蔣緯??
帶電粒子在磁場中的運動這個知識點涉及知識理解、過程解讀、模型轉(zhuǎn)化、方法處理、情感及價值等全方位內(nèi)容,并體現(xiàn)了注重基礎(chǔ)、突出能力的新課標特點,因而成為近幾年高考試題的熱門考點。
一、帶電粒子運動徑跡的分析及判定
確定帶電粒子在磁場中運動的軌跡,關(guān)鍵在于確定磁場的方向或粒子運動的軌跡偏轉(zhuǎn)方向,同時要注意帶電粒子的電性,然后根據(jù)左手定則判斷。在判斷時還要注意軌跡的曲率半徑的變化,以確定其運動的方向。
例1一個帶電粒子沿垂直于磁場的方向射入一勻強磁場,粒子的一段徑跡如圖1所示。徑跡上的每一小段都可近似看成圓弧。由于帶電粒子使沿途的空氣電離,粒子的能量逐漸減?。◣щ姾闪坎蛔儯?。從圖中情況可以確定()。
A.粒子從a到b,帶正電
B.粒子從a到b,帶負電
C.粒子從b到a,帶正電
D.粒子從b到a,帶負電
二、帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動的問題
帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的程序解題法——三步法:
(1)畫軌跡,即畫出軌跡,并確定圓心,運用幾何方法求半徑。
(2)找聯(lián)系,軌道半徑與磁感應強度、運動速度相聯(lián)系,偏轉(zhuǎn)角度與圓心角、運動時間相聯(lián)系,在磁場中運動的時間與周期相聯(lián)系。
(3)用規(guī)律,即運用牛頓第二定律和圓周運動的規(guī)律,特別是周期公式、半徑公式等。
求解帶電粒子在磁場中運動多解問題的技巧:
(1)分析題目特點,確定題目多解形成的原因。
(2)作出粒子運動軌跡示意圖(全面考慮多種可能性)。
(3)若為周期性重復的多解問題,應該尋找通項式;若是出現(xiàn)幾種解的可能性,應該注意每種解出現(xiàn)的條件。
1.質(zhì)量和電荷量都相等的帶電粒子
M和N,以不同的速度經(jīng)小孔S垂直進入勻強磁場,運動的半圓軌跡如圖7中的兩條虛線所示,下列表述正確的是()。
A.M帶負電,N帶正電
B.M的速率小于N的速率
C.洛倫茲力對M、N做正功
D.M的運行時間大于N的運行時間
圖8
2.如圖8所示,在第一象限內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場,一對正、負電子分別以相同速率與x軸成θ=30°角的方向從原點射入磁場,則正、負電子在磁場中運動的時間之比為()。
A.1∶2B.2∶1
C.1∶3D.1∶1
圖9
3.如圖9所示,長為L的水平極板間,有垂直于紙面向里的勻強磁場,磁感應強度為B,板間距離為L,板不帶電。一質(zhì)量為m、電荷量為q、帶正電的粒子(不計重力),從左邊極板間中點處垂直磁感線以速度v水平射入磁場,欲使粒子不打在極板上,可采用的方法是() 。
(責任編輯張巧)