2019屆一輪復(fù)習(xí)魯科版-帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的多解問(wèn)題-課件(20張)

2019屆一輪復(fù)習(xí)魯科版-------帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的多解問(wèn)題----課件(20張)第一頁(yè)，共21頁(yè)。熱點(diǎn)突破：帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的多解問(wèn)題1.熱點(diǎn)透析2.典例剖析3.規(guī)律方法4.跟蹤訓(xùn)練第八章磁場(chǎng)5.真題演練第一頁(yè)第二頁(yè)，共21頁(yè)。一、熱點(diǎn)透析1.熱點(diǎn)透析第二頁(yè)第三頁(yè)，共21頁(yè)。一、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的多解問(wèn)題1.帶電粒子電性不確定形成多解：受洛倫茲力作用的帶電粒子,可能帶正電,也可能帶負(fù)電,在相同的初速度的條件下,正、負(fù)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡不同，形成多解．如圖示,帶電粒子以速度v垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),如果帶正電,其軌跡為a；如果帶負(fù)電,其軌跡為b.2.磁場(chǎng)方向不確定形成多解：有些題目只告訴了磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,而未具體指出磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向,此時(shí)必須考慮因磁感應(yīng)強(qiáng)度方向不確定而形成的多解．如圖示，帶正電粒子以速率v垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如果B垂直于紙面向里，其軌跡為a；如果B垂直于紙面向外，其軌跡為b.第三頁(yè)第四頁(yè)，共21頁(yè)。3.臨界狀態(tài)不唯一形成多解：帶電粒子在洛倫茲力作用下飛越有界磁場(chǎng)時(shí)，由于粒子運(yùn)動(dòng)軌跡是圓弧狀，因此，它可能穿過(guò)去了，也可能轉(zhuǎn)過(guò)180°從入射界面這邊反向飛出，如圖所示，于是形成了多解.4.運(yùn)動(dòng)的周期性形成多解：帶電粒子在磁場(chǎng)或部分是電場(chǎng)、部分是磁場(chǎng)的空間運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)往往具有周期性，從而形成多解，如圖所示．第四頁(yè)第五頁(yè)，共21頁(yè)。二、典例剖析2.典例剖析第五頁(yè)第六頁(yè)，共21頁(yè)?！纠?】如圖甲示,M、N為豎直放置且彼此平行的兩塊平板,板間距離為d,兩板中央各有一個(gè)小孔O、O′正對(duì),在兩板間有垂直于紙面方向的磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化如圖乙所示,設(shè)垂直紙面向里的磁場(chǎng)方向?yàn)檎较?有一群正離子在t＝0時(shí)垂直于M板從小孔O射入磁場(chǎng).已知正離子質(zhì)量為m、帶電荷量為q,正離子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期與磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的周期都為T0，不考慮由于磁場(chǎng)變化而產(chǎn)生的電場(chǎng)的影響，不計(jì)離子所受重力．求：(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大小；(2)要使正離子從O′孔垂直于N板射出磁場(chǎng)，正離子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度v0的可能值．多解問(wèn)題正離子在MN之間可能會(huì)有怎樣的運(yùn)動(dòng)情況如何？轉(zhuǎn)解析第六頁(yè)第七頁(yè)，共21頁(yè)。轉(zhuǎn)原題第七頁(yè)第八頁(yè)，共21頁(yè)。三、規(guī)律方法3.規(guī)律方法第八頁(yè)第九頁(yè)，共21頁(yè)。明確解決多解問(wèn)題的一般思路方法提煉(1)明確帶電粒子的電性和磁場(chǎng)方向；(2)正確找出帶電粒子運(yùn)動(dòng)的臨界狀態(tài)；(3)結(jié)合帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡利用圓周運(yùn)動(dòng)的周期性進(jìn)行分析計(jì)算。