帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)學(xué)案

1、精品教學(xué)教案帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)學(xué)案基礎(chǔ)知識(shí)回顧【問(wèn)題展示】問(wèn)題一：洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷是否做功？問(wèn)題二：粒子的半徑和周期由那些因素決定？動(dòng)能相同的質(zhì)子和 粒子在同一磁場(chǎng)中半徑和周期之比各是多少？（一）洛倫茲力的方向和大小1、洛倫茲力的大小F=qvBsin , 為 v 與 B 的夾角 ,如圖所示（1） v B 時(shí) , =0°或 180° ,洛倫茲力F=；（2） v B 時(shí) , =90° ,洛倫茲力F=；（3） v =0 時(shí),洛倫茲力F=。2、洛倫茲力的方向（ 1）判定方法：應(yīng)用左手定則，注意四指應(yīng)指向電流的方向即正電荷或負(fù)電荷。（2）方向特點(diǎn)： FB ，F(xiàn)

2、v，即 F 垂直于決定的平面。（注意 B 和 v 可以有任意夾角）（二）帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1、若 vB ，帶電粒子不受洛倫茲力，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做運(yùn)動(dòng)。2、若v B ，帶電粒子僅受洛倫茲力作用，在垂直于磁感線的平面內(nèi)以入射速度v 做運(yùn)動(dòng)?！練w納總結(jié)】精品教學(xué)教案規(guī)律和方法【問(wèn)題展示】解決帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的具體思路是什么？應(yīng)注意些什么？（ 1）圓心的確定基本思路 : 即圓心一定在與速度方向垂直的直線上. 有兩種方法 :已知入射方向和出射方向時(shí)已知入射點(diǎn)和出射點(diǎn)的位置時(shí)（ 2）半徑的確定和計(jì)算（ 3）運(yùn)動(dòng)時(shí)間的確定2、帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題解決此類問(wèn)題的關(guān)鍵是：找準(zhǔn)臨界點(diǎn)找

3、臨界點(diǎn)的方法是：以題目中的“恰好”“最大”“最高”“至少”等詞語(yǔ)為突破口，借助半徑 R和速度 v( 或磁場(chǎng) B) 之間的約束關(guān)系進(jìn)行動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)軌跡分析，確定軌跡圓和邊界的關(guān)系，找出臨界點(diǎn)，然后利用數(shù)學(xué)方法求解極值，常用結(jié)論如下：（ 1）剛好穿出磁場(chǎng)邊界的條件是帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡與邊界相切（ 2）當(dāng)速度 v 一定時(shí)，弧長(zhǎng) ( 或弦長(zhǎng) ) 越長(zhǎng)，圓周角越大，則帶電粒子在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越長(zhǎng)（ 3）當(dāng)速率 v 變化時(shí)，圓周角大的，運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)【歸納總結(jié)】精品教學(xué)教案典型例題分析1、如圖所示， 在 x<0 與 x>0 的區(qū)域中， 存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B1 與 B2 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)

4、，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，且B1>B2. 一個(gè)帶負(fù)電荷的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度v沿x軸負(fù)方向射出，O要使該粒子經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后又經(jīng)過(guò)O點(diǎn)， B1 與 B2的比值應(yīng)滿足什么條件？2、圖中圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)， 磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B，現(xiàn)有一電荷量為 q，質(zhì)量為 m的正離子從 a 點(diǎn)沿圓形區(qū)域的直徑射入， 設(shè)正離子射出磁場(chǎng)區(qū)域的方向與入射方向的夾角為 60°求此離子在磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)飛行的時(shí)間及射出磁場(chǎng)時(shí)的位置3、帶電粒子的質(zhì)量m1.7 ×10 27 kg ，電荷量q1.6 ×10 19 C ，以速度v3.2 ×10 6 m/s沿垂直于磁場(chǎng)同時(shí)又垂直于磁場(chǎng)邊界的方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中， 磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B0.17 T，磁場(chǎng)的寬度 l10cm，如圖所示(1) 求帶電粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度和偏轉(zhuǎn)角(2) 求帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間以及出磁場(chǎng)時(shí)偏離入射方向的距離精品教學(xué)教案a4如圖所示，在0 x a、 0 y2范圍內(nèi)有垂直于xOy 平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B. 坐標(biāo)原點(diǎn) O處有一個(gè)粒子源，在某時(shí)刻發(fā)射大量質(zhì)量為m、電荷量為q 的帶正電粒子，它們的速度大小相同， 速度方向均在xOy平面內(nèi)，與 y 軸正方向的夾角分布在090°范圍內(nèi) 已知粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑介于a到 a 之間，從發(fā)射粒子到粒子全部