第一章 磁场对电流的作用 习题课(课件)-【高考领航】2023-2024学年高中物理选择性必修第二册同步核心辅导与测评（教科版）

习题课1　带电粒子在匀强磁场中的运动 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课堂 巩固训练 课堂 重点探究 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课堂 巩固训练 带电粒子在有界磁场中的运动轨迹特点 [思维深化] 分析磁偏转问题要注意：带电粒子运动的环境——有界磁场，常见的有界磁场形状有矩形、圆形等，磁场有单边界和双边界等。 1．直线边界：进出磁场具有对称性。 a　　　　　　b　　　　　　c 要点 1 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课堂 巩固训练 2．平行边界：存在临界条件。 d　　　　　　　e　　　　　f 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课堂 巩固训练 3．圆形边界：沿径向射入必沿径向射出。 g 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课堂 巩固训练 例 1 在以坐标原点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、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿-x方向射入磁场，它恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿＋y方向飞出。 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课堂 巩固训练 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课堂 巩固训练 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课堂 巩固训练 D 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课堂 巩固训练 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课堂 巩固训练 带电粒子运动的多解问题 [思维深化] 带电粒子在匀强磁场中运动造成多解的常见情况如下： 1．带电粒子的电性不确定形成多解 受洛伦兹力作用的带电粒子，可能带正电，也可能带负电。当粒子具有相同速度时，正、负粒子在磁场中运动的轨迹不同，导致多解。如图甲所示，带电粒子以速率v垂直进入匀强磁场，若带正电，其轨迹为a；若带负电，其轨迹为b。 2．磁场方向的不确定形成多解 磁感应强度是矢量，如果条件只给出磁感应强度的大小，而未说明磁感应强度的方向，则应考虑因磁场方向不确定而导致的多解。如图乙所示，带正电的粒子以速率v垂直进入匀强磁场，若 B垂直纸面向里，其轨迹为 a；若B垂直纸面向外，其轨迹为b。 要点 2 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课堂 巩固训练 3．临界状态不唯一形成多解 带电粒子在洛伦兹力作用下飞越有界磁场时，由于粒子运动轨迹是圆弧状，它可能穿过去了，也可能转过180°从入射面边界反向飞出，如图丙所示，于是形成了多解。 4．运动的往复性形成多解 带电粒子在部分是电场、部分是磁场的空间中运动时运动往往具有往复性，从而形成多解，如图丁所示。 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课堂 巩固训练 例 2 AB 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课堂 巩固训练 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课堂 巩固训练 如图所示，正三角形ACD是用绝缘材料制成的固定框架，边长为L，在框架外是范围足够大的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，方向垂直纸面向里。框架CD边中点处有一小孔S，能够垂直CD射出质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，粒子射出时的速度方向与纸面平行，粒子重力不计。若这些粒子与框架的碰撞为弹性碰撞，且每一次碰撞时速度方向均垂直于被碰的框架，若要使粒子回到小孔S，求粒子射出小孔时的速度大小。 例 3 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课堂 巩固训练 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课堂 巩固训练 [针对训练] 2.如图所示，在x轴上方有匀强磁场，磁感应强度为B，在x轴下方有匀强电场，电场强度为E、方向如图所示，PQ是一个垂直于x轴的屏幕，O点到PQ的距离为L。有一质量为m、电荷量为-q的粒子(不计重力)从y轴的M点由静止释放，最后垂直打在PQ上。求： (1)M点到O点的距离； (2)粒子在整个运动过程中的路程s。 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课堂 巩固训练 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课堂 巩固训练 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课堂 巩固训练 课堂 巩固训练 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课堂 巩固训练 1．(多选)如图所示，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量相同的带电小球a、b、c，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图。若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是(　　) A．c小球速率最大 B．a小球动能最大 C．a小球在磁场中运动时间最长 D．它们做圆周运动的周期Ta<Tb<Tc AC 1 课时