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1、第八章第八章 磁场磁场高考热点集训（八）高考热点集训（八）第八章第八章 磁场磁场热点热点1带电粒子在磁场中运动的带电粒子在磁场中运动的分析分析高考对带电粒子在磁场中运动的考查高考对带电粒子在磁场中运动的考查,主要集中在对带电粒子在有界磁场中主要集中在对带电粒子在有界磁场中运动的临界问题和极值问题的分析和运动的临界问题和极值问题的分析和求解求解.这类问题主要利用牛顿定律、圆这类问题主要利用牛顿定律、圆周运动知识周运动知识,结合几何知识解决结合几何知识解决.第八章第八章 磁场磁场实战演练实战演练1如图如图81所示，所示，有一正方形的匀强有一正方形的匀强磁场区域磁场区域abcd，e是是ad的中点，的
2、中点，f是是cd的中点，如果在的中点，如果在a点点沿对角线方向以速度沿对角线方向以速度v射入一带负电的射入一带负电的粒子，恰好从粒子，恰好从e点射出，则点射出，则()图图81第八章第八章 磁场磁场A如如果果粒粒子子的的速速度度增增大大为为原原来来的的二二倍倍，将从将从d点射出点射出B如如果果粒粒子子的的速速度度增增大大为为原原来来的的三三倍倍，将从将从f点射出点射出C如如果果粒粒子子的的速速度度不不变变，磁磁场场的的磁磁感感应应强强度度变为变为原来的二倍，也将从原来的二倍，也将从d点射出点射出D只只改改变变粒粒子子的的速速度度使使其其分分别别从从e、d、f点射出点射出时时，从，从e点射出所用的
3、点射出所用的时间时间最短最短第八章第八章 磁场磁场第八章第八章 磁场磁场第八章第八章 磁场磁场2如如图图82所示，所示，边边界界OA与与OC之之间间分布有垂直分布有垂直纸纸面向里的匀面向里的匀强强磁磁场场，边边界界OA上有一粒子源上有一粒子源S.某一某一时时刻，从刻，从S平行于平行于纸纸面向各个方向面向各个方向发发射出大量射出大量带带正正电电的同种粒子的同种粒子(不不计计粒子的重力及粒粒子的重力及粒图图82第八章第八章 磁场磁场子子间间的相互作用的相互作用)，所有粒子的初速度，所有粒子的初速度大小相等，大小相等，经过经过一段一段时间时间有大量粒子有大量粒子从从边边界界OC射出磁场射出磁场.已知
4、已知AOC60,从边界从边界OC射出的粒子在磁场中运动的射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于最长时间等于T/2(T为粒子在磁场中运为粒子在磁场中运动的周期动的周期),则从边界则从边界OC射出的粒子在射出的粒子在磁场中运动的时间可能为磁场中运动的时间可能为()第八章第八章 磁场磁场解析：解析：选选ABC.粒子在磁粒子在磁场场中中做逆做逆时针时针方向的方向的圆圆周运周运动动，由，由于所有粒子的速度大小相等，于所有粒子的速度大小相等，故弧故弧长长越小，粒子在磁越小，粒子在磁场场中运中运第八章第八章 磁场磁场第八章第八章 磁场磁场3不不计计重力的重力的带带正正电电粒粒子，子，质质量量为为m，电电荷量荷
5、量为为q，以与，以与y轴轴成成30角的速角的速度度v0从从y轴轴上的上的a点射入点射入图图中中第第一一象象限限所所在在区区域域为为了了使使该该带带电电粒子能从粒子能从x轴轴上的上的b点以与点以与x轴轴成成60角角图图83第八章第八章 磁场磁场的的速速度度射射出出，可可在在适适当当的的地地方方加加一一个个垂垂直直于于xOy平平面面、磁磁感感应应强强度度为为B的的匀匀强强磁磁场场，若若此此磁磁场场分分布布在在一一个个圆圆形形区区域域内内，试试求求这这个个圆圆形形磁磁场场区区域域的的最最小小面面积积第八章第八章 磁场磁场第八章第八章 磁场磁场射方向所在直线和出射方向所在直线相射方向所在直线和出射方向
6、所在直线相距为距为R的的O点就是圆周的圆心点就是圆周的圆心.质点在磁质点在磁场区域中的轨道就是以场区域中的轨道就是以O为圆心、为圆心、R为为半径的圆上的圆弧半径的圆上的圆弧ef，而，而e点和点和f点应在点应在所求圆形磁场区域的边界上所求圆形磁场区域的边界上.在通过在通过e、f两点的不同的圆周中，最小的一个是以两点的不同的圆周中，最小的一个是以ef连线为直径的圆周连线为直径的圆周第八章第八章 磁场磁场第八章第八章 磁场磁场热点热点2带电粒子在复合场中的运带电粒子在复合场中的运动动带电粒子在复合场中的运动是高考考带电粒子在复合场中的运动是高考考查分析能力、推理能力、空间想象能查分析能力、推理能力、
