高考物理一輪復(fù)習(xí)計(jì)劃第九章磁場(chǎng)本章學(xué)科素養(yǎng)提升課件

自主閱讀素材9本章學(xué)科素養(yǎng)提升第九章磁場(chǎng)模型概述帶電粒子在周期性變化的電、磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)是高中物理的一個(gè)難點(diǎn)．題目中的運(yùn)動(dòng)情景復(fù)雜、綜合性強(qiáng)，將場(chǎng)的性質(zhì)、運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、功能關(guān)系以及交變電場(chǎng)等知識(shí)有機(jī)地結(jié)合，對(duì)空間想象能力、物理過(guò)程和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的綜合分析能力，以及利用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題的能力要求較高．思維建模能力的培養(yǎng)【例1】如圖甲所示，間距為d、垂直于紙面的兩平行板P、Q間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)、取垂直于紙面向里為磁場(chǎng)的正方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示．t＝0時(shí)刻，一質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的粒子(不計(jì)重力)，以初速度v0由Q板左端靠近板面的位置，沿垂直于磁場(chǎng)且平行于板面的方向射入磁場(chǎng)區(qū)．當(dāng)B0和TB取某些特定值時(shí)，可使t＝0時(shí)刻入射的粒子經(jīng)Δt時(shí)間恰能垂直打在P板上(不考慮粒子反彈)．上述m、q、d、v0為已知量．答案解析R1＝d ②答案解析3R2＝d ⑤O3O2O1見(jiàn)解析答案解析粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示(只畫(huà)出一個(gè)周期的運(yùn)動(dòng)情況)，O1、O2為圓心，O1O2連線與水平方向的夾角為θ，在每個(gè)TB內(nèi)，只有A、B兩個(gè)位置才有可能垂直擊中P板，設(shè)經(jīng)歷完整TB的個(gè)數(shù)為n(n＝0,1,2,3，…)，若A位置擊中P板，根據(jù)題意由幾何關(guān)系得R＋2(R＋Rsinθ)n＝d ?當(dāng)n＝0時(shí)，無(wú)解

?當(dāng)n≥2時(shí)，不滿足0＜θ＜90°的需求

?若B位置擊中P板，根據(jù)題意由幾何關(guān)系得R＋2Rsinθ＋2(R＋Rsinθ)n＝d ?當(dāng)n＝0時(shí)，無(wú)解

?當(dāng)n≥2時(shí)，不滿足0＜θ＜90°的要求．1.仔細(xì)分析并確定各場(chǎng)的變化特點(diǎn)及相應(yīng)的時(shí)間，其變化周期一般與粒子在電場(chǎng)或磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期相關(guān)聯(lián)，應(yīng)抓住變化周期與運(yùn)動(dòng)周期之間的聯(lián)系作為解題的突破口.2.必要時(shí)，可把粒子的運(yùn)動(dòng)過(guò)程還原成一個(gè)直觀的運(yùn)動(dòng)軌跡草圖進(jìn)行分析.3.把粒子的運(yùn)動(dòng)分解成多個(gè)運(yùn)動(dòng)階段分別進(jìn)行處理，根據(jù)每一階段上的受力情況確定粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律.方法感悟帶電粒子在多磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，一般是指帶電粒子在兩個(gè)相鄰勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng).解決此類(lèi)問(wèn)題的一般思路：(1)根據(jù)題中所給的條件，畫(huà)出粒子在兩磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡；(2)根據(jù)畫(huà)出的軌跡，找出粒子在兩磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心和半徑；(3)適當(dāng)添加輔助線，運(yùn)用數(shù)學(xué)方法計(jì)算出粒子在兩磁場(chǎng)中的軌跡半徑(有時(shí)候還要找出圓心角)；情景作圖能力的培養(yǎng)

如圖所示，在一個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)，兩個(gè)方向相反且都垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布在以直徑A2A4為邊界的兩個(gè)半圓形區(qū)域Ⅰ和Ⅱ中，直徑A2A4與直徑A1A3之間的夾角為α＝60°.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子以某一速度從Ⅰ區(qū)的邊緣點(diǎn)A1處沿與A1A3成β＝30°角的方向射入磁場(chǎng)，隨后該粒子以垂直于A2A4的方向經(jīng)過(guò)圓心進(jìn)入Ⅱ區(qū)，最后再?gòu)腁4處射出磁場(chǎng).已知該粒子從射入到射出磁場(chǎng)所用的時(shí)間為t，求：【例2】(1)粒子在磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ和Ⅱ中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R1與R2的比值；答案2解析(2)Ⅰ區(qū)