第10章 专题突破13 动态圆问题-【优化探究】2024高考物理一轮复习高考总复习配套课件（教科版 新教材 新高考）

专题突破13　动态圆问题 1 一轮· 物理 立足素养 能力提升 分层训练 巩固提高 突破点一　“平移圆”模型 1 一轮· 物理 立足素养 能力提升 分层训练 巩固提高 1 一轮· 物理 立足素养 能力提升 分层训练 巩固提高 1 一轮· 物理 立足素养 能力提升 分层训练 巩固提高 1 一轮· 物理 立足素养 能力提升 分层训练 巩固提高 1 一轮· 物理 立足素养 能力提升 分层训练 巩固提高 1 一轮· 物理 立足素养 能力提升 分层训练 巩固提高 典例2　边长为L的正方形有界匀强磁场ABCD如图所示，带电粒子从A点沿AB方向射入磁场，恰好从C点飞出磁场；若带电粒子以相同的速度从AD的中点P垂直AD射入磁场，从DC边的M点飞出磁场(M点未画出)。设粒子从A点运动到C点所用的时间为t1，由P点运动到M点所用时间为t2(带电粒子重力不计)，则t1∶t2为(　　) C 1 一轮· 物理 立足素养 能力提升 分层训练 巩固提高 1 一轮· 物理 立足素养 能力提升 分层训练 巩固提高 突破点二　“旋转圆”模型 1 一轮· 物理 立足素养 能力提升 分层训练 巩固提高 1 一轮· 物理 立足素养 能力提升 分层训练 巩固提高 典例3　(2017·全国Ⅱ卷)如图所示，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(　　) C 1 一轮· 物理 立足素养 能力提升 分层训练 巩固提高 [解析]　相同的带电粒子垂直匀强磁场入射均做匀速圆周运动。粒子以v1入射，一端为入射点P，对应圆心角为60°(对应六分之一圆周)的弦PP′必为垂直该弦入射粒子运动轨迹的直径2r1，如图甲所示， 1 一轮· 物理 立足素养 能力提升 分层训练 巩固提高 1 一轮· 物理 立足素养 能力提升 分层训练 巩固提高 典例4　(多选)如图所示，在边长为L的正方形区域ABCD内存在磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外的匀强磁场。质量为m，电荷量为q的带电粒子(不计重力)，分别以相同的速率v从A点沿不同方向垂直磁场方向射入磁场，当沿AC方向射入时，垂直于BC边射出磁场，则粒子 (　　) 1 一轮· 物理 立足素养 能力提升 分层训练 巩固提高 1 一轮· 物理 立足素养 能力提升 分层训练 巩固提高 1 一轮· 物理 立足素养 能力提升 分层训练 巩固提高 典例5　圆形区域的匀强磁场如图所示，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，边界跟y轴相切于坐标原点O。O点处有一放射源，沿纸面向各方向射出速率均为v的某种带电粒子，带电粒子在磁场中做圆周运动的半径是圆形磁场区域半径的两倍。已知该带电粒子的质量为m、电荷量为q，不考虑带电粒子的重力。 1 一轮· 物理 立足素养 能力提升 分层训练 巩固提高 (1)推导带电粒子在磁场空间做圆周运动的轨迹半径； [答案]　(1)见解析　 1 一轮· 物理 立足素养 能力提升 分层训练 巩固提高 (2)求带电粒子通过磁场空间的最大偏转角。 [答案]　(2)60° 1 一轮· 物理 立足素养 能力提升 分层训练 巩固提高 1 一轮· 物理 立足素养 能力提升 分层训练 巩固提高 突破点三　“放缩圆”模型 适用条件 速度方向一定，速度大小不同 粒子源发射速度方向一定，速度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 1 一轮· 物理 立足素养 能力提升 分层训练 巩固提高 1 一轮· 物理 立足素养 能力提升 分层训练 巩固提高 界定方法 以入射点P为定点，圆心位于PP′直线上，将半径放缩作轨迹圆，从而探索出临界条件，这种方法称为“放缩圆”法 1 一轮· 物理 立足素养 能力提升 分层训练 巩固提高 典例6　(多选)(2023·山东潍坊检测)如图所示，一束电子以大小不同的速率沿图示方向垂直飞入横截面是一正方形的匀强磁场区域，下列判断正确的是(　　) 1 一轮· 物理 立足素养 能力提升 分层训练 巩固提高 A．电子在磁场中运动时间越长，其轨迹线越长 B．电子在磁场中运动时间越长，其轨迹线所对应的圆心角越大 C．在磁场中运动时间相同的电子，其轨迹线不一定重合 D．电子的速率不同，它们在磁场中运动时间一定不相同 [答案]　BC 1 一轮· 物理 立足素养 能力提升 分层训练 巩固提高 1 一轮· 物理 立足素养 能力提升 分层训练 巩固提高 1 一轮· 物理 立足素养 能力提升 分