2013年高三物理专题复习课件

第十一章：

磁 场

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典型例题剖析………………04 适时仿真训练………………09

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典型例题剖析例3 一匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面，在xy平面，磁场分布在以O为圆心的 一个圆形区域内，一个质量为m、电荷量为q

的带电粒子，由原点O开始运动，初速度为v,方向沿x轴正方向，后来粒子经过y轴上的P 点，此时速度方向与y轴夹角为30°,P到O

的距离为L,如图所示.不计重力的影响，求磁场的磁感应强度B的大小和xy平面上磁场 区域的半径R. [解析] 粒子在磁场中受洛伦兹力作用做匀速圆周运动，

设其半径为r则qvB mv r2

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典型例题剖析如图，粒子在磁场中的轨道的圆心C必在y轴上，且P点在磁场区之外. 过P点沿速度方向作延长线，它与x轴相交

于Q点，过O点作圆弧与x轴相切，并且与PQ相切，切点为A,即粒子离开磁场区的位置， 这样也求得圆弧轨迹的圆心C,如图所示. 由图中几何关系得L=3rB 3 mv qL

图中OA的长度即圆形磁场区的半径R,由图中几何关系可得R 3 3 L

[答案]

R

3 3

L

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典型例题剖析例4 如图所示，在直线MN与PQ之间有两个匀强磁场区

域，两磁场的磁感应强度分别为B1 、B2 ,方向均与纸面垂直，两磁场的分界线OO′与MN和PQ都垂直，现有一带正电的粒子 质量为m、电荷量为q,以速度v0垂直边界MN射入磁场B1中，

并最终垂直于边界PQ从O′Q段射出磁场，已知粒子始终在纸面内运动，且每次均垂直OO′越过磁场分界线. (1)写出MN与PQ间的距离d的表达式. (2)求粒子在磁场中运动的时间.

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典型例题剖析[解析] 本题主要考查的是带电粒子在匀强磁场中的运动.

(1)粒子在O′Q间射出，轨迹如图所示 2由 qv 0 B mv 0 / R ,

得粒子在B1中的轨道半径 R1=mv0/(qB1),

同理得粒子在B2中的轨道半径 R2=mv0(qB2),由图示可知d=(2n+1)(R1+R2),(n=0,1,2,3…) 因此d ( 2 n 1) mv 0 ( B 1 B 2 ) qB 1 B 2

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典型例题剖析(2)粒子在磁场B1中做圆周运动的周期T1 2 πm qB 1

在磁场B2中做圆周运动的周期 T 2 qB 2

2 πm

粒子在O′O间射出，在两个磁场中分别经历(2n+1)个 所以t ( 2 n 1) ( T1 4 T2 4 ) ( 2 n 1) π m ( B 1 B 2 ) 2 qB 1 B 2 ,

T 4

(n=0,1,2,3…)

[答案] (1)

d

( 2 n 1) mv 0 ( B 1 B 2 ) qB 1 B 2

(2)

( 2 n 1) π m ( B 1 B 2 ) 2 qB 1 B 2

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适时仿真训练

1.[答案]

(1)

3πm v0 4q B2 2

2

2

(2)

(2 π 3 3 )m 3 qB

2.[答案] (1)100 m/s

(2)2.8×10-2 s