专题突破(1)——带电粒子在匀强磁场中的运动问题（PPT）-【全效作业本】2022-2023学年高中选择性必修第二册物理（人教版2019）

专题突破(一)——带电粒子在匀强磁场中的运动问题 核心素养方法 专题 典例剖析 小试牛刀 《全效作业本》 物理 选修 第二册 [RJ] 方法解读 典例剖析 小试牛刀 【例1】 【例2】 【例3】 【例4】 方法解读 典例剖析 小试牛刀 《全效作业本》 物理 选修 第二册 [RJ] 方法解读 带电粒子在有界匀强磁场中的运动问题是高中物理的热点和难点。当带电粒子以一定的运动状态进入匀强磁场时，因粒子进入磁场的“位置”“速度”“方向”不同，粒子的运动轨迹存在相应的差异。这类专题问题不仅涉及力学、电磁学等高中物理知识，而且还涉及数学中有关圆的知识，综合性较强。 要突破带电粒子在有界匀强磁场中的运动这类专题，除了要熟练掌握四要素——圆心、轨迹、半径和圆心角，还要注意归纳与总结。结合常见情形，根据磁场的边界特点，一般可以划分为以下四种： 典例剖析 小试牛刀 《全效作业本》 物理 选修 第二册 [RJ] 方法解读 1．单边界磁场： 典例剖析 小试牛刀 《全效作业本》 物理 选修 第二册 [RJ] 方法解读 2．平行边界磁场： 典例剖析 小试牛刀 《全效作业本》 物理 选修 第二册 [RJ] 方法解读 3．相交边界磁场： 4．圆形边界磁场： 典例剖析 小试牛刀 《全效作业本》 物理 选修 第二册 [RJ] 方法解读 【例1】　利用如图所示装置，可以选择一定速度范围内的带电粒子。图中板MN上方是磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，板上有两条宽度分别为2d和d的缝，两缝近端相距为L。一束质量为m、电荷量为q，具有不同速度的粒子从宽度为2d的缝垂直于板MN进入磁场，关于能够从宽度为d的缝射出的粒子，下列说法正确的是(　　) 典例剖析 小试牛刀 《全效作业本》 物理 选修 第二册 [RJ] 方法解读 A．粒子带正电 C．保持d和L不变，增大B，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大 D．保持d和B不变，增大L，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大 【答案】C 典例剖析 小试牛刀 《全效作业本》 物理 选修 第二册 [RJ] 方法解读 典例剖析 小试牛刀 《全效作业本》 物理 选修 第二册 [RJ] 方法解读 【例2】　如图所示，ab边足够长的矩形区域abcd内有方向垂直于纸面向里，磁感应强度为B的匀强磁场。现有一不计重力，带电量为q，质量为m的粒子在ad边的中点O处以垂直于磁场方向射入，且速度方向与ad边成30°角。设ad边长为L，若要粒子从ab边射出，则关于入射速度v0，下列说法正确的是(　　) B 典例剖析 小试牛刀 《全效作业本》 物理 选修 第二册 [RJ] 方法解读 典例剖析 小试牛刀 《全效作业本》 物理 选修 第二册 [RJ] 方法解读 【例3】　平面OM和平面ON之间的夹角为30°，其横截面(纸面)如图所示，平面OM上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。一带电粒子的质量为m，电荷量为q(q>0)。粒子沿纸面以大小为v的速度从OM的某点向左上方射入磁场，速度与OM成30°角。已知粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场。 不计重力，粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为(　　) D 典例剖析 小试牛刀 《全效作业本》 物理 选修 第二册 [RJ] 方法解读 典例剖析 小试牛刀 《全效作业本》 物理 选修 第二册 [RJ] 方法解读 B 典例剖析 小试牛刀 《全效作业本》 物理 选修 第二册 [RJ] 方法解读 典例剖析 小试牛刀 《全效作业本》 物理 选修 第二册 [RJ] 方法解读 D 典例剖析 小试牛刀 《全效作业本》 物理 选修 第二册 [RJ] 方法解读 典例剖析 小试牛刀 《全效作业本》 物理 选修 第二册 [RJ] 方法解读 2．两个电荷量分别为q和－q的带电粒子分别以速度va和vb射入匀强磁 场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°，磁场宽度 为d，两粒子同时由A点出发，同时到达B点，如图所示，则(　　) C 典例剖析 小试牛刀 《全效作业本》 物理 选修 第二册 [RJ] 方法解读 典例剖析 小试牛刀 《全效作业本》 物理 选修 第二册 [RJ] 方法解读 C 典例剖析 小试牛刀 《