1、第3課時(shí)帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動專題四 電場與磁場1畫軌跡即畫出軌跡,并確定圓心,利用幾何方法求半徑.2找聯(lián)系軌道半徑與磁感應(yīng)強(qiáng)度、運(yùn)動速度相聯(lián)系,偏轉(zhuǎn)角度與圓心角、運(yùn)動時(shí)間相聯(lián)系,在磁場中運(yùn)動的時(shí)間與周期相聯(lián)系.3用規(guī)律即牛頓第二定律和圓周運(yùn)動的規(guī)律,特別是周期公式、半徑公式.【要點(diǎn)歸納】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做圓周運(yùn)動時(shí)往往有對稱性.1有界磁場中,從同一直線邊界射入、射出時(shí),速度與邊界的夾角相等；2圓形磁場區(qū)域內(nèi),沿半徑方向射入的粒子必沿半徑方向射出；3粒子射出或不射出磁場的臨界狀態(tài)是粒子運(yùn)動軌跡與磁場邊界相切.【方法技巧】帶電粒子在有界勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動問題是高考中的熱點(diǎn)問題,該類問題的分析

2、一般要注意下列結(jié)論,再借助數(shù)學(xué)方法和相應(yīng)的物理規(guī)律求解.（1）剛好穿出磁場邊界的條件是帶電粒子在磁場中運(yùn)動的軌跡與邊界相切；（2）當(dāng)速率v一定時(shí),弧長(或弦長)越長,圓心角越大,則帶電粒子在有界磁場中運(yùn)動的時(shí)間越長；（3）當(dāng)速率v變化時(shí),圓心角大的,運(yùn)動時(shí)間長.要靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)知識處理帶電粒子在磁場中的運(yùn)動,能根據(jù)受力情況和運(yùn)動情況畫出運(yùn)動的草圖,找出圓心,根據(jù)幾何關(guān)系求出半徑及圓心角等.【考向探究】考向探究一：帶電粒子在有界勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動例1.在如圖所示的xOy平面內(nèi),y0.5 cm和y0的范圍內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B1.0 T,一個(gè)質(zhì)量為m1.61015 kg

3、,帶電荷量為q1.6107 C的帶正電粒子,從坐標(biāo)原點(diǎn)O以v05.0105 m/s的速度沿與x軸成30角的方向斜向上射出,經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)恰好從x軸上的Q點(diǎn)飛過,經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速度方向也斜向上(不計(jì)重力,3.14),求：（1）粒子從O點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)所用的最短時(shí)間；（2）粒子從O點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)所通過的路程.考向探究一：帶電粒子在有界勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動解析解析1解決帶電粒子在磁場中運(yùn)動的臨界問題,關(guān)鍵在于運(yùn)用動態(tài)思維,尋找臨界點(diǎn),確定臨界狀態(tài),根據(jù)粒子的速度方向找出半徑方向,同時(shí)由磁場邊界和題設(shè)條件畫好軌跡,定好圓心,建立幾何關(guān)系；2粒子射出或不射出磁場的臨界狀態(tài)是粒子運(yùn)動軌跡與磁場邊界相切.考向探究二：帶電粒

4、子在勻強(qiáng)磁場中的臨界問題考向探究二：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的臨界問題例2.勻強(qiáng)磁場區(qū)域由一個(gè)半徑為R的半圓和一個(gè)長為2R,寬為 的矩形組成,磁場的方向如圖所示.一束質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子(粒子間的相互作用和重力均不計(jì))以速度v從邊界AN的中點(diǎn)P垂直于AN和磁場方向射入磁場中.問：（1）當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大時(shí),粒子恰好從A點(diǎn)射出？（2）對應(yīng)于粒子可能射出的各段磁場邊界,磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿足什么條件？解析1. 如圖,在直角三角形OPN區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向外.一帶正電的粒子從靜止開始經(jīng)電壓U加速后,沿平行于x軸的方向射入磁場；一段時(shí)間后,該粒子在OP邊上某點(diǎn)以垂直于x軸的方向射出.已知O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),N點(diǎn)在y軸上,OP與x軸的夾角為30,粒子進(jìn)入磁場的入射點(diǎn)與離開磁場的出射點(diǎn)之間的距離為d,不計(jì)重力.求（1）帶電粒子的比荷；（2）帶電粒子從射入磁場到運(yùn)動至x軸的時(shí)間.【試一試】解析解析2. 如圖所示,半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,方向垂直于紙面向里,一帶負(fù)電的粒子(不計(jì)重力)沿水平方向以速度v正對圓心入射,通過磁場區(qū)域后速度方向偏轉(zhuǎn)了60.（1）求粒子的比荷及粒子在磁場中的運(yùn)動時(shí)間t.