第8章 第4节(课时1)带电粒子在复合场中的运动 :求解带电粒子在匀强磁场中运动的临界和极值问题的方法-2018年物理高三一轮总复习课件(鲁教版) .ppt
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1、思想方法: 求解带电粒子在匀强磁场中运动的临界和极值问题的方法,1.方法指导,2.例证突破,3.方法总结,4.跟踪训练,第八章 磁场,5.真题演练,一、方法指导,1.方法指导,(1)数学方法和物理方法的结合: 一是物理方法: 临界条件求极值; 边界条件求极值; 矢量图求极值. 二是数学方法: 三角函数求极值; 根的判别式求极值; 不等式的性质求极值; 图象法等求极值.,(2)一个“解题流程”,突破临界问题,(3).从关键词中找突破口 临界问题常用 “恰好”、“最大”、“至少”、“不相撞”、“不脱离”等. 审题时,要挖掘这些特定词语隐藏的规律,找出临界条件.,2四个结论 (1)刚好穿出磁场边界的
2、条件是带电粒子在磁场中运动的轨迹与边界相切。 (2)当速率v一定时,弧长越长,圆心角越大,则带电粒子在有界磁场中运动的时间越长。 (3)当速率v变化时,圆心角大的,运动时间长,解题时一般要根据受力情况和运动情况画出运动轨迹的草图,找出圆心,根据几何关系求出半径及圆心角等。 (4)在圆形匀强磁场中,当运动轨迹圆半径大于区域圆半径时,则入射点和出射点为磁场直径的两个端点时,轨迹对应的偏转角最大(所有的弦长中直径最长)。,3.带电粒子在匀强磁场中运动临界问题的一般解题步骤 (1)分析磁场的边界条件,结合粒子进出磁场的条件画出带电粒子运动轨迹,确定圆心.根据几何关系求解半径、圆心角等. (2)根据洛伦
3、兹力提供向心力建立动力学方程,分析已知量和未知量的关系 (3)求解未知量,并进行必要的分析验证,二、例证突破,2. 例证突破,转解析,转原题,解析显隐,【备选】 如图示,在xOy平面内第二象限的某区域存在一个矩形匀强磁场区,磁场方向垂直xOy平面向里,边界分别平行于x轴和y轴.一个电荷量为e、质量为m的电子,从坐标原点O以速度v0射入的第二象限,速度方向与y轴正方向成45角,经过磁场偏转后,通过P(0,a)点,速度方向垂直于y轴,不计电子的重力.,(1)电子在磁场中做圆周运动画圆弧找半径定圆心圆心角应用周期公式求时间t;,(2)延长v0与过P的水平线,最大圆弧的两公切线最大圆弧(弦)最大回旋半
4、径最小磁感应强度;,(3)电子在y轴右、左侧做圆周运动的半径r1、r2OP的长度与半径r1、r2的关系磁感应强度大小B2;,审题析疑,(1)若磁场的磁感应强度大小为B0,求电子在磁场中运动的时间t;,(4)分析电子在y轴右、左侧做圆周运动的周期T1、T2电子的运动时间t.,电子在第二象限会有怎样的运动情况?,(2)为使电子完成上述运动;求磁感应强度B的大小应满足的条件;,(3)若电子到达y轴上P点时,撤去矩形匀强磁场,同时在y轴右侧加方向垂直xOy平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B1,在y轴左侧加方向垂直xOy平面向里的匀强磁场,电子在第(k1)次从左向右经过y轴(经过P点为第1次)时恰好
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