1、07年25题,06年全国二卷25（20分）如图所示，在x0与x0的区域中，存在磁感应强度大小分别为B1与B2的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面向里，且B1B2。一个带负电荷的粒子从坐标原点O以速度v沿x轴负方向射出，要使该粒子经过一段时间后又经过O点，B1与B2的比值应满足什么条件？,带电粒子在磁场中运动（与几何知识相结合）,对数理能力的考查,4.深入研究考题之“主干与能力”,08年25题,带电粒子在磁场中运动（与几何知识相结合）,加上在电场中运动过程的分析计算,能力要求进一步提升,对数理能力的考查,4.深入研究考题之“主干与能力”,沿Y轴负方向螺旋递进位移d =2（r2r1）,粒子在磁场中转n
2、圈 应满足 2r1 = nd,对数理能力的考查,4.深入研究考题之“主干与能力”,a,分析、计算、综合、归纳,对数理能力的考查,4.深入研究考题之“主干与能力”,P,y,x,N0,O,N0,R,x1,a,a,x1,N1,a,可能,x1,N2,(n=0、1、2 ）,带电粒子在磁场中运动时结合循环渐进的模式，考查学生运用数学处理物理问题的能力和分析综合能力,数学方法已不仅仅是工具更是分析和解决问题的手段！,学生应考要有信心,最简单的路径是绝大多数学生能做到的，要让学生会一步做一步,一次碰撞的路径是相当多数学生能做到的，走一步再看一步，不轻言放弃！打好攻坚心理战！,4应用数学处理物理问题的能力：能够
3、根据具体问题列出物理量之间的关系式，进行推导和求解，并根据结果得出物理结论，必要时能运用几何图形，函数图像进行表达、分析。,对数理能力的考查,体会四：高考经常通过压轴题重点考查用数学方法处理物理问题的能力，且以此加大区分度。,考纲链接,4.深入研究考题之“主干与能力”,例1如图所示，一电荷量为q 的带电粒子（不计重力）自A点以速度v垂直磁场边界射入磁感应强度为B、宽度为d 的匀强磁场中，穿过磁场时速度方向与原来入射方向的夹角为300，则该带电粒子的质量m是多少？穿过磁场所用的时间为多少？,分析本题解答的关键是画出粒子运动的 轨迹图，用圆的相关知识求解。,出题意图引出一般性的方法 1、如何确定圆
4、心？（圆上两点切线的法线的交点） 2、如何求半径？（几何方法，常是解三角形） 3、如何求粒子在磁场中的运动时间？（利用圆弧所对圆心角）,基本方法、规律,例说习题课设计思想,例2如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过y轴上的点a（0，L）和O点.一电子从a点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的b点射出磁场，此时速度方向与x轴正方向夹角为600.下列说法正确的是 ( ) A、电子在磁场中运动的时间为 B、电子在磁场中运动的时间为 C、磁场区域的圆心坐标为( , ) D、电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为(0,-2L),O,v0,600,B C,物理知识
5、与数学知识的结合,深度增加,例说习题课设计思想,根据几何知识可以证明射向圆形匀强磁场中心的带电粒子，都好象是从匀强磁场中心射出来的。,挖掘特殊规律一,培养分析能力,例说习题课设计思想,如果带电粒子运动轨迹半径等于圆形磁场半径，则根据几何知识可以证明：任意方向射入的粒子出射速度方向与过入射点O圆形磁场边界的切线平行,挖掘特殊规律二,培养分析能力,例说习题课设计思想,例3：（2009年海南物理16题） 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v0 的初速度沿纸面垂直于BC边射入正方形区域。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
