本试题 “如图所示,一束极细的可见光照射到金属板上的A点,可以从A点向各个方向发射出速率不同的电子,这些电子被称为光电子.金属板左侧有一个方向垂直纸面向里、磁...” 主要考查您对认识曲线运动
牛顿第二定律
带电粒子在匀强磁场中的运动
等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
认识曲线运动:
1、曲线运动一定是变速运动;质点的路程总大于位移大小;质点作曲线运动时,受到合外力和相应的速度一定不为零,并总指向曲线内侧。
2、曲线运动速度的方向
曲线运动中速度的方向是时刻改变的,物体在某一点(或某一时刻)的速度的方向是在曲线的这一点的切线方向。
3、物体做曲线运动的条件
物体作曲线运动的条件:运动物体所受的合外力(或加速度)的方向跟它的速度方向不在同一直线。
知识点拨:
曲线运动的条件:
当物体所受的合力(加速度)与其速度方向不在同一直线上,物体做曲线运动。曲线运动的合外力方向做曲线运动物体受到的合外力方向总是指向曲线的凹侧。
曲线运动的判断判断:
物体是否做曲线运动时,关键是看物体所受合力或加速度的方向与速度方向的关系,若两方向共线就是直线运动,不共线就是曲线运动。
知识拓展:
曲线运动的分析
在曲线运动中:当力与速度间的夹角等于90°时,作用力仅改变物体速度的方向,不改变速度的大小,例如匀速圆周运动;当夹角小于90°时,作用力不仅改变物体运动速度的方向,并且增大速度的量值;当夹角大于90°时,同样改变物体运动速度的方向,但是却减小速度的量值。在曲线运动中物体运动到某一点时,物体所受的合外力可以分解为沿速度方向和垂直速度方向两个分量,其中沿速度方向的分量改变速度的大小,垂直速度的分量改变速度的方向。曲线运动中速度的方向时刻在变,因为速度是个矢量,既有大小,又有方向,只要两者中的一个发生变化我们就是就表示速度矢量发生变化。从对加速度的定义(速度变化与发生这一变化所用时间的比值叫做加速度)可知做曲线运动的物体就具有了加速度,所以曲线运动是变速运动。
带电粒子在匀强磁场中的运动形式:
电偏转与磁偏转的对比:
关于角度的两个结论:
(1)粒子速度的偏向角φ等于圆心角α,并等于AB弦与切线的弦切角θ的2倍(如图所示),即。
(2)相对的弦切角θ相等,与相邻的弦切角θ'互补,即
有界磁场中的对称及临界问题:
(1)直线边界
粒子进出磁场时的速度关于磁场边界对称.如图所示。
(2)圆形边界
①沿半径方向射入磁场,必沿半径方向射出磁场。
②射入磁场的速度方向与所在半径间夹角等于射出磁场的速度方向与所在半径间的夹角。
(3)平行边界
存在着临界条件:
(4)相交直边界
确定轨迹圆心位置的方法:
带电粒子在磁场中做圆周运动时间和转过圆心角的求解方法:
带电粒子在有界磁场中的临界与极值问题的解法:
当某种物理现象变化为另一种物理现象,或物体从一种状态变化为另一种状态时,发生这种质的飞跃的转折态通常称为临界状态,涉及临界状态的物理问题叫做临界问题,产生临界状态的条件叫做临界条件,临界问题能有效地考查学生多方面的能力,在高考题中屡见不鲜。认真分析系统所经历的物理过程,找出与临界状态相对应的临界条件,是解答这类题目的关键,寻找临界条件,方法之一是从最大静摩擦力、极限频率、临界角、临界温度等具有临界含义的物理量及相关规律人手:方法之二是以题目叙述中的一些特殊词语如“恰好”、“刚好”、“最大”、“最高”、“至少”为突破口,挖掘隐含条件,探求临界位置或状态。如:
(1)刚好穿出磁场边界的条件是带电粒子在磁场中运动的轨迹与边界相切。据此可以确定速度、磁感应强度、轨迹半径、磁场区域面积等方面的极值。
(2)当速度v一定时,弧长(或弦长)越大,圆周角越大,则带电粒子在有界磁场巾运动的时间越长。(前提条件是弧是劣弧)
(3)当速率v变化时,圆周角大的,运动时间越越长。
“动态圆”问题的解法:
1.入射粒子不同具体地说当入射粒子的比荷不同时,粒子以相同的速度或以相同的动能沿相同的方向射人匀强磁场时,粒子在磁场中运动的周期必不相同;运动的轨迹半径,在以不同的速度入射时不相同,以相同动能入射时可能不同。
2.入射方向不同相同的粒子以相同的速率沿不同方向射人匀强磁场中,粒子在磁场中运动的轨道中,运动周期是相同的,但粒子运动径迹所在空间位置不同,所有粒子经过的空间区域在以入射点为圆心,运动轨迹圆的直径为半径的球形空间内。当磁场空间有界时,粒子在有界磁场内运动的时间不同,所能到达的最远位置不同,从而形成不同的临界状态或极值问题,此类问题中有两点要特别注意:一是旋转方向对运动的影响,二是运动中离入射点的最远距离不超过2R,因R是相同的,进而据此可利用来判定转过的圆心角度、运动时间等极值问题,其中l是最远点到入射点间距离即轨迹上的弦长。
3.入射速率不同
相同的粒子从同一点沿同一方向以不同的速率进入匀强磁场中,虽然不同速率的粒子运动半径不同,但圆心却在同一直线上,各轨迹圆都相切于入射点。在有界磁场中会形成相切、过定点等临界状态,运动时间、空间能到达的范围等极值问题。当粒子穿过通过入射点的直线边界时,粒子的速度方向相同,偏向角相同,运动时间也相同。
4.入射位置不同
相同的粒子以相同的速度从不同的位置射入同一匀强磁场中,粒子在磁场中运动的周期、半径都相同,但在有界磁场中,对应于同一边界上的不同位置,会造成粒子在磁场巾运动的时间不同,通过的路程不同,出射方向不同,从而形成不同的临界状态,小同的极值问题。
5.有界磁场的边界位置变化
相同粒子以相同的速度从同定的位置出发,途经有界磁场Ⅸ域,若磁场位置发生变化时,会引起粒子进入磁场时的入射位置或相对磁场的入射方向发生变化,从而可能引起粒子在磁场中运动时间、偏转角度、出射位置与方向等发生变化,进而形成临界与极值问题。
与“如图所示,一束极细的可见光照射到金属板上的A点,可以从A点...”考查相似的试题有: