（新课改省份专用）2020版高考物理一轮复习 第九章 第2节 带电粒子在磁场中的运动课件

1、第2节 带电粒子在磁场中的运动带电粒子在磁场中的运动 目 录 一一理解透理解透概念概念公式公式定理定理 二二 研究好研究好题型题型考法考法技巧技巧 三三 查缺漏查缺漏盲点盲点短板短板妙法妙法 四四 课时跟踪检测课时跟踪检测 理解透理解透概念概念公式公式定理定理 一一 研究好研究好题型题型考法考法技巧技巧二二 0 1 考点一考点一 对洛伦兹力和半径、周期公式对洛伦兹力和半径、周期公式 的理解与应用的理解与应用基础自修类基础自修类 可能做正功，可能做负功，也可能做正功，可能做负功，也 可能不做功可能不做功 任何情况下都不做功任何情况下都不做功 做功做功 情况情况 正电荷受力与电场方向相同，正电荷受

2、力与电场方向相同， 负电荷受力与电场方向相反负电荷受力与电场方向相反 FB且且Fv方向方向 FqEFqvB(vB)大小大小 电荷处在电场中电荷处在电场中v0且且v不与不与B平行平行 产生产生 条件条件 电场力电场力洛伦兹力洛伦兹力 带电粒子在匀强磁场中的运动带电粒子在匀强磁场中的运动 多维探究类多维探究类 02 考点二考点二 考点三考点三 03 带电粒子在有界磁场中的临界带电粒子在有界磁场中的临界 极值问题极值问题多维探究类多维探究类 许多临界问题，题干中常用许多临界问题，题干中常用“恰好恰好”“”“最大最大”“”“至至 少少”“”“不相撞不相撞”“”“不脱离不脱离”等词语对临界状态给以暗示，

3、等词语对临界状态给以暗示， 审题时，一定要抓住这些特定的词语挖掘其隐藏的规律，审题时，一定要抓住这些特定的词语挖掘其隐藏的规律， 找出临界条件找出临界条件 从关从关 键词键词 找突找突 破口破口 (1)用三角函数求极值；用三角函数求极值；(2)用二次方程的判别式求用二次方程的判别式求 极值；极值；(3)用不等式的性质求极值；用不等式的性质求极值；(4)图像法等图像法等 数学数学 方法方法 (1)利用临界条件求极值；利用临界条件求极值；(2)利用边界条件求极值；利用边界条件求极值； (3)利用矢量图求极值利用矢量图求极值 物理物理 方法方法 两种两种 方法方法 二是直接分析、讨论临界状态，找出临

4、界条件，从而通二是直接分析、讨论临界状态，找出临界条件，从而通 过临界条件求出临界值过临界条件求出临界值 一是以定理、定律为依据，首先求出所研究问题的一般一是以定理、定律为依据，首先求出所研究问题的一般 规律和一般解的形式，然后分析、讨论处于临界条件时规律和一般解的形式，然后分析、讨论处于临界条件时 的特殊规律和特殊解的特殊规律和特殊解 两种两种 思路思路 0 4 考点四考点四 带电粒子在匀强磁场中的多解问题带电粒子在匀强磁场中的多解问题 师生共研类师生共研类 图例图例分析分析类型类型 在只知道磁感应强度大小，而未具体指在只知道磁感应强度大小，而未具体指 出磁感应强度方向，此时必须要考虑磁出磁

5、感应强度方向，此时必须要考虑磁 感应强度方向不确定而形成多解感应强度方向不确定而形成多解 如图，带正电粒子以速度如图，带正电粒子以速度v垂直进入匀强垂直进入匀强 磁场，若磁场，若B垂直纸面向里，其轨迹为垂直纸面向里，其轨迹为a， 若若B垂直纸面向外，其轨迹为垂直纸面向外，其轨迹为b 磁场磁场 方向方向 不确不确 定定 受洛伦兹力作用的带电粒子，可能带正受洛伦兹力作用的带电粒子，可能带正 电荷，也可能带负电荷，在相同的初速电荷，也可能带负电荷，在相同的初速 度下，正、负粒子在磁场中运动轨迹不度下，正、负粒子在磁场中运动轨迹不 同，形成多解同，形成多解 如图，带电粒子以速度如图，带电粒子以速度v垂

