专题探究磁场部分专题探究示例.ppt

专题：带电粒子在有界磁场中的运动近3年全国卷考情洛伦兹力提供向心力一、认识有界磁场
定义：在题目规定的某一区域内有匀强磁场。
特点：带电粒子在有界匀强磁场中(一般)做不完整的匀速圆周运动，运动轨迹是一段圆弧。二、解题的基本过程与方法3定半径：①速度较小时，做圆周运动后从原边界飞出；
②速度增加为某临界值时，粒子做圆周运动其轨迹与另一边界相切；
③速度较大时粒子做圆周运动后从另一边界飞出。从平面几何的角度看，是粒子轨迹圆与磁场边界圆的两圆相交问题。例1、如图所示，在y<0的区域内存在匀强磁场，磁场方向如图，磁感应强度为B。一带正电的粒子以速度v从O点射入磁场，入射方向在xoy平面内，与x轴正向的夹角为θ。若粒子射出磁场的位置与O点的距离为L，求该粒子的比荷q/m。变式2、（2017.全国卷Ⅱ.18）如图，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点，大量相同的带电粒子以相同的速率经过P点，在纸面内沿不同的方向射入磁场，若粒子射入的速度为V1，这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上；若粒子射入速度为V2，相应的出射点分布在三分之一圆周上，不计重力及带电粒子之间的相互作用，则V2：V1为（）

A.B.

C.D.自我检测2、如图所示，在一个直角三角形区域ABC内，存在方向垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，AC边长为3l，∠C=90°，∠A=53°．一质量为m、电荷量为+q的粒子从AB边上距A点为l的D点垂直于磁场边界AB射入匀强磁场，要使粒子从BC边射出磁场区域（sin53°=0.8，cos53°=0.6），则（）

A.粒子速率应大于

B.粒子速率应小于

C.粒子速率应小于

D.粒子在磁场中最短的运动时间为3、如图所示，有界匀强磁场边界线SP∥MN，速率不同的同种带电粒子（重力不计且忽略粒子间的相互作用）从S点沿SP方向同时射入磁场．其中穿过a点的粒子速度v1与MN垂直；穿过b点的粒子速度v2与MN成60°角，则粒子从S点分别到a、b所需时间之比为（）

A.1:3B.4:3C.3:2D.1:14、如图，ABCD是边长为a的正方形．质量为m、电荷量为e的电子以大小为v的初速度沿纸面垂直于BC变射入正方形区域．在正方形内适当区域中有匀强磁场．电子从BC边上的任意点入射，都只能从A点射出磁场．不计重力，求：
（1）此匀强磁场区域中磁感应强度的方向和大小；
（2）此匀强磁场区域的最小面积．