2022-2023年高考物理一輪復(fù)習(xí) 帶電粒子在交變磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課件

1、帶電粒子在交變磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)強(qiáng)E/10104N/C.現(xiàn)將一重力不計(jì)、比荷q/m106C/kg的正電荷從電場(chǎng)中的O點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)過(guò)t01105s后,通過(guò)MN上的P點(diǎn)進(jìn)入其上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng),以電荷第一次通過(guò)MN時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙所示規(guī)律周期性變化.(1)求電荷進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大??；(2)求圖乙中t2105 s時(shí)刻電荷與P點(diǎn)的距離.(3)如果在P點(diǎn)右方d=105cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板,求電荷從O點(diǎn)出發(fā)運(yùn)動(dòng)到擋板所需的時(shí)間如圖所示,兩方向相反、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)被邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的等邊三角形ABC理想分開(kāi),三角形內(nèi)磁場(chǎng)垂直紙面向里,三角形頂點(diǎn)A處有一質(zhì)子源,能沿BAC的角平分

2、線發(fā)射速度不同的質(zhì)子(質(zhì)子重力不計(jì)),所有質(zhì)子均能通過(guò)C點(diǎn),質(zhì)子比荷q/mk,則質(zhì)子的速度可能為（ ）A. 2BkL B. BkL/2 C. 3BkL/2 D. BkL/8BD帶電粒子在交變電場(chǎng)、磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在交變電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的基本思路先讀圖明確場(chǎng)的變化情況受力分析分析粒子在不同的變化場(chǎng)區(qū)的受力情況過(guò)程分析分析粒子在不同時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況建模粒子在不同運(yùn)動(dòng)階段,各有怎樣的運(yùn)動(dòng)模型找銜接點(diǎn)找出銜接相鄰兩過(guò)程的物理量選規(guī)律聯(lián)立不同階段的方程求解如圖甲所示,M、N為豎直放置彼此平行的兩塊平板,板間距離為d,兩板中央各有一個(gè)小孔O、O正對(duì),在兩板間有垂直于紙面方向的磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的

3、變化如圖乙所示,設(shè)垂直紙面向里的磁場(chǎng)方向?yàn)檎较蛴幸蝗赫x子在t0時(shí)垂直于M板從小孔O射入磁場(chǎng)已知正離子質(zhì)量為m、帶電荷量為q,正離子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期與磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的周期都為T0,不考慮由于磁場(chǎng)變化而產(chǎn)生的電場(chǎng)的影響,不計(jì)離子所受重力求： (1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大??；(2)要使正離子從O孔垂直于N板射出磁場(chǎng),正離子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度v0的可能值如圖甲所示,在坐標(biāo)系xOy的第一象限內(nèi)存在圖乙所示的交變磁場(chǎng)(取垂直紙面向外為正),OD與x軸正方向的夾角為,37,P(4L,3L)是OD上一點(diǎn)t0時(shí)刻,一質(zhì)量為m、所帶電荷量為q的帶正電粒子從P點(diǎn)沿y軸負(fù)方向射入磁場(chǎng),經(jīng)過(guò)一定的整周期(交變

4、磁場(chǎng)變化的周期)后粒子恰好能經(jīng)過(guò)原點(diǎn)O,已知粒子的重力不計(jì),sin 370.6,求：(1)粒子的運(yùn)動(dòng)速度應(yīng)滿足的條件(2)交變磁場(chǎng)變化的周期T.AC如圖甲所示,豎直擋板MN的左側(cè)空間有方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)和磁場(chǎng)的范圍足夠大,電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E=20N/C,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化如圖乙所示,選定磁場(chǎng)垂直紙面向里為正方向,在t=0 時(shí)刻,一質(zhì)量m=4104kg,帶電荷量q=+2104C的微粒在O點(diǎn)具有豎直向下的速度v=0.2m/s,O是擋板MN上一點(diǎn),直線與擋板MN垂直,取g=l0m/s2.求：（1）微粒下一次經(jīng)過(guò)直線OO,時(shí)到O點(diǎn)的距離；（2）微粒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中離開(kāi)直線OO,的最大距離,并畫出20s微粒在運(yùn)動(dòng)的軌跡；（3）水平移動(dòng)擋板,使微粒能垂直射到擋板上,擋板與O點(diǎn)間距離應(yīng)滿足的條件.如圖甲所示,寬度為d的豎直狹長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)(邊界為L(zhǎng)1、L2),存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和豎直方向的周期性變化的電場(chǎng)(如圖乙所示),電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E0,E0表示電場(chǎng)方向豎直向上.t=0時(shí),一帶正電、質(zhì)量為m的微粒從左邊界上的N1點(diǎn)以水平速度v射入該區(qū)域,沿直線運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)后,做一次完整的圓周運(yùn)動(dòng),再沿直線運(yùn)動(dòng)到右邊界上的N2點(diǎn).Q為線段N1N2的中點(diǎn),重力加速度為g.上述d、E0、m、v、g為已知