6、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。,E,利用规律 求解高考题,应用提升,例说习题课设计思想,利用规律 求解高考题,挖掘特殊规律二,挖掘特殊规律一,物理知识与数 学知识的结合,深度增加,培养分析能力,基本方法、规律,应用提升,知识、方法基础,能力提高,综合应用,习题课设计思路,微观的带电粒子在匀强磁场中 （不计重力），粒子将做怎样的运动？ （1）无速度（2）有初速度V（V/B）（3）有初速度V（ vB）,始终静止,匀速直线运动,匀速圆周运动,提出问题,例说复习课设计思想,思考方法,注意：用弧度表示,老师引导 学生思考,例说复习课
7、设计思想,1、找圆心,2、定半径,3、确定运动时间,问题一：弦切角、偏向角、回旋角的关系,b. 相对的弦切角()相等，与相邻的弦切角()互补,v,a.粒子速度的偏向角()等于回旋角 ()，并等于AB弦与切线的夹角(弦切角)的2倍,v,O,A,B,O,例说复习课设计思想,设计情景 学生思考,S,Q,B,x,P,x,结合学案例题引导思维拓展一,例说复习课设计思想,问题二：带电粒子在平行直线边界磁场中的运动,B,P,S,Q,P,Q,Q,圆心在过入射点跟跟速度方向垂直的直线上,圆心在过入射点跟边界垂直的直线上,圆心在磁场原边界上,用动态变化的思想分析出临界状态,P,分析能力,改变情景 学生思考,例说复
8、习课设计思想,例3在真空中宽的区域内有匀强磁场，质量为，电量为e，速率为的电子从边界外侧垂直射入磁场，入射方向与夹角，为了使电子能从磁场的另一侧边界射出，应满足的条件是：,.veBd/m（1+sin） .veBd/m（1+cos） .v eBd/msin .v eBd/mcos,C,E,F,D,B,B,思考：能从EF射出，求电子在磁场中运动的最长时间是多长？,例说复习课设计思想,具体应用 深化理解,问题三：带电粒子在矩形边界磁场中的运动,o,B,圆心在磁场原边界上,圆心在过入射点跟速度方向垂直的直线上,量变积累到一定程度发生质变，出现临界状态（轨迹与边界相切）,例说复习课设计思想,改变情景 深
9、入思考,例4.如图所示，一足够长的矩形区域abcd内充满方向垂直纸面向里的、磁感应强度为B的匀强磁场，在ad边中点O方向垂直磁场射入一速度方向跟ad边夹角=300 、大小为v0的带电粒子，已知粒子质量为m、电量为q，ab边足够长，ad边长为L，粒子的重力不计。求：.粒子能从ab边上射出磁场的v0大小范围。.如果带电粒子不受上述v0大小范围的限制，求粒子在磁场中运动的最长时间。,具体应用 深化理解,例说复习课设计思想,问题四：带电粒子在圆形边界磁场中的运动,B,O,O,重要结论：入射速度方向指向匀强磁场区域圆的圆心，刚出射时速度方向的反向延长线必过该区域圆的圆心,B,O,例说复习课设计思想,改变
10、情景 深入思考,例5.一带电质点，质量为m，电量为q，重力忽略不计，以速度v与y轴成30角从y轴上的a点射入图中第一象限所示的区域。为了使该质点能从x轴上的b点与ox夹60角方向射出，可在适当的地方加一垂直于xy平面、磁感应强度为B的匀强磁场。若此磁场仅分布在一个圆形区域内，求这圆形磁场区域的最小半径.,例说复习课设计思想,具体应用 加深理解,课后知识网络图,带电粒子在磁场中的运动,直线运动：,带电粒子的速度与磁场平行时,匀速圆 周运动：,带电粒子的速度与磁场垂直时,单边界,双边界,矩形边界,圆形边界,V大小变 方向不变,V方向变 大小不变,几何知识,复习课设计思路,提出问题,分析问题,方法,规律,应用提升,改变条件 分类分析,课上引路 课下加强,专题知识网络示意图,带电粒子在电磁场中的运 动,专题复习结束方法成体系,运动电荷的受力情况 仅在电场力作用下 仅在磁场力作用下 在复合场力作用下,电荷的曲线运动情况 类平抛运动 圆周运动 多过程运动,运用的知识和方法 三种场力的知识 运动学公式 运动的合成与分解 三大力学规律 圆的几何知识 边界条件的寻找和隐含条件的挖掘,实际应用 示波器 回旋加速器 质谱仪 显像管,
