2024届高考物理一轮复习课件：微专题 带电粒子在磁场中运动

微专题 带电粒子在磁场中运动 第一章 磁场 1.带电粒子做圆运动的圆心、半径和运动时间的确定 【课本P19】定量分析如图所示的圆弧形径迹的规律. 设匀强磁场磁感应强度为 B，质量为m、电量为q的带负电粒子垂直射入磁场，如图所示. 不计带电粒子所受的重力.试推导出带电粒子做圆周运动时的半径和周期 粗暴提示 二级结论需牢记，书写解答题必须要写原始公式！！！ 1.带电粒子做圆运动的圆心、半径和运动时间的确定 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动：一定圆心，二找半径，三求时间 1.定圆心：速度做垂线，弦做中垂线 M 已知两点速度的方向 已知一点速度方向和另一点位置 1.带电粒子做圆运动的圆心、半径和运动时间的确定 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动：一定圆心，二找半径，三求时间 2.找半径： 物理半径: 构造直角三角形 利用三角函数或勾股定理求解 几何半径: 1.带电粒子做圆运动的圆心、半径和运动时间的确定 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动：一定圆心，二找半径，三求时间 3.求时间： 周期: 速率无关 时间: 正比角度 速度偏转角：初末速度平移到同一点上所夹的角 圆心角等于速度偏转角!!!! 1.带电粒子做圆运动的圆心、半径和运动时间的确定 【例1—三维设计P20】如图所示，有界匀强磁场边界线SP∥MN，速度不同的同种带电粒子从S点沿SP方向同时射入磁场，其中穿过a点的粒子速度v1与MN垂直，穿过b点的粒子速度方向与MN成60°角，设两粒子从S点到a、b所需的时间分别为t1、t2，则t1∶t2为 A．1∶3 B．4∶3 C．1∶1 D．3∶2 1.带电粒子做圆运动的圆心、半径和运动时间的确定 【例2】如图所示，一个质量为m、带负电荷粒子电荷量为q、不计重力的带电粒子从 x轴上的P点以速度v沿与x轴成600的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限。已知OP=a，求: （1）确定圆心位置画出运动轨迹; （2）运动半径r的大小; （3）匀强磁场的磁感应强度B的大小; （4）带电粒子穿过第一象限所用的时间。 1.带电粒子做圆运动的圆心、半径和运动时间的确定 【例3—课时跟踪检测P146】如图所示，空间存在一方向垂直于纸面、磁感应强度为B的正方形匀强磁场区域，一电荷量为－q的粒子(不计重力)从A点沿AB方向以速度v射入磁场，粒子从BC边上的E点离开磁场，且 AE＝2BE＝2d。求： （1）确定圆心位置画出运动轨迹. （2）磁场的方向； （3）带电粒子的质量及其在磁场区域的运动时间。 垂直纸面向里 2.带电粒子在有界匀强磁场中的运动 粒子进出磁场时的速度方向关于磁场边界对称 1.单直线边界：进出磁场具有对称性（θ角进θ角出） 1.单直线边界：进出磁场具有对称性（θ角进θ角出） 【例4】如图，空间存在方向垂直于纸面（xOy平面）向里的磁场。在x≥0区域，磁感应强度的大小为B0；x＜0区域，磁感应强度的大小为λB0（常数λ＞1）。一质量为m、电荷量为q（q＞0）的带电粒子以速度v0从坐标原点O沿x轴正向射入磁场，此时开始计时，当粒子的速度方向再次沿x轴正向时，求（不计重力） （1）粒子运动的时间； （2）粒子与O点间的距离。 2.带电粒子在有界匀强磁场中的运动 1.带电粒子做圆运动的圆心、半径和运动时间的确定 11月26日星期五物理作业（圆心、半径和运动时间的确定） 作业范围：《三维设计》P19 —问题驱动、P20 —全部、P26—1、3 《课时跟踪检测》 P146—9 、 P147—13 上交时间：晚修结束后上交（各收一半） 1.单直线边界：进出磁场具有对称性（θ角进θ角出） 【例5】如图直线MN上方有磁感应强度为B的匀强磁场。正、负电子同时从同一点O以与MN成30°角的同样速度v射入磁场（电子质量为m，电荷为e），则 （1）画出正、负电子的运动轨迹。 （2）它们从磁场中射出时相距多远？ （3）它们射出的时间差是多少？ 2.带电粒子在有界匀强磁场中的运动 2.带电粒子在有界匀强磁场中的运动 2.平行边界：存在临界条件 v0 a b c d θ 扩圆法 条件： 速度和磁场方向确定， 但是大小不确定 步骤： 左手定则画圆心所直线， 画半径不断变大的圆， 探索出临界位置 2.带电粒子在有界匀强磁场中的运动 2.平行边界：存在临界条件 扩圆法：（1）条件： 速度和磁场方向确定，但是大小不确定 （2）步骤： 左手定则画圆心所直线，画半径不断变大的圆，探索出临界位置 请探索粒子打在上极板的临界位置 请探索粒子出磁场右边界的临界位置 2.带电粒子在有界匀强磁场中的运动 2.平行边界：存在临界条件 【例6—课时跟踪检测149】如图所示，长为L