高考物理一轮总复习精品课件 第十一章 磁场 专题提升课19 带电粒子在有界匀强磁场中的临界、极值与多解问题.ppt

*********************第十一章磁场专题提升课19带电粒子在有界匀强磁场中的临界、极值与多解问题学习目标：1.能够确定粒子运动的圆心、半径、运动时间。2.学会处理带电粒子在直线边界、平行边界、圆形边界、多边形边界或角形区域磁场中运动的问题。3.会分析带电粒子在匀强磁场中的多解问题。考点一带电粒子在有界匀强磁场中的临界、极值问题2.几种常见的求极值情况（速度一定时）（1）最长时间：弧长最长，一般为轨迹与直线边界相切。圆形边界：公共弦为小圆直径时，出现极值，即当运动轨迹圆半径大于圆形磁场半径时，以磁场直径的两端点为入射点和出射点的轨迹对应的圆心角最大，粒子运动时间最长。3.有界磁场中的临界极值问题的分析思路和方法两种思路一是以定理、定律为依据，首先求出所研究问题的一般规律和一般解的形式，然后分析、讨论处于临界条件时的特殊规律和特殊解二是直接分析、讨论临界状态，找出临界条件，从而通过临界条件求出临界值两种方法物理方法（1）利用临界条件求极值；（2）利用边界条件求极值；（3）利用矢量图求极值数学方法（1）用三角函数求极值；（2）用二次方程的判别式求极值；（3）用不等式的性质求极值；（4）图像法等从关键词找突破口许多临界问题，题干中常用“恰好”“最大”“至少”“不相撞”“不脱离”等词语对临界状态给以暗示，审题时，一定要抓住这些特定的词语挖掘其隐藏的规律，找出临界条件续表考向1直线边界磁场中的临界极值问题B（1）粒子的比荷；（2）粒子恰好不从右边界射出时在磁场中运动的时间。考向2三角形磁场中的临界极值问题D规律方法解答临界极值问题的一般思维流程______________________________________________________________________________________________________考向3圆形磁场中的临界极值问题D考向4圆环形磁场中的临界极值问题C考向5磁场的最小面积问题考点二带电粒子在匀强磁场中运动的多解问题带电粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，由于带电粒子电性不确定、磁场方向不确定、临界状态不确定、运动的往复性造成带电粒子在有界匀强磁场中运动的多解问题。（1）找出多解的原因。（2）画出粒子的可能轨迹，找出圆心、半径的可能情况。考向1带电粒子电性不确定形成多解B考向2磁场方向不确定形成多解只知磁感应强度的大小，而不知其方向，此时必须要考虑磁感应强度方向不确定而形成的多解。D考向3临界状态不唯一形成多解带电粒子在洛伦兹力作用下飞越有界磁场时，由于粒子运动轨迹是圆弧，又由于粒子入射磁场的速度大小不确定，如图所示，于是形成多解。C考向4运动的周期性形成多解带电粒子在组合场或交变场中运动时，运动往往具有周期性，从而形成多解，如图所示。（1）粒子射入时的速度大小；*******************************