磁聚焦模型-高考物理模型法之情景模型法解析版

1、高中物理系列模型之情景模型6.带电粒子在磁场中运动的动态圆模型一模型界定本模型主要是指带电粒子在磁场中做匀速圆周运动时,由于粒子的速度不同、入射位置不同等因素而引起粒子在磁场中运动轨迹的差异,从而在有界磁场中形成不同的临界状态与极值问题的一类物理情景.二模型破解1. 处理“带电粒子在匀强磁场中的圆周运动”的基本知识点(i)圆心位置的确定利用速度的垂线；利用弦的中垂线；利用两速度方向夹角的角平分线；利用运动轨迹的半径大小.具体来说,如图1所示:已知两位置的速度,分别过两位置作速度的垂线,交点处为运动轨迹的圆心已知。

2、高中物理系列模型之情景模型：7.电场磁场中的一类周期性运动模型一模型界定由于电场或磁场的周期性变化、或是由于电场与磁场在空间上的有界分布，引起带电粒子在空间运动时在运动形式的周期性重现，其解通常需由自然数n来表达的一类问题二模型破解（I）在电场或磁场随时间发生周期性变化而引起带电粒子在空间运动的周期性时:通常需要先分析带电粒子在一个周期内的运动情况，再综合考虑粒子在整个空间中的运动以及题目对粒子运动要求例1.如图甲所示，在真空中半径为r的虚线所围的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向与纸面垂直，在磁场右侧有。

3、一模型界定本模型主要是指带电粒子在磁场中做匀速圆周运动时,由于粒子的速度不同、入射位置不同等因素而引起粒子在磁场中运动轨迹的差异,从而在有界磁场中形成不同的临界状态与极值问题的一类物理情景.二模型破解1. 处理“带电粒子在匀强磁场中的圆周运动”的基本知识点(i)圆心位置的确定利用速度的垂线；利用弦的中垂线；利用两速度方向夹角的角平分线；利用运动轨迹的半径大小.具体来说,如图1所示:已知两位置的速度,分别过两位置作速度的垂线,交点处为运动轨迹的圆心已知一点的速度与另一点的位置,过已知速度的点作该点速度的垂线,再作。

4、高中物理系列模型之情景模型3.阻力作用与能量耗散过程模型一模型界定本模型中主要归纳物体在摩擦力阻力或介质阻力作用下的运动过程中能量转化的规律,兼及一些运动学有问题.二模型破解(i)在物体单向直线运动过程中,大小不变的阻力引起的机械能(也可能包括匀强电场中带电体的电势能即机械能与电势能之和,下同)的变化量与物体动能的变化量成正比.例1.如图所示，匀强电场水平向左，带正电物体沿绝缘水平板向右运动。经过A点时的动能为100J，到达B点时，动能减少了原来的4/5,减少的动能中有3/5转化为电势能，则该物体第二次经过B点时的动能大小。

5、一模型界定由于电场或磁场的周期性变化、或是由于电场与磁场在空间上的有界分布，引起带电粒子在空间运动时在运动形式的周期性重现，其解通常需由自然数n来表达的一类问题二模型破解（I）在电场或磁场随时间发生周期性变化而引起带电粒子在空间运动的周期性时:通常需要先分析带电粒子在一个周期内的运动情况，再综合考虑粒子在整个空间中的运动以及题目对粒子运动要求例1.如图甲所示，在真空中半径为r的虚线所围的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向与纸面垂直，在磁场右侧有一对平行金属板M和N，两板间距离也为r，板长为2r，两板的中心线O。

6、高中物理系列模型之情景模型8.正弦式交变电流模型一模型界定在本模型中,主要涉及正弦式交变电流的产生方式及其四值的应用.二模型破解1. 几种产生方式(i)从磁通量变化的角度:因在确定回路中感应电动势取决于磁通量随时间的变化率,由知当时,、对应于磁场随时间变化的感生电动势.当时,、对应于导体运动引起回路面积变化的动生电动势.当时,、对应于回路在匀强磁场中匀速转动的动生电动势.(ii)从切割的角度:由知当时,、当时,、当时、2.四值(i).瞬时值交变电流在某时刻的电流，电压由电动势的数值称为瞬时值，通常用小写字母i,u,e表示.瞬时值可。

7、一模型界定本模型中主要归纳物体在摩擦力阻力或介质阻力作用下的运动过程中能量转化的规律,兼及一些运动学有问题.二模型破解(i)在物体单向直线运动过程中,大小不变的阻力引起的机械能(也可能包括匀强电场中带电体的电势能即机械能与电势能之和,下同)的变化量与物体动能的变化量成正比.例1.如图所示，匀强电场水平向左，带正电物体沿绝缘水平板向右运动。经过A点时的动能为100J，到达B点时，动能减少了原来的4/5,减少的动能中有3/5转化为电势能，则该物体第二次经过B点时的动能大小为：A、4J; B、6J, C、8J, D、12J.【答案】A(ii)在物体往。

8、高中物理系列模型之情景模型2.牵连物体的运动一模型界定两个物体通过绳、杆、接触面发生关联，运动中两物体的位移、速度、加速度或其分量之间存在定量关系的问题。二模型破解在中学物理的绳、杆、接触面的模型中，绳、杆的长度在物体运动过程中是被认为不变的，接触面是不发生形变的，由此可知1. 绳、直杆连接的两个物体，在任一时刻沿绳、杆方向上的速度分量相同。2. 接触的两物体在任一时刻沿垂直于接触面方向上的速度分量是相同的。例1.如图，人沿平直的河岸以速度行走，且通过不可伸长的绳拖船，船沿绳的方向行进，此过程中绳始终与水。

