第48講 動態(tài)圓、磁聚焦和磁發(fā)散問題（課件）-2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)講練測（新教材新高考）

教師：XXX2025年高考一輪復(fù)習(xí)講練測新教材新高考新教材新高考第48講

動態(tài)圓、磁聚焦和磁發(fā)散問題

01考情分析目標(biāo)導(dǎo)航目錄contents02知識導(dǎo)圖思維引航03考點探究考法突破04真題練習(xí)命題洞見01考情分析目標(biāo)導(dǎo)航考情分析考情分析考情分析

目標(biāo)要求2024·湖北·高考物理第10題2024·河北·高考物理第10題2024·重慶·高考物理第14題2024·海南·高考物理第15題2024·山東·高考物理第14題目標(biāo)1.進(jìn)一步理解帶電粒子在有界磁場中運(yùn)動的臨界極值問題。目標(biāo)2.會用“平移圓”“旋轉(zhuǎn)圓”“放縮圓”找出對應(yīng)的臨界狀態(tài)或極值的軌跡。目標(biāo)3.理解“磁聚焦”和“磁發(fā)散”模型。02知識導(dǎo)圖思維引航思維導(dǎo)航知識導(dǎo)圖動態(tài)圓、磁聚焦和磁發(fā)散的問題磁聚焦和磁發(fā)散的問題動態(tài)圓磁聚焦模型磁發(fā)散模型“平移圓”“放縮圓”粒子源發(fā)射速度大小、方向一定，入射點不同“旋轉(zhuǎn)圓”粒子源發(fā)射速度方向一定，大小不同粒子源發(fā)射速度大小一定，方向不同軌跡半徑等于磁場半徑03考點探究考法突破安培定則、磁場疊加考點1安培力的分析與計算考點2考航導(dǎo)點知識固本考點一.帶電粒子在磁場中運(yùn)動的動態(tài)圓問題知識點1.“平移圓”模型適用條件圓心共線帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的圓心在同一直線上，該直線與入射點的連線平行界定方法知識固本考點一.帶電粒子在磁場中運(yùn)動的動態(tài)圓問題知識點2.“放縮圓”模型適用條件粒子源發(fā)射速度方向一定、大小不同的同種帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場時，這些帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的軌跡半徑隨速度的變化而變化圓心共線如圖所示(圖中只畫出粒子帶正電的情境)，速度??越大，運(yùn)動半徑也越大?？梢园l(fā)現(xiàn)這些帶電粒子射入磁場后，它們運(yùn)動軌跡的圓心在垂直初速度方向的直線????′上界定方法以入射點P為定點，圓心位于????′直線上，將半徑放縮作軌跡圓，從而探索出臨界條件，這種方法稱為“放縮圓”法知識固本考點一.帶電粒子在磁場中運(yùn)動的動態(tài)圓問題知識點3.“旋轉(zhuǎn)圓”模型適用條件圓心共線界定方法考向洞察考向1．對平移圓模型的理解考點一.帶電粒子在磁場中運(yùn)動的動態(tài)圓問題

C

在磁場中運(yùn)動時間最長的粒子軌跡如圖所示考向洞察考向1．對平移圓模型的理解考點一.帶電粒子在磁場中運(yùn)動的動態(tài)圓問題

C

考向洞察考向2．利用放縮圓解決磁場中的臨界問題考點一.帶電粒子在磁場中運(yùn)動的動態(tài)圓問題

AC

考向洞察考向2．利用放縮圓解決磁場中的臨界問題考點一.帶電粒子在磁場中運(yùn)動的動態(tài)圓問題

BC

考向洞察考向3．利用“旋轉(zhuǎn)圓”模型解決磁場中的極值問題考點一.帶電粒子在磁場中運(yùn)動的動態(tài)圓問題

BC

考向洞察考向3．利用“旋轉(zhuǎn)圓”模型解決磁場中的極值問題考點一.帶電粒子在磁場中運(yùn)動的動態(tài)圓問題

B

考向洞察考向3．利用“旋轉(zhuǎn)圓”模型解決磁場中的極值問題考點一.帶電粒子在磁場中運(yùn)動的動態(tài)圓問題

AC

運(yùn)動時間最長時運(yùn)動軌跡與x軸相切的粒子(軌跡2)，運(yùn)動時間最短的粒子為從原點飛出的粒子(軌跡3)；圓心在原點處，運(yùn)動軌跡為四分之一圓。運(yùn)動軌跡如軌跡3知識固本考點二.磁聚焦和磁發(fā)散問題知識點1．磁聚焦模型電性相同的帶電粒子平行射入圓形有界勻強(qiáng)磁場，如果軌跡半徑與磁場半徑相等，則粒子從磁場邊界上同一點射出，該點切線與入射方向平行，其軌跡如圖所示。知識點2.磁發(fā)散帶電粒子從圓形有界勻強(qiáng)磁場邊界上同一點射入，如果軌跡半徑與磁場半徑相等，則粒子出射方向與入射點的切線方向平行，其軌跡如圖所示。考向洞察考向1．利用磁聚焦尋求關(guān)鍵性幾何條件考點二.磁聚焦和磁發(fā)散問題

C

考向洞察考向1．利用磁聚焦尋求關(guān)鍵性幾何條件考點二.磁聚焦和磁發(fā)散問題

C

解：由題可知，兩個粒子在磁場中運(yùn)動的半徑相同，由于從B點射入的粒子剛好從圓形磁場的最上端D點離開，可知兩個粒子的運(yùn)動半徑都為R，結(jié)合磁聚焦特點，可得兩粒子運(yùn)動軌跡如圖所示

考向洞察考向2．利用磁聚焦尋求關(guān)鍵性幾何條件考點二.磁聚焦和磁發(fā)散問題

ABDA.粒子的軌跡圓和磁場圓的半徑相等

B.這些粒子軌跡圓的圓心構(gòu)成的圓和磁場圓的半徑相等C.部分粒子可以穿越坐標(biāo)系進(jìn)入第二象限

D.粒子的軌跡可以覆蓋整個磁場圓粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動根據(jù)磁發(fā)散的特點，粒子離開磁場后速度都豎直向下04真題練習(xí)命題洞見真題練習(xí)·命題洞見

DA.粒子的運(yùn)動軌跡可能經(jīng)過O點B.粒子射出圓形區(qū)域時的速度方向不一定沿該區(qū)域的半徑方向C.粒子連續(xù)兩次由A點沿AC方向射入圓形區(qū)域的最小時間間隔為

D.若粒子從A點射入到從C點射出圓形區(qū)域用時最短，粒子運(yùn)動的速度大小為在圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域內(nèi)，沿著徑向射入的粒子，總是沿徑向射出的粒子連續(xù)兩次由A點沿AC方向射入圓形區(qū)域，時間最短則根據(jù)對稱性可知軌跡如圖粒子從A點射入到從C點射出圓形區(qū)域用時最短，則軌跡如圖真題練習(xí)·命題洞見

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真題練習(xí)·命題洞見

(1)求OK間的距離；

由洛倫茲力提供向心力得：其中：真題練習(xí)·命題洞見

真題練習(xí)·命題洞見

粒子在打開磁場開關(guān)前運(yùn)動時間為解得：真題練習(xí)·命題洞見

(1)求加速電場兩板間的電壓U和區(qū)域Ⅰ的半徑R；

真題練習(xí)·命題洞見

圓周運(yùn)動半徑：根據(jù)幾何關(guān)系可知此時所在的位置到y(tǒng)