2010届高三物理磁场专题复习课件.ppt

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1、磁场专题复习有关带电粒子在磁场中运动轨迹的分析粒子在磁场中做匀速圆周运动的两个基本公式1）圆周运动的半径2）圆周运动的周期一、圆心的确定方法1如图1所示，图中P为带电粒子（m，—q）入射点，M为出射点，已知入射方向和出射方向时，如何确定圆心O？结论始末速度方向的垂线的交点。O方法2如图2所示，图中P为带电粒子（m，+q）入射点，M为出射点，已知入射方向和出射点的位置时，如何确定圆心O？结论初速度方向的垂线与始末位置连线的中垂线的交点。Oθθ一、几何关系Oααθ＝2α2、运动时间的确定RR1、明确：几何圆中的几个角度关系：弦切角、圆心角与偏转角之间的关

2、系。带电粒子在磁场中的圆周运动基本类型1进入半无边界磁场2进入矩形边界磁场1进入圆形边界磁场一.带电粒子在半无界磁场中的运动(1)垂直进入OBS(2)有角度进入ννO1νθαααO1θBθυ02ανθ【例题1】如图直线MN上方有磁感应强度为B的匀强磁场。正、负电子同时从同一点O以与MN成30°角的同样速度v射入磁场（电子质量为m，电荷为e），它们从磁场中射出时相距多远？射出的时间差是多少？MNBOv◆带电粒子在半无界磁场中的运动S=2R=2mv/BeT=4m/3Be2m（π-θ）/qB二、带电粒子在矩形磁场中的偏转⑴穿过矩形磁场区。要先画好辅助线（半

3、径、速度及延长线）。由sinθ=L/R求出。由R2=L2+(R-y)2解出。由得出。比较学习：这点与带电粒子在匀强电场中的偏转结论一样吗？思考：o1为线段EF的中点吗？你的结论是什么？你能证明吗？课后试一试！BvLRyOθEO1F偏转角θ:侧移量y:经历时间t:【例题2】如图所示,一束电子(电量为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,穿透磁场时的速度与电子原来的入射方向的夹角为300.求：(1)电子的质量m(2)电子在磁场中的运动时间tdBeθv◆带电粒子在矩形磁场区域中的运动vθ变化1：在上题中若电子的电量e，质量m，磁感应强度B

4、及宽度d已知，若要求电子不从右边界穿出，则初速度V0有什么要求？Bev0dBV=dBe/m变化2：若初速度向下与边界成α=600，则初速度有什么要求？V=2dBe/m变化3：若初速度向上与边界成α=600，则初速度有什么要求？V=2dBe/3mBv0qmLL【练习1】已知：q、m、v0、d、L、B求：要求粒子最终飞出磁场区域，对粒子的入射速度v0有何要求？V>5qBL/4mV

5、图所示。磁场方向垂直于圆面。磁场区的中心为O，半径为r。当不加磁场时，电子束将通过O点而打到屏幕的中心M点。为了让电子束射到屏幕边缘P，需要加磁场，使电子束偏转一已知角度θ，此时磁场的磁感应强度B应为多少？带电粒子在磁场中运动的多解问题练习2：如图所示，第一象限范围内有垂直于xoy平面的匀强磁场，磁感应强度为B。质量为m，电量大小为q的带电粒子在xoy平面里经原点O射入磁场中，初速度v0与x轴夹角θ=60°，试分析计算：（1）带电粒子从何处离开磁场？穿越磁场时运动方向发生的偏转角多大？（2）带电粒子在磁场中运动时间多长？αβ若电荷带正电：若电荷带负电

6、：偏转角120°偏转角60°练习3.如图所示，在y＜0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面并指向纸面向里，磁感强度为B.一带负电的粒子（质量为m、电荷量为q）以速度v0从O点射入磁场，入射方向在xy平面内，与x轴正向的夹角为θ.求：(1)该粒子射出磁场的位置(2)该粒子在磁场中运动的时间.(粒子所受重力不计)典型例题分析与解关键：画轨迹图找几何关系ννθαααO1θ【练习4】一个质量为m电荷量为q的带电粒子从x轴上的P（a，0）点以速度v，沿与x正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限。求匀强磁场的磁感应强

7、度B和射出点的坐标。yxoBvvaO/射出点坐标为（0，）练习5．如图是某离子速度选择器的原理示意图，在一半径为R=10cm的圆形筒内有B=1×10-4T的匀强磁场,方向平行于轴线。在圆柱形筒上某一直径两端开有小孔a、b分别作为入射孔和出射孔。现有一束比荷为q/m=2×1011C/kg的正离子，以不同角度α入射，最后有不同速度的离子束射出，其中入射角α=30°,且不经碰撞而直接从出射孔射出的离子的速度v大小是（）A．4×105m/s　B．2×105m/sC．4×106m/sD．2×106m/sαaObC解见下页αaOb解：作入射速度的垂线与ab的垂直

8、平分线交于O′点，O′点即为轨迹圆的圆心。画出离子在磁场中的轨迹如图示：O′rr∠aO′b=2=60°，∴r