 O 在 的中垂线上,如图所示 由几何关系可知 s 37 最大偏转角 2 74 . 答案 (
3、1 ) 5 10 2 m ( 2 ) 3 7 7 4 3 时间的极值问题 例 3 如图 3 所示,半径为 r 0.1 m 的圆形匀强磁场 区域边界跟 y 轴相切于坐标原点 O ,磁感应强度 B ,方向垂直纸面向里在 O 处有一 放射源,可沿纸面向各个方向射出速率均为 v 106m /s 的 粒子已知 粒子质量 m 10 27k g ,电量 q 10 19C ,不计 粒子的重力 求 粒子在磁场中运动的最长时间 图 3 解析 由 q v B R m 0.2 m r 0.1 m 因此要使 粒子在磁场中运动的时间最长,则需 要 粒子在磁场中运动的圆弧所对应的弦长最长, 从图中可以看出,沿以直径 弦、 R 为半径的 圆弧所做的圆周运动, 粒子在磁场中运动的时 间最长 由 T 2 动时间 2T ,又 s 得 10 8s . 答案 6 10 8 s 4 磁场区域面积的极值问题 例 4 不计重力的带正电粒子,质量为 m ,电荷量 为 q ,以与 y 轴成 30 角的速度 y 轴上的 a 点 射入图 4 中第一象限所在区域为了使该带电 粒子能从 x 轴上的 b 点以与 x 轴成 60 角的速度 射出,可
《浙江省义乌三中高三物理《8.3带电粒子在匀强磁场中的运动》复习课件》由会员舍子分享,可在线阅读,更多相关《浙江省义乌三中高三物理《8.3带电粒子在匀强磁场中的运动》复习课件》请在金锄头文库上搜索。
步步高2014届高考物理一轮课件 实验一 研究匀变速直线运动(29PPT)
步步高2014届高考物理一轮课件 实验四 探究加速度与力、质量的关系(32PPT)
(5年高考3年模拟)2016届高三物理一轮复习(课件+教师用书)专题一 质点的直线运动
(5年高考3年模拟)2016届高三物理一轮复习(课件+教师用书)专题四 曲线运动
(5年高考3年模拟)2016届高三物理一轮复习(课件+教师用书)专题十四 机械振动与机械波
(5年高考3年模拟)2016届高三物理一轮复习(课件+教师用书)专题十一 交变电流
(5年高考3年模拟)2016届高三物理一轮复习(课件+教师用书)专题十五 光学
(5年高考3年模拟)2016届高三物理一轮复习(课件+教师用书)专题十七 碰撞与动量守恒
(5年高考3年模拟)2016届高三物理一轮复习(课件+教师用书)专题十六 电磁波 相对论
(5年高考3年模拟)2016届高三物理一轮复习(课件+教师用书)专题十 电磁感应
(5年高考3年模拟)2016届高三物理一轮复习(课件+教师用书)专题十二 实验与探究
(5年高考3年模拟)2016届高三物理一轮复习(课件+教师用书)专题三 牛顿运动定律
(5年高考3年模拟)2016届高三物理一轮复习(课件+教师用书)专题七 静电场
(5年高考3年模拟)2016届高三物理一轮复习(课件+教师用书)专题六 机械能及其守恒定律
(5年高考3年模拟)2016届高三物理一轮复习(课件+教师用书)专题八 恒定电流
(5年高考3年模拟)2016届高三物理一轮复习(课件+教师用书)专题二 相互作用
浙江省义乌三中高三物理《8.1磁场及其对电流的作用》复习课件
浙江省义乌三中高三物理《8.3带电粒子在匀强磁场中的运动》复习课件
浙江省义乌三中高三物理《7.2串并联电路、焦耳定律》复习课件
浙江省义乌三中高三物理《6.5带电粒子在电场中的运动》复习课件
2024-04-09 13页
2023-04-02 50页
2023-04-02 53页
2022-08-17 23页
2022-08-17 30页
2022-08-17 16页
2022-08-17 18页
2022-08-17 17页
2022-08-17 33页
2022-08-15 64页