高中物理 第三章 磁場(chǎng) 3.6 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)學(xué)案新人教版選修3-1

1、3.6帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)目標(biāo)1理解帶電粒子的初速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直時(shí)，帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。2會(huì)推導(dǎo)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑、周期公式，知道它們與哪些因素有關(guān)，并會(huì)應(yīng)用它們解答有關(guān)問(wèn)題。 自主學(xué)習(xí)例題分析：一帶電量為 q ，質(zhì)量為m ，速度為v的帶電粒子（不計(jì)重力）垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如右圖所示。請(qǐng)思考下列問(wèn)題：1帶電粒子垂直進(jìn)入磁場(chǎng)中洛倫茲力大小 方向 2洛倫茲力的作用 帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡 3帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)的半徑R公式 運(yùn)動(dòng)周期T公式 題型一：帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑與周期公式1.(多項(xiàng))在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中

2、，一個(gè)帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如果又順利垂直進(jìn)入另一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度是原來(lái)磁感應(yīng)強(qiáng)度2倍的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，則（ ）A、粒子的速率加倍，周期減半B、粒子速率不變，軌道半徑減半C、粒子速率減半，軌道半徑變?yōu)樵瓉?lái)的1/4D、粒子速率不變，周期減半2.（單項(xiàng)）如圖所示，有三束粒子，分別是質(zhì)子(p)、氚核()和 粒子束，如果它們以相同的速度沿垂直于磁場(chǎng)方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，(磁場(chǎng)方向垂直紙面向里)上面四圖中，哪個(gè)圖正確的表示出這三束粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡（ ） 3.（單項(xiàng)）一個(gè)帶電粒子，沿垂直于磁場(chǎng)的方向射入一勻強(qiáng)磁場(chǎng)粒子的一段徑跡如圖所示徑跡上的每一小段都可近似看成圓弧由于帶電粒子使沿途的空氣電離，粒子的能量逐漸減少（帶

3、電量不變），從圖中情況可以確定（ ）A粒子從a到b，帶正電 B粒子從b到a，帶正電 C粒子從a到b，帶負(fù)電 D粒子從b到a，帶負(fù)電題型二：帶電粒子在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)BABdVV300O例1如圖所示，一束電子(電量為e)以速度V垂直射入磁感強(qiáng)度為B，寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，穿透磁場(chǎng)時(shí)速度方向與電子原來(lái)入射方向的夾角是30，則電子的質(zhì)量是 ，穿透磁場(chǎng)的時(shí)間是( )拓展1：在上題中若電子的電量e，質(zhì)量m，磁感應(yīng)強(qiáng)度B及寬度d已知，若要求電子不從右邊界穿出，則初速度V0有什么要求？總結(jié)解題步驟：拓展2、接拓展1，如果電子以與左邊界y軸成30射入，為了使電子不從右邊邊界出去，V0應(yīng)在哪個(gè)范圍內(nèi)？如果換

4、成質(zhì)子呢？練習(xí)1如圖827所示，在第象限內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一對(duì)正、負(fù)電子分別以相同速率與x軸成30角的方向從原點(diǎn)射入磁場(chǎng)，則正、負(fù)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為() 2、如圖所示，在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界上，有兩個(gè)質(zhì)量和電量均相同的正、負(fù)離子，從O點(diǎn)以相同的速度射入磁場(chǎng)中，射入方向均與邊界成角。若不計(jì)重力，關(guān)于正、負(fù)離子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（ ）A、運(yùn)動(dòng)的軌道半徑不相同B、重新回到邊界的速度大小和方向都相同C、重新回到邊界的位置與O點(diǎn)距離不相同 D、運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同yxoBvvaO/3、 一個(gè)質(zhì)量為m電荷量為q的帶電粒子從x軸上的P（a，0）點(diǎn)以速度v，沿與x正方向成60的方向射入第一象限內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并恰好垂直于y軸射出第一象限。求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和射出點(diǎn)的坐標(biāo)。4.如圖所示，直線MN上方有垂直紙面向外的足夠大的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，正、負(fù)電子同時(shí)從O點(diǎn)以與MN成300角的相同速度v射入該磁場(chǎng)區(qū)