高考物理總復(fù)習(xí)課件：第3章 磁場 第6講 帶電粒子在磁場中的運動

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歡迎進入物理課堂 第十一章 磁場 第4講帶電粒子在磁場中的運動 典型例題剖析 04 適時仿真訓(xùn)練 09 目錄 典型例題剖析 例3一勻強磁場 磁場方向垂直于xy平面 在xy平面 磁場分布在以O(shè)為圓心的一個圓形區(qū)域內(nèi) 一個質(zhì)量為m 電荷量為q的帶電粒子 由原點O開始運動 初速度為v 方向沿x軸正方向 后來粒子經(jīng)過y軸上的P點 此時速度方向與y軸夾角為30 P到O的距離為L 如圖所示 不計重力的影響 求磁場的磁感應(yīng)強度B的大小和xy平面上磁場區(qū)域的半徑R 解析 粒子在磁場中受洛倫茲力作用做勻速圓周運動 設(shè)其半徑為r則 典型例題剖析 如圖 粒子在磁場中的軌道的圓心C必在y軸上 且P點在磁場區(qū)之外 過P點沿速度方向作延長線 它與x軸相交于Q點 過O點作圓弧與x軸相切 并且與PQ相切 切點為A 即粒子離開磁場區(qū)的位置 這樣也求得圓弧軌跡的圓心C 如圖所示 答案 由圖中幾何關(guān)系得L 3r圖中OA的長度即圓形磁場區(qū)的半徑R 由圖中幾何關(guān)系可得 典型例題剖析 例4如圖所示 在直線MN與PQ之間有兩個勻強磁場區(qū)域 兩磁場的磁感應(yīng)強度分別為B1 B2 方向均與紙面垂直 兩磁場的分界線OO 與MN和PQ都垂直 現(xiàn)有一帶正電的粒子質(zhì)量為m 電荷量為q 以速度v0垂直邊界MN射入磁場B1中 并最終垂直于邊界PQ從O Q段射出磁場 已知粒子始終在紙面內(nèi)運動 且每次均垂直O(jiān)O 越過磁場分界線 1 寫出MN與PQ間的距離d的表達式 2 求粒子在磁場中運動的時間 典型例題剖析 解析 本題主要考查的是帶電粒子在勻強磁場中的運動 1 粒子在O Q間射出 軌跡如圖所示得粒子在B1中的軌道半徑R1 mv0 qB1 同理得粒子在B2中的軌道半徑R2 mv0 qB2 由圖示可知d 2n 1 R1 R2 n 0 1 2 3 因此 答案 1 2 典型例題剖析 2 粒子在磁場B1中做圓周運動的周期在磁場B2中做圓周運動的周期粒子在O O間射出 在兩個磁場中分別經(jīng)歷 2n 1 個所以 n 0 1 2 3 2 答案 1 100m s 2 2 8 10 2s 適時仿真訓(xùn)練 1 答案 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全