9、高中物理系列模型之一情景模型:1.等时圆模型一模型界定物体沿光滑轨道运动，轨道的一端在圆周上，另一端在同一圆周的最高点或最低点。2 模型破解1.如图1所示，当质点从静止开始从圆周上不同的点沿光滑的弦运动到圆的最低点，所需的时间相同，都等于沿竖直直径自由下落的时间即。图12.如图2所示，当质点从静止开始，从圆周的顶点沿不同的光滑弦运动到圆周上，所需的时间也相等，都等于沿竖直直径自由下落的时间。图23.如图3所示，若轨道的顶端O不在圆周的最高点也不在圆周的最低点时，从静止开始下滑的质点，沿不同轨道运动的时间不同，但。

10、一模型界定在本模型中,主要涉及正弦式交变电流的产生方式及其四值的应用.二模型破解1. 几种产生方式(i)从磁通量变化的角度:因在确定回路中感应电动势取决于磁通量随时间的变化率,由知当时,、对应于磁场随时间变化的感生电动势.当时,、对应于导体运动引起回路面积变化的动生电动势.当时,、对应于回路在匀强磁场中匀速转动的动生电动势.(ii)从切割的角度:由知当时,、当时,、当时、2.四值(i).瞬时值交变电流在某时刻的电流，电压由电动势的数值称为瞬时值，通常用小写字母i,u,e表示.瞬时值可以由表达式、图象来获得，也可由导体产生的动生电。

11、一模型界定带电粒子在有界磁场中运动时,要完成题目要求的运动过程,空间中有粒子必须经过的一个磁场区域,按照题目要求的边界形状或由粒子临界状态下的运动轨迹所决定的有界磁场区域,其面积存在着一个最小值,此模型着重归纳有界磁场最小面积的确定与计算方法.二模型破解在涉及最小磁场面积的题目中,主要有两种类型,一种是单一粒子的运动中所经过磁场的最小面积,这种类型的题目通常对磁场区域的形状有明确的要求,如矩形、圆形、三角形;另一种类型是大量粒子经过磁场的运动,由临界状态下的粒子运动轨迹及对粒子的特定运动形式要求所产生的对磁。

12、一模型界定物体沿光滑轨道运动，轨道的一端在圆周上，另一端在同一圆周的最高点或最低点。2 模型破解1.如图1所示，当质点从静止开始从圆周上不同的点沿光滑的弦运动到圆的最低点，所需的时间相同，都等于沿竖直直径自由下落的时间即。图12.如图2所示，当质点从静止开始，从圆周的顶点沿不同的光滑弦运动到圆周上，所需的时间也相等，都等于沿竖直直径自由下落的时间。图23.如图3所示，若轨道的顶端O不在圆周的最高点也不在圆周的最低点时，从静止开始下滑的质点，沿不同轨道运动的时间不同，但随着轨道末端位置单调变化，abcdo图3如图4所。

13、一模型界定两个物体通过绳、杆、接触面发生关联，运动中两物体的位移、速度、加速度或其分量之间存在定量关系的问题。二模型破解在中学物理的绳、杆、接触面的模型中，绳、杆的长度在物体运动过程中是被认为不变的，接触面是不发生形变的，由此可知1. 绳、直杆连接的两个物体，在任一时刻沿绳、杆方向上的速度分量相同。2. 接触的两物体在任一时刻沿垂直于接触面方向上的速度分量是相同的。例1.如图，人沿平直的河岸以速度行走，且通过不可伸长的绳拖船，船沿绳的方向行进，此过程中绳始终与水面平行。当绳与河岸的夹角为，船的速率为例1。

14、高中物理系列模型之情景模型5.一类磁聚焦模型一模型界定本模型是指速率相同的同种带电粒子在经过圆形匀强磁场运动的过程中,当粒子运动轨迹半径与磁场区域半径相等时所引起的一类会聚与发散现象.二模型破解如图1所示,设粒子在磁场中沿逆时针旋转,粒子从磁场边界上P点以相同速率沿各个方向进入圆形有界匀强磁场.粒子运动轨迹半径为r,磁场区域半径为R.(i)沿任意方向入射的粒子出射方向都相同,出射速度都在垂直于入射点所在直径的方向上.(ii)若初速度与磁场边界上过P点的切线之间的夹角为,则粒子在磁场中转过的圆心角度也为.如图2所示,当时,粒。

15、一模型界定本模型是指速率相同的同种带电粒子在经过圆形匀强磁场运动的过程中,当粒子运动轨迹半径与磁场区域半径相等时所引起的一类会聚与发散现象.二模型破解如图1所示,设粒子在磁场中沿逆时针旋转,粒子从磁场边界上P点以相同速率沿各个方向进入圆形有界匀强磁场.粒子运动轨迹半径为r,磁场区域半径为R.(i)沿任意方向入射的粒子出射方向都相同,出射速度都在垂直于入射点所在直径的方向上.(ii)若初速度与磁场边界上过P点的切线之间的夹角为,则粒子在磁场中转过的圆心角度也为.如图2所示,当时,粒子出射点在与PO垂直的直径端点上;当时（即与。