7、空间想象能力和运用数学知识解决物理问题能力力和运用数学知识解决物理问题能力的重要载体，是高考的热点和重点的重要载体，是高考的热点和重点第八章第八章 磁场磁场解决这类问题，受力分析、运动分析解决这类问题，受力分析、运动分析是关键，结合几何知识，应用牛顿定是关键，结合几何知识，应用牛顿定律、运动学知识、圆周运动问题及功律、运动学知识、圆周运动问题及功能关系综合求解能关系综合求解第八章第八章 磁场磁场实战演练实战演练4有一个有一个带带正正电电的小的小球，球，质质量量为为m、电电荷量荷量为为q，静止在固定的，静止在固定的绝绝缘缘支架上支架上现设现设法法给给小球一个瞬小球一个瞬时时的的初速度初速度v0使
8、小球水平使小球水平飞飞出，出，飞飞出出时时小小图图84第八章第八章 磁场磁场球的球的电电荷量没有改荷量没有改变变同一同一竖竖直面内直面内,有一个有一个竖竖直固定放置的直固定放置的圆环圆环(圆环圆环平面平面保持水平保持水平)，环环的直径略大于小球直径的直径略大于小球直径,如如图图84所示空所示空间所有区域分布着间所有区域分布着竖直方向的匀强电场，垂直纸面的匀竖直方向的匀强电场，垂直纸面的匀强磁场分布在竖直方向的带状区域中强磁场分布在竖直方向的带状区域中,小球从固定的绝缘支架水平飞出后先小球从固定的绝缘支架水平飞出后先第八章第八章 磁场磁场第八章第八章 磁场磁场(1)空间所有区域分布的匀强电场的电
9、空间所有区域分布的匀强电场的电场强度场强度E的大小和方向的大小和方向(2)垂直纸面的匀强磁场区域的最小宽垂直纸面的匀强磁场区域的最小宽度度,磁场磁感应强度磁场磁感应强度B的大小和方向的大小和方向(3)小球从固定的绝缘支架水平飞出到小球从固定的绝缘支架水平飞出到运动到圆环的时间运动到圆环的时间t.第八章第八章 磁场磁场第八章第八章 磁场磁场第八章第八章 磁场磁场第八章第八章 磁场磁场第八章第八章 磁场磁场5如图如图85所示的平行板器件中，存所示的平行板器件中，存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度磁场的磁感应强度B10.20 T，方向垂，方向垂直纸面向
10、里，电场强度直纸面向里，电场强度E11.0105 V/m，PQ为板间中线紧靠平行板右为板间中线紧靠平行板右侧边缘侧边缘xOy坐标系的第一象限内，有一坐标系的第一象限内，有一边界线边界线AO，与，与y轴的夹角轴的夹角AOy45,边界线的上方有垂直纸面向外边界线的上方有垂直纸面向外第八章第八章 磁场磁场的匀强磁场，磁感应强度的匀强磁场，磁感应强度B20.25 T,边界线的下方有水平向右的匀强电场边界线的下方有水平向右的匀强电场,电场强度电场强度E25.0105 V/m，在，在x轴上轴上固定一水平的荧光屏一束带电荷量固定一水平的荧光屏一束带电荷量q8.01019 C、质量、质量m8.01026 kg
11、的正离子从的正离子从P点射入平行板间，沿中线点射入平行板间，沿中线PQ做直线运动，穿出平行板后从做直线运动，穿出平行板后从第八章第八章 磁场磁场y轴上坐标为轴上坐标为(0,0.4 m)的的Q点垂直点垂直y轴射轴射入磁场区，最后打到水平的荧光屏上入磁场区，最后打到水平的荧光屏上的位置的位置C.求：求：图图85第八章第八章 磁场磁场(1)离子在平行板间运动的速度大小离子在平行板间运动的速度大小(2)离子打到荧光屏上的位置离子打到荧光屏上的位置C的坐标的坐标.(3)现只改变现只改变AOy区域内磁场的磁感应区域内磁场的磁感应强度大小强度大小,使离子都不能打到使离子都不能打到x轴上轴上,磁磁感应强度大小
12、感应强度大小B2应满足什么条件？应满足什么条件？第八章第八章 磁场磁场解析：解析：(1)设离子的速度为设离子的速度为v，由于沿中，由于沿中线线PQ做直线运动，则有做直线运动，则有qE1qvB1代入数据解得代入数据解得v5.0105 m/s.第八章第八章 磁场磁场第八章第八章 磁场磁场第八章第八章 磁场磁场离子打到荧光屏上的位置离子打到荧光屏上的位置C的水平坐标的水平坐标为为xC0.20.40.6(m)第八章第八章 磁场磁场第八章第八章 磁场磁场答答案案：(1)5.0105 m/s(2)(0.6 m,0)(3)B20.3 T第八章第八章 磁场磁场本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束按按ESC键键退出全屏播放退出全屏播放