2017届高三物理二轮复习第一篇专题攻略专题四电场和磁场第10讲磁场及带电粒子在磁场中的运动课件.ppt

第(3)问可拆分为3个子问题 ⑥要使正离子从O孔垂直于N板射出磁场,v0的方向应沿什么方向? ⑦正离子是否可以在极板间周期性的运动? ⑧正离子做匀速圆周运动的轨道半径与极板间的距离存在什么关系? 【规范解答】 步步为营　抓牢步骤分 (1)对射入磁场的正离子由牛顿第二定律得:qv0B0= 　 ①(2分) 又由:T0= 　 ②(2分) 联立①②两式解得:B0= 。　 ③(2分) (2)将v0= 代入②式得:R=1.25d　 ④(1分) 因Rd,所以正离子不能从O点射出 (2分) 正离子在MN间的运动轨迹如图所示。设离子将打到图 中的C点,C点离O点的距离为x。 由几何关系得:x=R- =0.5d　 ⑤(3分) (3)要使正离子从O孔垂直于N板射出磁场,v0的方向应如图所示: 正离子在两板之间可运动n个周期即nT0,则: d=4nR(n=1、2、3…)　 ⑥(3分) 联立①③⑥式解得:v0= (n=1、2、3、…)。　 (3分) 答案:(1) 　(2)正离子不能从O点射出,它将打到 N板上离O点0.5d远处 (3) (n=1、2、3、…) 【答题规则】 规则1.认真审题,字母表达要规范 认真审题,看清已知量、待求量题中所给字母,规范表达。 规则2.关键的几何关系是主要的得分点 带电粒子在磁场中的运动,关键是由几何关系确定轨道半径,几何关系是最主要的得分点不容忽视。 规则3.计算结果表达要准确无误 计算结果具有多解时,取值范围表达要准确,如本题速度v0的计算结果,n的取值必须表达清楚,否则要扣结果分。 【易错提醒】 (1)审题不清,不能正确应用题目所给字母准确表达计算结果。 (2)没有画出正离子的运动轨迹,从而无法找出轨道半径的几何关系,造成严重失分。 (3)正离子从O孔垂直于N板射出磁场时,没有考虑周期性变化的磁场会使正离子在磁场中周期性的运动,导致计算结果不完整,造成失分。 由几何关系得: 解得:v= (2)当粒子以最大半径R=2l向x轴负方向射出且粒子运动轨迹刚好与半圆相切时,虚线半圆的半径最小,运动轨迹如图乙所示: 由几何关系得:l2+R2=(rmin-R)2 解得:rmin=(2+ )l 带电粒子在磁场中运动的周期:T= 从P点运动到Q点的粒子运动时间:t1= T (其中θ为PQ运动轨迹对应的圆心角) 粒子运动轨迹如图丙所示,以O3为圆心的粒子,圆心角最大,运动时间最长 由几何关系得:l2+( l-R)2=R2 解得:R= l,且满足lR2l 由丙图可知圆心角θ=240° 则从P点运动到Q的粒子运动时间最长为:t1= 以Q4为圆心的粒子圆心角最小,运动时间最短由几何关 系得:R2=( l)2+(R-l)2 解得:R=2l(半径R的最大临界值) 由丙图知圆心角θ为60° 则从P点运动到Q的粒子运动时间最短为:t2= 答案: 　 【题组过关】 1. (2016·凉山州一模)如图所示,真空中纸面内有一矩形区域ABCD,长AB=6m,宽BC=1m,区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场。一个带电粒子(不计重力)以一定的初速度从A点射入磁场,恰能从B点射出,则下列说法正确的是　(　　) A.该粒子带正电,其轨道半径可能为8 m B.该粒子带负电,其轨道半径可能为6 m C.该粒子带正电,其轨道半径可能为4.8 m D.该粒子带负电,其轨道半径可能为3.6 m 【解析】选A。如图所示,当运动轨迹与CD相切时圆周运动的半径最小,根据洛伦兹力指向圆心,由左手定则可判定粒子带正电;设最小的半径为R,根据几何关系得AO2=AE2+OE2,即R2=32+(R-1)2,解得R=5m,故粒子带正电,其轨道半径大于等于5m,选项A正确。 2. (2016·海南高考)如图,A、C两点分别位于x轴和y轴上,∠OCA=30°,OA的长度为L。在△OCA区域内有垂直于xOy平面向里的匀强磁场。质量为m、电荷量为q的带正电粒子,以平行于y轴的方向从OA边射入磁场。已知粒子从某点射入时,恰好垂直于OC边射出磁场,且粒子在磁场中运动的时间为t0。不计重力。 (1)求磁场的磁感应强度的大小。 (2)若粒子先后从两不同点以相同的速度射入磁场,恰 好从OC边上的同一点射出磁场,求该粒子这两次在磁场 中运动的时间之和。 (3)若粒子从