第十一章磁场微点突破7带电粒子在立体空间中的运动目标要求1.会处理带电粒子在匀强磁场中的螺旋线运动和在叠加场中的旋进运动。2.掌握解决带电粒子在立体空间中的运动问题的解题思路和处理方法。内容索引考点一带电粒子在匀强磁场中“旋进”运动考点二带电粒子在立体空间中的偏转跟踪训练><考点一带电粒子在匀强磁场中“旋进”运动带电粒子在匀强磁场中“旋进”运动考点一空中强磁的分布是三的,粒子在磁中的情可以是间匀场维带电场运动况三的。在主要情:维现讨论两种况(1)空中只存在强磁,粒子的速度方向磁的方向不平行间匀场当带电与场也不垂直,粒子在磁中就做螺旋。可分解平时带电场线运动这种运动为行于磁方向的速直和垂直于磁平面的速周。场匀线运动场匀圆运动(2)空中的强磁和强间匀场匀电场(或重力场)平行,粒子在一定时带电的件下就可以做条“旋进”,可分解平行于磁方向的运动这种运动为场匀速直和垂直于磁平面的速周。变线运动场匀圆运动带电粒子在匀强磁场中“旋进”运动考点一例1(1)如甲所示,在空中存在水平向右、沿图间x正方向的强轴匀磁,磁感强度大小场应为B,在原点O有一量个质为m、荷量带电为q的正的粒子以速度带电v0垂直x射入磁,不粒子的重力,分轴场计析粒子的情,求粒子迹距离运动况运动轨x的最距离。轴远答案见解析粒子在垂直x的平面做速周,距轴内匀圆运动x最距离等于的轴远圆直,径由qv0B=mv02R1,D1=2R1,得D1=2mv0qB;带电粒子在匀强磁场中“旋进”运动考点一(2)如乙所示,若粒子的速度方向图与x角轴夹为θ。①分析粒子的情;试运动况答案见解析粒子速度沿x方向的分量轴v0x=v0cosθ,在垂直于x方向的分量轴v0y=v0sinθ,在垂直于x的平面受洛力,粒子在垂直于轴内伦兹x的平面做轴内匀速周,在平行于圆运动x方向做速直,即做等距螺旋轴匀线运动线运带电粒子在匀强磁场中“旋进”运动考点一②求粒子的迹距运动轨x的最距离及迹轴远轨与x相交点之的距离。轴邻间答案见解析带电粒子在匀强磁场中“旋进”运动考点一迹轨与x相交点之的距离轴邻间由qv0yB=mv0y2R2,得D2=2R2=2mv0sinθqB。粒子做速周的周期匀圆运动T=2πR2v0y=2πmqBΔx=v0cosθ·T=2πmv0cosθqB;带电粒子在匀强磁场中“旋进”运动考点一(3)如丙所示,若在空再加上沿图间x方向强度轴电场大小为E的强,粒子速度方向仍匀电场与x方向成轴θ角。①分析粒子的情;试运动况答案见解析带电粒子在匀强磁场中“旋进”运动考点一粒子的初速度分解沿将为x方向的分速度轴v0x和垂直x方向的分速度轴v0y,v0x=v0cosθ,v0y=v0sinθ洛力方向伦兹与x垂直,粒子在垂直轴x的平面做速周,轴内匀圆运动在平行x方向由力作用下做加速直,粒子做螺距逐轴静电匀线运动渐增大的“旋进”。运动带电粒子在匀强磁场中“旋进”运动考点一②求粒子离x的最大距离;轴答案见解析由qv0yB=mv0y2R3,得粒子做周的半圆运动径R3=R2=mv0yqB=mv0sinθqB,粒子离x的最大距离轴D3=2R3=2mv0sinθqB。带电粒子在匀强磁场中“旋进”运动考点一③求粒子第三次(起始位置第零次为)与x相交的轴时位置坐。标答案见解析在x方向,轴qE=ma,第三次与x相交的位置坐轴时标x=v0xt+12at2,射出至第三次到从x轴时间t=3T=6πR3v0y=6πmqB,故x=6πmqB(v0cosθ+3πEB)。带电粒子在匀强磁场中“旋进”运动考点一拓展若、磁方向均沿电场x正方向,粒子射入轴磁的方向场与x垂直,如所示,粒子轴图与x的交轴点坐标x1、x2、x3…足什系?满么关答案见解析粒子做“旋进”,且到运动达x的隔相等,在轴时间间x方向做初速轴度为0的加速直,故匀线运动x1∶x2∶x3…=1∶4∶9…。返回带电粒子在立体空间中的偏转><考点二带电粒子在立体空间中的偏转考点二分析粒子在立体空中的,要空想象力,确定粒子在带电间运动时发挥间空的位置系。粒子依次通不同的空,程分不同的间关带电过间运动过为段,只要分析出每段上的律,再利用空交界粒子阶个阶运动规两个间处的和件即可解。一般情下利用降法,要粒运动状态关联条决问题况维将子的分解互相垂直的分求解。运动为两个运动来带电粒子在立体空间中的偏转考点二例2(2023·湖南沙市二模长)某部分的原理...