高中物理,帶電粒子在磁場中作活動的破解方式

來歷:本站首創
時候:2020年08月26日
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注釋

良多同窗老是訴苦帶電粒子在復合場中模子把握不好,其首要緣由便是圓心不好肯定,只要精確的肯定了圓心,才能順遂停止前面的半徑的計較題目。

處置帶電粒子在勻強場中的圓周活動題目,其實質是立體多少常識與物理常識的綜合活動。此中最主要的是精確成立完全的物理模子,畫出精確、清楚的活動軌跡。

明天,出色高四的資深物理教員就來為大師分享若何沖破這個“老邁難”題目,悄悄松松肯定圓心!

要肯定圓心,起首,咱們要明白圓的特點,找到三條經由過程圓心的直線中的肆意兩條的交點,便是圓心。

1. 過射入點作射入標的目的的垂線

2. 過射出點作射出標的目的的垂線

3. 射入點和射出點的連線的中垂線

別的,但凡跟射入或射出標的目的垂直的邊境也必然經由過程圓心。

把握這幾條,找圓心就不難了。

 

一、單邊境的磁場

 

過射入點作射入標的目的的垂線,在垂線上找一點和射入點的間隔便是半徑R。該點即為軌跡圓的圓心。

特點:

1.射入射出標的目的和邊境的夾角必然相稱。

2.射入射出點必然對于圓心在邊境的投影點對稱。

 

二、雙邊境的磁場

 

1.已知射入點和射入標的目的+射出點

帶正電粒子從P點垂直左側境射入磁場,過右邊境的M點,PM的中垂線與左側境的交點O即為軌跡圓的圓心

2. 已知射入點和射入標的目的+射出標的目的

假設一射出點,作射出標的目的的垂線,與左側境訂交。該交點到假設射出點之間的間隔便是軌跡圓的半徑長R。過射入點作射入標的目的的垂線,在垂線上找一點,使該點到射入點的間隔便是R,該點即為軌跡圓的圓心。

3. 已知射入點和射入標的目的+跟另外一邊境相切

                                       



過射入點作射入標的目的的垂線,在垂線上找一點,再作相切邊境的垂線,使兩線段相稱的點,即為軌跡圓的圓心O

4. 已知射入點和射入標的目的+垂直另外一邊境

過射入點作射入標的目的的垂線,與右邊境的交點即為軌跡圓的圓心。

 

三、圓形邊境的磁場

 

特點:沿徑向射入必沿徑向射出

若是已知射入點和射入標的目的+射出點,咱們便能夠過射入點作射入標的目的的垂線,過射出點作射出點和磁場圓圓心的連線的垂線,兩垂線的交點即為軌跡圓的圓心。

或毗連射入射出點,作此中垂線,與射入標的目的的垂線的交點也是軌跡圓的圓心。

磁聚焦

道理:粒子在磁場中的偏轉半徑便是圓形磁場地區的半徑。

當軌跡圓的半徑和磁場圓的半徑相稱時,過某一點射入磁場的一切粒子,射出標的目的都不異。或,一組平行射入磁場的粒子,都會會聚到某一點射出磁場。并且射入點,射出點,磁場圓的圓心,軌跡圓的圓心這四點組成的四邊形必然是一棱形。

典范例題:

1.【2017·新課標Ⅱ卷】如圖,虛線所示的圓形地區內存在一垂直于紙面的勻強磁場,P為磁場邊境上的一點。大批不異的帶電粒子以不異的速率顛末P點,在紙面內沿差別的標的目的射入磁場。若粒子射入速率為V1,這些粒子在磁場邊境的出射點散布在六分之一圓周上;若粒子射入速率為V2,響應的出射點散布在三分之一圓周上。不計重力及帶電粒子之間的彼此感化。則V2:V1 為_______

【謎底】C

【考點定位】帶電粒子在磁場中的活動

【名師點睛】此題是帶電粒子在有界磁場中的活動題目;解題時關頭是要

畫出粒子活動的軌跡草圖,曉得能打到最遠處的粒子活動的弧長是半圓周,連系多少干系便可求解。

2.【2016·天下新課標Ⅱ卷】一圓筒處于磁感到強度巨細為B的勻強磁場中,磁場標的目的與筒的軸平行,筒的橫截面如圖所示。圖中直徑MN的兩頭別分開有小孔,筒繞此中心軸以角速率ω順時針動彈。在該截面內,一帶電粒子從小孔M射入筒內,射入時

的活動標的目的與MN成30°角。當筒轉過90°時,該粒子剛好從小孔N飛出圓筒。不計重力。若粒子在筒內未與筒壁產生碰撞,則帶電粒子的比荷為______

【謎底】A

【考點定位】帶電粒子在磁場中的活動

【名師點睛】此題考核帶電粒子在勻強磁場中的活動題目;解題時必必要畫出標準的粒子活動的草圖,連系多少干系找到粒子在磁場中活動的偏轉角,按照兩個活動的等時性求解未知量;此題難度中等,意在考核考生對物理常識與數學常識的綜合才能。

3.【2016·天下新課標Ⅲ卷】立體OM和立體ON之間的夾角為30°,其橫截面(紙面)如圖所示,立體OM上方存在勻強磁場,磁感到強度巨細為B、標的目的垂直于紙面向外。一帶電粒子的品質為m,電荷量為q(q>0)。粒子沿紙面以巨細為v的速率從OM的某點向左上方射入磁場,速率與OM成30°角。已知該粒子在磁場中的活動軌跡與ON只要一個交點,并從OM上另外一點射出磁場。不計重力。粒子分開磁場的出射點到兩立體交線O的間隔為______

【謎底】D

【考點定位】考核了帶電粒子在有界磁場中的活動

【方式技能】帶電粒子在勻強磁場中活動時,洛倫茲力充任向心力,從而得出半徑公式R=mv/Bq,周期公式T=2πm/Bq,活動時候公式

曉得粒子在磁場中活動半徑和速率有關,活動周期和速率有關,畫軌跡,定圓心,找半徑,連系多少常識闡發解題。

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