20202021学年度上学期人教版高二物理选修31第三章磁场专题课件《动态圆》.ppt

1、情情景景 确定量确定量不确定量不确定量问题问题一一带电粒子电性、带电粒子电性、电量入射电量入射点位置、点位置、v的方向以及磁感的方向以及磁感应强度应强度Bv的大小的大小1.所有带电粒子圆周所有带电粒子圆周运动圆心构成怎样图运动圆心构成怎样图形？形？2.带电粒子运动带电粒子运动轨迹所经过的区域？轨迹所经过的区域？二二带电粒子电性、带电粒子电性、电量入射电量入射点位置、点位置、v的大小以及磁感的大小以及磁感应强度应强度Bv的方向的方向三三v的大小和方向、带电粒子的大小和方向、带电粒子电性、电量电性、电量以及磁感应强度以及磁感应强度B入射点的位入射点的位置置(平移平移)三种基本情景三种基本情景BvB

2、FvBFvBFvBFvBFvBFvBFv情情景景 确定量确定量不确定量不确定量问题问题一一带电粒子电性、带电粒子电性、电量入射电量入射点位置、点位置、v的方向以及磁感的方向以及磁感应强度应强度Bv的大小的大小1.所有带电粒子圆周所有带电粒子圆周运动圆心构成怎样图运动圆心构成怎样图形？形？2.带电粒子运动带电粒子运动轨迹所经过的区域？轨迹所经过的区域？二二带电粒子电性、带电粒子电性、电量入射电量入射点位置、点位置、v的大小以及磁感的大小以及磁感应强度应强度Bv的方向的方向三三v的大小和方向、带电粒子的大小和方向、带电粒子电性、电量电性、电量以及磁感应强度以及磁感应强度B入射点的位入射点的位置置(

3、平移平移)三种基本情景三种基本情景vBvBvBvBvBvBvBvBvBvBvBvBvBvBvBvBvBvBvBvBvBvBvBvBvBvB情情景景 确定量确定量不确定量不确定量问题问题一一带电粒子电性、带电粒子电性、电量入射电量入射点位置、点位置、v的方向以及磁感的方向以及磁感应强度应强度Bv的大小的大小1.所有带电粒子圆周所有带电粒子圆周运动圆心构成怎样图运动圆心构成怎样图形？形？2.带电粒子运动带电粒子运动轨迹所经过的区域？轨迹所经过的区域？二二带电粒子电性、带电粒子电性、电量入射电量入射点位置、点位置、v的大小以及磁感的大小以及磁感应强度应强度Bv的方向的方向三三v的大小和方向、带电粒子

4、的大小和方向、带电粒子电性、电量电性、电量以及磁感应强度以及磁感应强度B入射点的位入射点的位置置(平移平移)三种基本情景三种基本情景 B VB VB VB VB VB VB VB三种基本情景三种基本情景情景情景 动态图形动态图形动态效果动态效果一一二二三三三种基本情景三种基本情景情景情景 动态图形动态图形动态效果动态效果一一二二三三缩放缩放三种基本情景三种基本情景情景情景 动态图形动态图形动态效果动态效果一一二二三三缩放缩放旋转旋转三种基本情景三种基本情景情景情景 动态图形动态图形动态效果动态效果一一二二三三缩放缩放旋转旋转平移平移 题型一：磁场直线有界题型一：磁场直线有界 如图所示，如图所示

5、，A、B为水平放置的无限长平行板，板间距离为为水平放置的无限长平行板，板间距离为d，A板上有一电子源板上有一电子源P，Q点为点为P点正上方点正上方B板上的一点，在纸面内板上的一点，在纸面内从从P点向点向Q点发射速度大小不限的电子，若垂直纸面向里方向加点发射速度大小不限的电子，若垂直纸面向里方向加一匀强磁场，磁场感应强度为一匀强磁场，磁场感应强度为B，已知电子质量为，已知电子质量为m，电量为，电量为q，不计电子重力及电子间的相互作用力，且电子打到板上均被吸不计电子重力及电子间的相互作用力，且电子打到板上均被吸收，并转移到大地，求电子击在收，并转移到大地，求电子击在A、B两板上的范围？两板上的范围

6、？ABPQEF题型二：磁场三角形有界题型二：磁场三角形有界 如图所示，等腰直角三角形如图所示，等腰直角三角形OPQ，直角边，直角边OP、OQ长度均长度均为为L，直角平面内，直角平面内(包括边界包括边界)有一垂直平面向外的匀强磁场，磁有一垂直平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为感应强度大小为B.在在PQ边下方放置一带电粒子发射装置，它沿边下方放置一带电粒子发射装置，它沿垂直垂直PQ边的方向发射出一束具有相同质量、电荷量和速度边的方向发射出一束具有相同质量、电荷量和速度v的的带正电粒子，已知带电粒子的比荷为：带正电粒子，已知带电粒子的比荷为：(1)粒子在磁场中运动的半径；粒子在磁场中运动的半径；(

7、2)粒子从粒子从OQ边射出的区域长度边射出的区域长度BLvmq2 vAvAvAvAvABCDvAvARBDC题型三：磁场矩形有界题型三：磁场矩形有界 如图所示，在如图所示，在0 xa、0ya/2范围内有垂直于范围内有垂直于xy平面向外的匀平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为强磁场，磁感应强度大小为B，坐标原点，坐标原点O处有一个粒子源，在某处有一个粒子源，在某时刻发射大量质量为时刻发射大量质量为m、电荷量为、电荷量为q的带正电粒子，它们的速度大的带正电粒子，它们的速度大小相同，速度方向均在小相同，速度方向均在xy平面内，与平面内，与y轴正方向的夹角分布在轴正方向的夹角分布在090范围内，已知粒

8、子在磁场中做圆周运动的半径介于范围内，已知粒子在磁场中做圆周运动的半径介于a/2到到a之间，之间，从发射粒子到粒子全部离开磁场经历的时间恰好为粒子从发射粒子到粒子全部离开磁场经历的时间恰好为粒子在磁场中做圆周运动周期的四分之一，求最后离开磁场的粒子从在磁场中做圆周运动周期的四分之一，求最后离开磁场的粒子从粒子源射出时的粒子源射出时的 (1)速度的大小及方向？速度的大小及方向？yxOa/2aCCsinsincos2aRRRaR，22sincos166(2)(2)22aqBRavm6-6，sin=10由几何关系得：由几何关系得：sinsincos2aRRRaR，题型四：磁场非规则区域有界题型四：磁

9、场非规则区域有界 如图所示，在如图所示，在xOy平面内有许多电子（质量为平面内有许多电子（质量为m，电，电量为量为e），从坐标原点），从坐标原点O不断的以相同大小的速度沿不同不断的以相同大小的速度沿不同方向射入方向射入I象限，现加一个垂直于象限，现加一个垂直于xOy平面向里的磁感应强平面向里的磁感应强度为度为B的匀强磁场，要求这些电的匀强磁场，要求这些电子穿过该磁场后都能子穿过该磁场后都能平行于平行于x轴向轴向+x方向方向运动，试求符合该条运动，试求符合该条件的磁场的最小面积？件的磁场的最小面积？xyv0Vyx.eBvm12R21R412S2220222min由几何关系得：由几何关系得：通过动态圆建通过动态圆建立物理情景立物理情景渐变到突变渐变到突变(注意注意边界情况或者是边界情况或者是约束条件约束条件)临界状态临界状态(利用几何关系利用几何关系)二、物理思想和方法：二、物理思想和方法：旋转法旋转法 缩放法缩放法 平移法平移法一、思维过程：一、思维过程：小小 结结