江寧高級中學08屆高三一輪復習電磁感應教學案

§3洛倫茲力帶電粒子在磁場中的運動一、洛倫茲力1.產生IBIBF安F計算公式的推導：如圖所示，整個導線受到的磁場力（安培力）為=BIL；其中I=nesv；設導線中共有N個自由電子N=nsL；每個電子受的磁場力為F，則F安=NF。由以上四式可得F=qvB。條件是v與B垂直。當v與B成θ角時，F(xiàn)=qvBsinθ。2、大?。寒攙∥B時，f=0；當v⊥B時，f=qvB.3、方向：用左手定則判定.其中四指方向應指向正電荷的運動方向或與負電荷的運動方向相反.4、洛侖茲力對運動電荷不做功：無論電荷的運動情況如何，洛侖茲力的方向始終與電荷運動方向垂直，洛侖茲力只改變速度的方向，不改變速度的大小.洛侖茲力雖然對運動電荷不做功，但對運動電荷可施加沖量.二．帶電粒子在勻強磁場中的運動：（1）當v∥B時，帶電粒子作平行于磁感線的勻速直線運動.（2）當v⊥B時，帶電粒子在垂直于磁場的平面內做勻速圓周運動，洛侖茲力作向心力，軌道半徑，周期1、帶電粒子在半無界磁場中的運動OBSvθP【例1】一個負離子，質量為m，電量大小為q，以速率v垂直于屏S經過小孔O射入存在著勻強磁場的真空室中，如圖所示。磁感應強度OBSvθP（1）求離子進入磁場后到達屏S上時的位置與O點的距離.（2）如果離子進入磁場后經過時間t到達位置P，證明:直線OP與離子入射方向之間的夾角θ跟t的關系是?！纠?】．如圖所示，在y＜0的區(qū)域內存在勻強磁場，磁場方向垂直于xy平面并指向紙里，磁感應強度為B.一帶負電的粒子（質量為m、電荷量為q）以速度v0從O點射入磁場，入射方向在xy平面內，與x軸正向的夾角為θ.求：（1）該粒子射出磁場的位置；（2）該粒子在磁場中運動的時間.（粒子所受重力不計）2．穿過圓形磁場區(qū)。O＇MNLA【例3】圓心為O、半徑為r的圓形區(qū)域中有一個磁感強度為B、方向為垂直于紙面向里的勻強磁場，與區(qū)域邊緣的最短距離為L的O＇處有一豎直放置的熒屏MN，今有一質量為m的電子以速率v從左側沿OOO＇MNLAPPOOAv0B【例4】創(chuàng)新設計P1433Oyxabvv【例5】如圖所示,一帶電質點,質量為m,電量為q,以平行于Ox軸的速度v從y軸上的a點射入圖中第一象限所示的區(qū)域.為了使該質點能從x軸上的b點以垂直于Ox軸的速度v射出,可在適當?shù)牡胤郊右粋€垂直于xy平面、磁感應強度為B的勻強磁場Oyxabvv3．穿過矩形磁場區(qū)。【例6】創(chuàng)新設計P142【例1】【例7】創(chuàng)新設計P1432三、針對訓練1．如圖所示，豎直向下的勻強磁場穿過光滑的絕緣水平面，平面上一個釘子O固定一根細線，細線的另一端系一帶電小球，小球在光滑水平面內繞O做勻速圓周運動.在某時刻細線斷開，小球仍然在勻強磁場中做勻速圓周運動，下列說法一定錯誤的是A.速率變小，半徑變小，周期不變B.速率不變，半徑不變，周期不變C.速率不變，半徑變大，周期變大D.速率不變，半徑變小，周期變小2．如圖所示，x軸上方有垂直紙面向里的勻強磁場.有兩個質量相同，電荷量也相同的帶正、負電的離子（不計重力），以相同速度從O點射入磁場中，射入方向與x軸均夾θ角.則正、負離子在磁場中A.運動時間相同B.運動軌道半徑相同C.重新回到x軸時速度大小和方向均相同D.重新回到x軸時距O點的距離相同MNBOv3、如圖直線MN上方有磁感應強度為B的勻強磁場。正、負電子同時從同一點O以與MN成30°角的同樣速度v射入磁場（電子質量為MNBOvyyxoBvvaO/4、一個質量為m電荷量為q的帶電粒子從x軸上的P（a，0）點以速度v，沿與x正方向成60°的方向射入第一象限內的勻強磁場中，并恰好垂直于y軸射出第一象限。求勻強磁場的磁感應強度B和射出點的坐標。5．電子自靜止開始經M、N板間（兩板間的電壓為u）的