2018年高考物理一轮复习教学案(52份) 人教课标版11(优秀教案)

＋(＋θ)＝? 当＝时，无解。? 当＝时，联立⑨?式得 θ＝?

联立⑦⑨⑩?式得 ＝?

当≥时，不满足＜θ＜的要求。? 若在点击中板，根据题意由几何关系得 ＋θ＋(＋θ)＝? 当＝时，无解。? 当＝时，联立⑨?式得 θ＝?

联立⑦⑨?式得 ＝?

当≥时，不满足＜θ＜的要求。?

【解题法】 求解带电粒子在磁场中运动多解问题的技巧 ()分析题目特点，确定题目多解性形成原因。 ()作出粒子运动轨迹示意图(全面考虑多种可能性)。

()若为周期性重复的多解问题，寻找通项式，若是出现几种解的可能性，注意每种解出现的条件。

命题法 带电粒子在磁场中运动的临界和极值问题

典例 (多选) 如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场分布在正方形区域内，点是边的中点。一个带正电的粒子仅在磁场力的作用下，从点沿纸面以垂直于边的速度射入正方形内，经过时间后刚好从点射出磁场。现设法使该带电粒子从点沿纸面以与成°角的方向，以大小不同的速率射入正方形内，那么下列说法中正确的是( )

．若该带电粒子在磁场中经历的时间是，则它一定从边射出磁场 ．若该带电粒子在磁场中经历的时间是，则它一定从边射出磁场 ．若该带电粒子在磁场中经历的时间是，则它一定从边射出磁场 ．若该带电粒子在磁场中经历的时间是，则它一定从边射出磁场 [答案]

[解析]

如图所示，作出刚好从边射出的轨迹①、刚好从边射出的轨迹②、从边射出的轨迹③和刚好从边射出的轨迹④。由从点沿纸面以垂直于边的速度射入正方形内，经过时间后刚好从点射出磁场可知，带电粒子在磁场中做圆周运动的周期是。可知，从边射出磁场经历的时间一定小于，从边射出磁场经历的时间一定大于等于，小于；从边射出磁场经历的时间一定大于等于，小于；从边射出磁场经历的时间一定是。

【解题法】 带电粒子在磁场中运动的临界极值问题的解题

方法的一般解题模式

()根据粒子的运动轨迹，运用动态思维，作出临界和极值轨迹图；

()寻找几何关系，分析临界条件，总结临界和极值点的规律； ()然后应用数学知识和相应物理规律分析临界和极值量列出方程。

．两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行。一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力)，从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的( )

．轨道半径减小，角速度增大 ．轨道半径减小，角速度减小 ．轨道半径增大，角速度增大 ．轨道半径增大，角速度减小 答案

解析 带电粒子以某一速度垂直磁场方向进入匀强磁场，在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，得＝，解得轨道半径＝。带电粒子由较强磁场区域进入到较弱磁场区域，磁感应强度减小，由＝可知，轨道半径增大。由于洛伦兹力不做功，带电粒子速度不变，由角速度公式ω＝，可知角速度减小，选项正确，选项错误。

．(多选)有两个匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，Ⅰ中的磁感应强度是Ⅱ中的倍。两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动。与Ⅰ中运动的电子相比，Ⅱ中的电子( )

．运动轨迹的半径是Ⅰ中的倍 ．加速度的大小是Ⅰ中的倍 ．做圆周运动的周期是Ⅰ中的倍 ．做圆周运动的角速度与Ⅰ中的相等 答案

解析 电子在两匀强磁场Ⅰ、Ⅱ中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律可得＝，可得＝，即＝＝，选项正确；由＝得，＝＝，选项错误；根据周期公式＝，可得＝＝，选项正确；根据角速度公式ω＝，

可得＝＝，选项错误。

．如图所示，是竖直平面上的一点，前有一条形磁铁垂直于，且极朝向点。后一电子在偏转线圈和条形磁铁的磁场的共同作用下，在水平面内向右弯曲经过点。在电子经过点的瞬间，条形磁铁的磁场的对该电子的作用力的方向( )

．向上 ．向下 ．向左 ．向右 答案

解析 由题意知，磁铁在点磁场方向为垂直于向前，电子在点的瞬时速度方向向右。根据左手定则，可以判断出洛伦兹力方向向上，正确。

．(多选)如图所示，处有一电子源，可向纸面内任意方向发射电子，平板垂直于纸面，在纸面内的长度＝ ，中点与间的距离＝ ，与直线的夹角为θ，板所在平面有电子源的一侧区域有方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度＝×－ 。电子质量＝×－ ，电荷量＝－×－ ，不计电子重力。电子源发射速度＝× 的一个电子，该电子打在板上可能位置的区域的长度为，则( )