第八章__第2单元__磁场对运动电荷的作用.pptVIP

命题预测 　　带电粒子在磁场中的匀速圆周运动，特别是带电粒子在有界磁场中做部分圆弧运动是高考命题的重点和热点，试题难度都比较大，一般是压轴题．估计今后高考仍将是这样的命题风格. 1．(2010·重庆高考)如图8－2－20所示， 矩形MNPQ区域内有方向垂直于纸 面的匀强磁场，有5个带电粒子从图 中箭头所示位置垂直于磁场边界进入 图8－2－20 磁场，在纸面内做匀速圆周运动，运动轨迹为相应的圆弧．这些粒子的质量、电荷量以及速度大小如下表所示． 粒子编号 质量 电荷量(q0) 速度大小 1 m 2q v 2 2m 2q 2v 3 3m －3q 3v 4 2m 2q 3v 5 2m －q v 由以上信息可知，从图中a、b、c处进入的粒子对应表中的编号分别为 (　　) A．3、5、4　　　　　　　　　　B．4、2、5 C．5、3、2 D．2、4、5 答案：D 2．(2010·江苏高考)如图8－2－21所示，在匀强磁场中附加 另一匀强磁场，附加磁场位于图中阴影区域，附加磁场区域的对称轴OO′与SS′垂直．a、b、c三个质子先后从S点沿垂直于磁场的方向射入磁场，它们的速度大小相等，b的速度方向与SS′垂直，a、c的速度方向与b的速度方向间的夹角分别为α、β，且α＞β.三个质子经过附加磁场区域后能到达同一点S′，则下列说法中正确的有 (　　) 图8－2－21 A．三个质子从S运动到S′的时间相等 B．三个质子在附加磁场以外区域运动时，运动轨迹的圆心 均在OO′轴上 C．若撤去附加磁场，a到达SS′连线上的位置距S点最近 D．附加磁场方向与原磁场方向相同 答案：CD 3．如图8－2－22所示，一足够长的 矩形区域abcd内充满方向垂直纸 面向里的、磁感应强度为B的匀 强磁场，在ad边中点O处，方向垂 图8－2－22 直磁场向里射入一速度方向跟ad边夹角θ＝30°大小为v0的带正电粒子，已知粒子质量为m，电量为q，ad边长为L，ab边足够长，粒子重力不计，求：粒子能从ab边上射出磁场的v0的大小范围． 点击此图片进入课下提知能 * 带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动问题 [师 之 说] 1．圆心的确定 (1)基本思路：与速度方向垂直的直线和图中弦的中垂线 一定过圆心． (2)两种情形 ①已知入射方向和出射方向时，可通过入射点和出射点分别作垂直于入射方向和出射方向的直线，两条直线的交点就是圆弧轨道的圆心(如图8－2－7所示，图中P为入射点，M为出射点．) 图8－2－7　　　　　　　　图8－2－8 ②已知入射点和出射点的位置时，可以通过入射点作入射方向的垂线，连接入射点和出射点，作其中垂线，这两条垂线的交点就是圆弧轨道的圆心(如图8－2－8，P为入射点，M为出射点)． ③带电粒子在不同边界磁场中的运动 a．直线边界(进出磁场具有对称性，如图8－2－9) 图8－2－9 b．平行边界(存在临界条件，如图8－2－10) 图8－2－10 c．圆形边界(沿径向射入必沿径向射出，如图8－2－11) 图8－2－11 [关键一点] 带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的程序解题法——三步法 (1)画轨迹：即确定圆心，几何方法求半径并画出轨迹． (2)找联系：轨道半径与磁感应强度、运动速度相联系， 偏转角度与圆心角、运动时间相联系，在磁场中运动 的时间与周期相联系． (3)用规律：即牛顿第二定律和圆周运动的规律，特别是 周期公式、半径公式． [思路点拨]　画出粒子的运动轨迹，利用圆周运动规律和几何知识求出粒子的比荷． [解析]　带正电的粒子射入磁场后， 由于受到洛伦兹力的作用，粒子将 沿图虚线所示的轨迹运动，从A点射 出磁场，O、A间的距离为l，射出磁 场时速度的大小仍为v0，射出的方向与x轴的夹角仍为θ. 解决带电粒子在有界磁场中的运动问题时，要特别注意对称规律的应用． (1)直线边界：从同一边界射入的粒子又从同一边 界射出时，速度方向与边界的夹角相等． (2)圆边界：沿半径方向射入圆形磁场区域内的带 电粒子，必定沿半径方向射出. [学 之 用] 2．如图8－2－13所示，一束电子 (电荷量为e)以速度v垂直射入 磁感应强度为B、宽度为d的匀 强磁场中，穿透磁场时速度方 图8－2－13 向与原