6、直进入匀强磁垂直进入匀强磁 场，如带正电，其轨迹为场，如带正电，其轨迹为a；如带负电，；如带负电， 其轨迹为其轨迹为b 带电带电 粒子粒子 电性电性 不确不确 定定 图例图例分析分析类型类型 带电粒子在部分是电场、部分是磁场空带电粒子在部分是电场、部分是磁场空 间运动时，运动往往具有周期性，因而间运动时，运动往往具有周期性，因而 形成多解形成多解 运动运动 具有具有 周期周期 性性 带电粒子在洛伦兹力作用下飞越有界磁带电粒子在洛伦兹力作用下飞越有界磁 场时，由于粒子运动轨迹是圆弧状，因场时，由于粒子运动轨迹是圆弧状，因 此，它可能穿过磁场飞出，也可能转过此，它可能穿过磁场飞出，也可能转过 18

7、0从入射界面这边反向飞出，于是形从入射界面这边反向飞出，于是形 成多解成多解 临界临界 状态状态 不唯不唯 一一 查缺漏查缺漏盲点盲点短板短板妙法妙法三三 界界 定定 方方 法法 适适 用用 条条 件件 以入射点以入射点P为定点，圆心位于为定点，圆心位于PP直线上，将半径放缩直线上，将半径放缩 作轨迹圆，从而探索出临界条件，这种方法称为作轨迹圆，从而探索出临界条件，这种方法称为“放放 缩圆缩圆”法法 如图所示如图所示(图中只画出粒子带正电图中只画出粒子带正电 的情景的情景)，速度，速度v越大，运动半径也越大，运动半径也 越大。可以发现这些带电粒子射入越大。可以发现这些带电粒子射入 磁场后，它们

8、运动轨迹的圆心在垂直初速度磁场后，它们运动轨迹的圆心在垂直初速度 方向的直线方向的直线PP上上 轨迹圆圆轨迹圆圆 心共线心共线 粒子源发射速度方向一定，大小不同的带电粒子源发射速度方向一定，大小不同的带电 粒子进入匀强磁场时，这些带电粒子在磁场粒子进入匀强磁场时，这些带电粒子在磁场 中做匀速圆周运动的轨迹半径随速度的变化中做匀速圆周运动的轨迹半径随速度的变化 而变化而变化 速度方向速度方向 一定，大一定，大 小不同小不同 将一半径为将一半径为R 的圆以入射点为圆心进行旋转，的圆以入射点为圆心进行旋转， 从而探索粒子的临界条件，这种方法称为从而探索粒子的临界条件，这种方法称为“旋转圆旋转圆” 法

9、法 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的圆心带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的圆心 在以入射点在以入射点P为圆心、半径为圆心、半径R 的圆上的圆上 粒子源发射速度大小一粒子源发射速度大小一 定、方向不同的带电粒子定、方向不同的带电粒子 进入匀强磁场时，它们在磁场中做匀速圆进入匀强磁场时，它们在磁场中做匀速圆 周运动的半径相同，若射入初速度为周运动的半径相同，若射入初速度为v0， 则圆周运动半径为则圆周运动半径为R 。如图所示。如图所示 速度大小速度大小 一定，方一定，方 向不同向不同 适用适用 条件条件 轨迹圆圆轨迹圆圆 心共圆心共圆 界定界定 方法方法 将半径为将半径为R 的圆进行平移，从而探索粒的圆进行平移，从而探索粒 子的临界条件，这种方法叫子的临界条件，这种方法叫“平移圆平移圆”法法 界定方法界定方法 带电粒子在