(配套课件)第十章 磁场-【精彩三年·高考尖峰】2024高考总复习物理一轮复习基础拓展训练教师用书word+课件PPT（浙江专用）

√ √ 微素养10　收集粒子问题 第十章　磁场 目录 CONTENTS 新选考命题动态 01 02 新选考答题探知 新选考演练提升 03 新选考命题动态 01 新选考命题动态 大部分收集粒子的问题都是围绕磁场展开的，但是基于电偏转的收集粒子问题也有很多精彩的案例，2011年浙江压轴题就是个中翘楚，即便放到今天，这道题涉及的方法和考查的侧重点依旧毫不过时。电偏转和磁偏转收集粒子问题的一些处理手段是相同的。而基于磁场直线边界的问题讨论，是收集粒子类问题的基础问题。带电粒子的运动轨迹既可以是放缩圆情况，也可以是平移圆场景，还可以是旋转圆，难点不见得是放在几何问题上，这一讲作为基础练习，也没有遴选几何场景很麻烦的问题，重点是强调函数分类的训练，这类问题的训练很有必要，因为不仅 新选考命题动态 磁场问题会有这样函数关系的讨论，电磁感应问题和力学问题都有这样函数关系的讨论。 新选考答题探知 02 新选考 答题探知 例题　如图所示，直角坐标系xOy平面内的y<0区域存在半径为L的圆形匀强磁场区域Ⅰ，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，O、A、O′、C分别为区域Ⅰ的最高点、最低点、圆心及与圆心等高点；y>0的无限大区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场区域Ⅱ，磁感应强度大小也为B。探测板MN位于x坐标为1.5L的直线上，长度为L的收集板PQ位于x轴上。A点有一正粒子源，单位时间内发射n0个速度大小相等的粒子，粒子入射方向均匀分布在y轴两侧各为60°的范围内。其中沿y轴正方向射入的粒子经偏转后从C点射出区域Ⅰ。若所有粒子均能打在探测板MN上并发生 新选考 答题探知 弹性碰撞，打在收集板PQ上的粒子则被完全吸收。已知粒子质量为m、带电荷量为q(q>0)，不计粒子重力及粒子间的相互作用。求： (1)粒子的速度大小v。 (2)探测板MN的最小长度l及稳定后粒子对探测板MN的 作用力F的大小。 (3)单位时间内收集板PQ收集到的粒子数n与P点横坐标x之间的关系。 新选考 答题探知 新选考 答题探知 新选考 答题探知 新选考 答题探知 [解题感悟] 此题从绝对难度来说并不难，但包含了所有收集粒子类问题的核心要素，即粒子按角度、线度或者速度均匀分布，被收集板收集。粒子在磁聚焦模型中飞行，学生要熟练掌握磁聚焦模型中线度和角度的对应关系。分类讨论是这一类问题的标配，思考如何分类是解决好此类问题最后一问的关键所在。 新选考 答题探知 即时巩固 如图所示，圆心坐标为(－R，0)、半轻为R的圆形匀强 磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直坐标平面， y轴右侧存在磁感应强度大小为0.5B、方向垂直坐标平面的匀强磁场，薄收集板MN位于y轴上－2R到－4R的区间上。PQ是均匀分布的线状电子源，P、Q点的坐标分别为(－2R，－R)、(0，－R)，电子源沿y轴正方向持续发射速率相同的电子，已知电子的质量为m、带电荷量为－e，不计电子间的相互作用。 新选考 答题探知 (1)若从PQ中点进入磁场的电子恰好能从y轴左侧打到Q点，求电子的速率v1。 新选考 答题探知 新选考 答题探知 新选考 答题探知 新选考 答题探知 新选考演练提升 03 新选考 演练提升 1．如图甲所示，在光滑水平桌面建立直角坐标系xOy。第四象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于坐标系平面向内的匀强磁场。初始时刻桌面上有一个光滑绝缘空心细管MN恰好与轴重合，M端位于坐标原点O。从初始时刻开始，细管与x轴保持垂直且以速度v0沿＋x方向做匀速直线运动。已知初始位置在N端与细管相对静止的小球P(带正电，比荷为k)离开细管时的速度方向与＋x方向夹角为45°。小球的重力不计。 (1)若第一象限存在磁感应强度大小为B、方向垂直于坐标系平面向外的匀强磁场，求小球P离开细管后做圆周运动的半径及细管的长度。 新选考 演练提升 (2)若第一象限仅存在沿－y方向的匀强电场， 电场强度大小E＝Bv0，求小球P经过x轴时 的横坐标。 (3)若第一象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于坐标系平面向外的匀强磁场，在第一象限内还有一个平行于x轴且足够长的挡板AC，AC到x轴的距离为细管长度的一半，如图乙所示，且初始时刻细管内均匀紧密排满了相对细管静止的、与P完全相同的绝缘小球。若不考虑带电 新选考 演练提升 小球间相互作用的静电力，求从细管中飞出后能撞击到挡板AC的小球数目占全部小球数目的比例。 新选考 演练提升 新选考 演练提升 新选考 演练提升 新选考 演练提升 新选考 演练提升 新选考 演练提升 2．“太空粒子探测器”是安装在空间站上的一种粒子物理试验设备，可用于探测宇宙中的奇异物质。在研究“太空粒子探测器”的过程中，某兴趣小组设计了一款探测器，其结构原理如