粤教版高中物理选择性必修第二册精品课件 第1章 磁场 习题课：带电粒子在匀强磁场中的运动.ppt

对点演练1.(多选)如图所示,虚线上方存在匀强磁场(未画出),磁感应强度为B,一群电子以不同速率v从边界上的P点以相同的方向射入磁场,其中某一速率为v0的电子从Q点射出.已知电子入射方向与边界夹角为θ,则由以上条件可判断()A.该匀强磁场的方向垂直纸面向里B.所有电子在磁场中的轨迹相同C.速率大于v0的电子在磁场中运动时间长D.所有电子的速度方向都改变了2θAD解析由左手定则可知,该匀强磁场的方向垂直纸面向里,A选项正确;所有电子偏转角度相同,所有电子的速度方向都改变了2θ,D选项正确.探究点二带电粒子运动的临界和极值问题导学探究如图所示,在半径为R的圆形区域内,分布着方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场.在圆心处发射一个运动方向与磁场垂直的电子,电子质量为m,电荷量为e.这个电子要穿离此磁场区域应具有的最小动能是多少?知识点拨解决临界极值问题的方法技巧(1)数学方法和物理方法的结合:如利用“矢量图”“边界条件”等求临界值,利用“三角函数”“不等式的性质”“二次方程的判别式”等求极值.(2)一个“解题流程”,突破临界问题(3)从关键词找突破口:许多临界问题,题干中常用“恰好”“最大”“至少”“不相撞”“不脱离”等词语对临界状态给以暗示,审题时,一定要抓住这些特定的词语挖掘其隐藏的规律,找出临界条件.典例剖析【例题2】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,方向垂直纸面向外.一带电粒子的质量为m,电荷量为q(q0).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.已知该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解析粒子运动的轨迹如图所示对点演练2.(多选)长为l的水平极板间有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,极板间距离也为l,极板不带电.现有质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力),从左端极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场,欲使粒子不打在极板上,可采用的办法是()AB学以致用·随堂检测全达标123451.(带电粒子在有界磁场中的运动)如图所示,三个速度大小不同的同种带电粒子(不计重力)沿同一方向从图示长方形区域的匀强磁场上边缘射入,当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90°、60°、30°,则它们在磁场中的运动时间之比为()C12345解析如图所示,设带电粒子在磁场做圆周运动的圆心为O,因此,同种粒子以不同速率射入磁场,经历时间与它们的偏角α成正比,即t1∶t2∶t3=90°∶60°∶30°=3∶2∶1.123452.(带电粒子在有界磁场中的运动)如图中虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场,P为磁场边界上的一点.大量相同的带电粒子以相同的速率经过P点,在纸面内沿不同方向射入磁场.若粒子射入速率为v1,这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上;若粒子射入速率为v2,相应的出射点分布在三分之一圆周上.不计重力及带电粒子之间的相互作用,则v2∶v1为()C12345解析最远的出射点和入射点的连线为粒子在磁场中做匀速圆周运动的直径,如图所示.故选项C正确.123453.(带电粒子在有界磁场中的运动)(多选)(2024广东广州阶段练习改编)如图所示,正方形容器处于匀强磁场中,一束电子从a孔垂直于磁场沿ab方向射入容器中,一部分电子从c孔射出,一部分电子从d孔射出,容器处于真空中,则下列结论正确的是()A.从两孔射出的电子速率之比vc∶vd=2∶1B.从两孔射出的电子速率之比vc∶vd=1∶2C.从两孔射出的电子在容器中运动的时间之比tc∶td=2∶1D.从两孔射出的电子在容器中运动的时间之比tc∶td=1∶2AD12345123454.(带电粒子运动的临界和极值问题)如图所示,在屏MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里.P为屏上的一小孔,直线PC与MN垂直.一群质量为m、电荷量为-q(q0)的粒子(不计重力),以相同的速率v,从P处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域.粒子入射方向在与磁场B垂直的平面内,且散开在与PC夹角为θ的范围内.则在屏MN上被粒子打中的区域的长度为()D12345123455.(带电粒子运动的临界和极值问题)如图所示,一束电子(电荷量为e)以速度v0垂直射入磁感应强度为B、宽为d的匀强磁场中,穿出磁场的速度方向与电子原来的入射方向的夹角为30°.(