磁场第二讲：带电粒子在匀强磁场中的运动课件--名师微课堂.ppt

3 题型总结 题型一 带电粒子在边界为直线的匀强磁场中的运动 题型二 带电粒子在边界为圆周的匀强磁场中的运动 3.1 本讲主要内容 　　带电粒子在匀强磁场中的运动在考纲中是Ⅱ级要求，是考查频率最高的内容之一．带电粒子在有边界的磁场中的运动是该问题的具体 4 备考指津 谢谢您的观看！ 带电粒子在匀强磁场中的运动 讲师：黄明理 1 知识提炼 1.1.1 定义：磁场对运动电荷的作用力 1.1 洛伦兹力 1.1.3 洛伦兹力的大小 F＝qvBsin θ，θ为v与B的夹角， 1.2 半径、周期公式 带电粒子垂直进入匀强磁场做匀速圆周运动，半径和周期分别为： 2.1 题型一 带电粒子在边界为直线的匀强磁场中的运动 2 题型全析 2.1.1 题型解读 2.1.2 题型展示 例1 （2013 海南 14题） 　　如图所示，纸面内有E、F、G三点，∠GEF=30°，∠EFG=135°，空间有一匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外．先使带有电 2.1.3 例题分析 【审题指导】 q0 表明点电荷带正电；点电荷a从F点射出，轨迹经过G点，表明线段FG是轨迹圆的弦；点电荷b从E点射出，其轨迹也经过G点表明线段EG是点电荷b轨迹圆的弦；两点电荷经过G点时的速度方向相同表明两个轨迹圆在该点相切． G E F 30° 135° 【解题思路】 （1）先求FG弧对应的圆心角．先确定圆心，从F点做入射速度的垂线，再做FG弦的垂直平分线，交点即圆心，然后连接OG，由于 ∠GFO=45°，所以∠FGO 也是45°，故∠FOG为90°，点电荷a从射出到经过G点所用的时间为 2.1.4 方法技巧 （1）在该题中用到了定圆心的基本方法，即“作已知速度的垂线和一条弦的垂直平分线，交点为圆心” .这类问题还经常用到另一种定圆心的方法，即“作两个已知速度的垂线，交点 2.1.5 小试身手 如图所示，在y＜0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面并指向纸面外，磁感应强度为B.一带正电的粒子以速度v0从O点射入磁场，入射方向在xOy平面内，与x轴正向的夹角为θ，不计重力.若粒子射出磁场的位置与O点的 2.2 题型二 带电粒子在边界为圆周的匀强磁场中的运动 2.2.1 题型解读 2.2.2 题型展示 例2 （2013·新课标全国卷Ⅰ） 　　如图，半径为R的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面（纸面），磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外．一电荷量为q（q0）、质量为m的 2.2.3 例题分析 【审题指导】 在已知条件中 （1）q0表明粒子带正电； （2）粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60°表明圆心角为60°． 【解题思路】 （1）求出带电粒子的轨道半径，利用半径公式R=mv/qB求粒子的速率v； （2）作图方法：第一步，过入射点A作入射速度的垂线AB交直径ab于C，根据左手定则可知，圆心在直线AB上；第二步，根据粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为 【解析】 　　根据已知条件知，AC等于R/2，在直角三角形ACO1中， ∠CAO1应为60°，则角 (1)求解该题的难点在于作图．只要能够正确作出符合题意的几何图形，问题会变得非常简单．相反，不会解该题的原因多是不能正确作图； (2)该类问题的作图技巧： 2.2.4 方法技巧 （2013·新课标全国卷Ⅱ） 　　 空间有一圆柱形匀强磁场区域，该区域的横截面的半径为R，磁场方向垂直于横截面．一质量为m、电荷量为q（q0）的粒子以 2.2.5 小试身手 2.3 题型三 带电粒子在边界为平行直线的匀强磁场中的运动 2.3.1 题型解读 例3（2010 全国课标 25） 　　如图所示，在0≤x≤a、0≤y≤a/2范围内有垂直于xy平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B．坐标原点O处有一个粒子源，在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子，它们的速度大小相同，速度方向均在 2.3.2 题型展示 2.3.3 例题分析 【审题指导】 　　“在某时刻发射大量”意思是同时发射多个；根据已知条件中的“大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子，它们的速度大小相同”利 【解题思路】 （1）怎样找出最后离开磁场的粒子呢？可以先假设速度方向沿y轴正方向射入磁场，根据左手定则，作速度的垂线，以其上一点为圆心，以定长 y Ｏ （2）作图方法．第一步，作速度v使它与y轴夹α角；第二步，根据左手定则作速度的垂线，圆心应该在这条线上，第三步，根据已知条件可知，沿不同方向射入磁场中的粒子半径都相同，以