第十章 磁场 章末素能提升-【赢在微点】2024高考物理大一轮复习顶层设计核心微讲课件PPT（新教材新高考)

高考复习顶层设计·物理 1 高考复习顶层设计 物理 第十章 磁 场 2 章末素能提升 3 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 章末素能提升 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 章末素能提升 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 章末素能提升 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 章末素能提升 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 章末素能提升 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 章末素能提升 9 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 章末素能提升 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 章末素能提升 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 章末素能提升 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 章末素能提升 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 章末素能提升 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 章末素能提升 15 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 章末素能提升 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 章末素能提升 本部分内容讲解结束 18 一、“磁发散”和“磁聚焦”——“科学思维”之“科学推理” 磁发散 磁聚焦 带电粒子从圆形有界匀强磁场边界上同一点射入,如果轨迹半径与磁场半径相等,则粒子出射方向与入射点的切线方向平行 带电粒子平行射入圆形有界匀强磁场,如果轨迹半径与磁场半径相等,则粒子从磁场边界上同一点射出,该点切线与入射方向平行 【典例1】　如图,在圆心为O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。边界上的一粒子源A,向磁场区域发射出质量为m、带电荷量为q(q>0)的粒子,其速度大小均为v,方向垂直于磁场且分布在AO右侧0~θ角的范围内(θ为锐角)。磁场区域的半径为,其左侧有与AO平行的接收屏,不计带电粒子所受重力和相互作用力。求: (1)沿AO方向入射的粒子离开磁场时的方向与入射方向的夹角; (2)接收屏上能接收到带电粒子区域的宽度。 【解析】　(1)根据带电粒子在磁场中的运动规律,可知粒子在磁场中沿逆时针方向做圆周运动,设其半径为R,有qBv=,得 R=。 可知,带电粒子运动半径与磁场区域半径相等。沿AO射入磁场的粒子离开磁场时的方向与入射方向之间的夹角为,如图甲所示。 甲 (2)设粒子入射方向与AO的夹角为θ,粒子离开磁场的位置为A',粒子做圆周运动的圆心为O'。根据题意可知四边形AOA'O'四条边长度均为,是菱形,有O'A'∥OA,故粒子出射方向必然垂直于OA,然后做匀速直线运动垂直击中接收屏,如图乙所示。 乙 设与AO成α角射入磁场的粒子离开磁场时与A点竖直距离为d,有 d=R+Rcos（-α）=, 设d的最大值和最小值分别为d1和d2,有 d1=,d2=, 故接收屏上能接收到带电粒子区域的宽度为Δd=d1-d2=。 【答案】　(1)　(2) 【典例2】　如图所示,一束不计重力的带电粒子沿水平方向向左飞入圆形匀强磁场区域后发生偏转,都恰好能从磁场区域的最下端P点飞出磁场,则这些粒子 (　　) A.运动速率相同 B.运动半径相同 C.比荷相同 D.从P点射出时的速度方向相同 答案与解析 【解析】　画出粒子的运动轨迹,例如从A点射入的粒子,其圆心为O1,因速度方向水平,则AO1竖直,因AO1=PO1=r,可知平行四边形OPO1A为菱形,可知r=R,则这些粒子做圆周运动的半径都等于磁场区域圆的半径R,根据r=R=可知,粒子的速率、比荷不一定相同,由图中所示运动轨迹知粒子从P点射出时的速度方向也不相同,故B项正确。 【答案】　B 二、带电粒子在匀强磁场中的临界问题——“科学思维”之“科学推理” 解决带电粒子在磁场中运动的临界问题的关键,通常以题目中的“恰好”“最大”“至少”等为突破口,寻找临界点,确定临界状态,根据磁场边界和题设条件画好轨迹,建立几何关系求解。 1.临界条件。 带电粒子刚好穿出(不穿出)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,故边界(边界的切线)与轨迹过切点的半径(直径)垂直。 2.几种常见的求极值情况(速度一定时)。 (1)最长时间:弧长最长,一般为轨迹与直线边界相切。 圆形边界:公共弦为小圆直径时,出现极值,即当运动轨迹圆半径大于圆形磁场半径时,以磁场直径的两端点为入射点和出射点的轨迹对应的圆心角最大,粒子运动时间最长。 (2)最短时间:弧长最短(弦长最短),入射点确定,入射点和出射点连线与边界垂直。 如图,P为入射点,M为出射点。此时在磁场中运动时最短。