高考总复习物理课件9-2-3-考点强化带电粒子在匀强磁场中运动的临界极值问题

物理高三一轮总复习课件考点3带电粒子在匀强磁场中运动的临界极值问题010203课堂互动

多维训练

备选训练

课堂互动1、解决带电粒子的临界问题的技巧方法(1)数学方法和物理方法的结合：如利用“矢量图”“边界条件”等求临界值，利用“三角函数”“不等式的性质”“二次方程的判别式”等求极值。(2)临界问题的一般解题流程动态思维临界点临界状态粒子速度方向半径方向磁场边界临界轨迹定圆心几何关系分析临界列方程临界状态磁场边界临界状态磁场边界动态思维临界点临界状态动态思维临界点(3)从关键词找突破口：许多临界问题，题干中常用“恰好”“最大”“至少”“不相撞”“不脱离”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，找出临界条件。

临界点临界状态半径方向磁场边界临界轨迹定圆心几何关系分析临界列方程课堂互动转到解析【例3】

（2016·全国卷Ⅲ，18）平面OM和平面ON之间的夹角为30°，其横截面（纸面）如图所示，平面OM上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。一带电粒子的质量为m，电荷量为q（q>0）。粒子沿纸面以大小为v的速度从OM的某点向左上方射入磁场，速度与OM成30°角。已知该粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场。不计重力。粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为（）课堂互动转回原题课堂互动【例6】(2019·福建福州市5月模拟)如图所示，匀强磁场的边界为直角三角形abc，一束带正电的相同粒子以不同的速度v沿bc方向从b点射入磁场，不计粒子的重力，关于粒子在磁场中的运动情况，下列说法正确的是(

)A．入射速度越大的粒子，其在磁场中的运动时间越长B．入射速度越大的粒子，其在磁场中的运动轨迹越长C．从ab边出射的粒子在磁场中的运动时间都相等D．从ac边出射的粒子在磁场中的运动时间都相等转到解析时间←圆心角←半径←速度课堂互动转回原题多维训练转到解析1、如图所示，半径为r的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场边界上A点有一粒子源，源源不断地向磁场发射各种方向（均平行于纸面）且速度大小相等的带正电的粒子（重力不计），已知粒子的比荷为k，速度大小为2kBr。则粒子在磁场中运动的最长时间为（）多维训练转回原题多维训练转到解析2．如图所示，在直角三角形abc区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，∠a＝60°，∠b＝90°，边长ab＝L。粒子源在b点将带负电的粒子以大小、方向均不同的速度射入磁场，已知粒子质量均为m，电荷量均为q。则在磁场中运动时间最长的粒子中，速度的最大值是(

)多维训练转回原题多维训练这里速度有最大值和最小值吗？备选训练1、

(2017·全国卷Ⅲ，24)如图，空间存在方向垂直于纸面(xOy平面)向里的磁场。在x≥0区域，磁感应强度的大小为B0；x＜0区域，磁感应强度的大小为λB0(常数λ＞1)。一质量为m、电荷量为q(q＞0)的带电粒子以速度v0从坐标原点O沿x轴正向射入磁场，此时开始计时，当粒子的速度方向再次沿x轴正向时，求(不计重力)(1)粒子运动的时间；(2)粒子与O点间的距离。转到解析备选训练转回原题转到下页备选训练转回原题转到上页备选训练转到解析备选训练转回原题备选训练转到解析3．如图所示，直角坐标系中y轴右侧存在一垂直纸面向里、宽为a的有界匀强磁场，磁感应强度为B，右边界PQ平行于y轴，一粒子(重力不计)从原点O以与x轴正方向成θ角的速率v垂直射入磁场，当斜向上射入时，粒子恰好垂直PQ射出磁场，当斜向下射入时，粒子恰好不从右边界射出，则粒子的比荷及粒子恰好不从右边界射出时在磁场中运动的时间分别为(

)备选训练转回原题备选训练转到解析4、如图所示，两个同心圆，半径分别为r和2r，在两圆之间的环形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。圆心O处有一放射源，放出粒子的质量为m、带电量为q，假设粒子速度方向都和纸面平行。（1）图中箭头表示某一粒子初速度的方向，OA与初速度方向夹角为60°，要想使该粒子经过磁场后第一次通过A点，则初速度的大小是多少？（2）要使粒子不穿出环形区域，则粒子的初速度不能超过多少？备选训练转回原题备选训练A.若该带电粒子在磁场中经历的时间是5t0/3,则它一定从cd边射出磁场B.若该带电粒子在磁场中经历的时间是2t0/3,则它一定从ad边射出磁场C.若该带电粒子在磁场中经历的时间是5t0/4,则它一定从bc边射出磁场D若该带电粒子在磁场中经历的时间是t0,则它一定从ab边射出磁场5、多选)如图示,垂直于纸面向里的匀强磁场分布在正方形abcd区域内,O点是cd边的中点。一个带正电的粒子仅在磁场力作用下,从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形内，经过时间t0后刚好从c点射出磁场。现设法使该带电粒子从O点沿纸面以与Od成30°角的方向,以大小不同的速率射入正方形内,下列说法中正确的是(

)转到解析备选训练转回原题2020高考真题转到解析2020高考真题转