第九頁(yè)第十頁(yè)，共21頁(yè)?！咀兪接?xùn)練3】如圖示，在x軸上方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B；x軸下方有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E。屏MN與y軸平行且相距L。一質(zhì)量m，電荷量為e的電子，在y軸上某點(diǎn)A自靜止釋放，如果要使電子垂直打在屏MN上，那么：(1)電子釋放位置與原點(diǎn)O的距離s需滿足什么條件？(2)電子從出發(fā)點(diǎn)到垂直打在屏上需要多長(zhǎng)時(shí)間？多解問(wèn)題電子在電場(chǎng)與磁場(chǎng)中分別怎樣運(yùn)動(dòng)才能垂直打在屏MN上？轉(zhuǎn)解析第十頁(yè)第十一頁(yè)，共21頁(yè)。轉(zhuǎn)原題第十一頁(yè)第十二頁(yè)，共21頁(yè)。四、跟蹤訓(xùn)練4.跟蹤訓(xùn)練第十二頁(yè)第十三頁(yè)，共21頁(yè)?！靖櫽?xùn)練】一足夠長(zhǎng)的矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，矩形區(qū)域的左邊界ad寬為L(zhǎng)，現(xiàn)從ad中點(diǎn)O垂直于磁場(chǎng)射入一帶電粒子，速度大小為v0，方向與ad邊夾角為30°，如圖示．已知粒子的電荷量為q，質(zhì)量為m(重力不計(jì))．(1)若粒子帶負(fù)電，且恰能從d點(diǎn)射出磁場(chǎng)，求v0的大??；(2)若粒子帶正電，使粒子能從ab邊射出磁場(chǎng)，求v0的取值范圍及粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間是多少？轉(zhuǎn)解析第十三頁(yè)第十四頁(yè)，共21頁(yè)。轉(zhuǎn)原題第十四頁(yè)第十五頁(yè)，共21頁(yè)。第十五頁(yè)第十六頁(yè)，共21頁(yè)?！靖櫽?xùn)練】如圖所示,在NOQ范圍內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ,在MOQ范圍內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅱ，M、O、N在一條直線上,∠MOQ＝60°,這兩個(gè)區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。離子源中的離子帶電荷量為＋q,質(zhì)量為m,通過(guò)小孔O1進(jìn)入兩板間電壓為U的加速電場(chǎng)區(qū)域(可認(rèn)為初速度為零)，離子經(jīng)電場(chǎng)加速后由小孔O2射出,再?gòu)腛點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ,此時(shí)速度方向沿紙面垂直于磁場(chǎng)邊界MN,不計(jì)離子的重力。(1)若加速電場(chǎng)兩極板間電壓U＝U0，求離子進(jìn)入磁場(chǎng)后做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R0；(2)在OQ上有一點(diǎn)P，P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為L(zhǎng)，若離子能通過(guò)P點(diǎn),求加速電壓U和從O點(diǎn)到P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。轉(zhuǎn)解析第十六頁(yè)第十七頁(yè)，共21頁(yè)。轉(zhuǎn)原題第十七頁(yè)第十八頁(yè)，共21頁(yè)。五、真題演練5.真題演練第十八頁(yè)第十九頁(yè)，共21頁(yè)?！菊骖}】

(2014·江蘇卷，14)某裝置用磁場(chǎng)控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng),工作原理如圖示。裝置的長(zhǎng)為L(zhǎng)，上下兩個(gè)相同的矩形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向與紙面垂直且相反,兩磁場(chǎng)的間距為d。裝置右端有一收集板,M、N、P為板上的三點(diǎn),M位于軸線OO′上，N、P分別位于下方磁場(chǎng)的上、下邊界上。在紙面內(nèi)，質(zhì)量為m、電荷量為－q的粒子以某一速度從裝置左端的中點(diǎn)射入,方向與軸線成30°角，經(jīng)過(guò)上方的磁場(chǎng)區(qū)域一次,恰好到達(dá)P點(diǎn)。改變粒子入射速度的大小,可以控制粒子到達(dá)收集板上的位置。不計(jì)粒子的重力。轉(zhuǎn)