2019-2020年高中物理 8.3磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用教案 新人教版.doc

2019-2020年高中物理 8.3磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用教案 新人教版 【復(fù)習(xí)目標(biāo)】1掌握洛倫茲力的大小和方向2掌握帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律3掌握洛倫茲力的實(shí)用案例【自主復(fù)習(xí)】一 洛倫茲力1定義： 電荷在磁場(chǎng)中所受的力2洛倫茲力的大小(1)vB時(shí)，F(xiàn) .(2)vB時(shí)，F(xiàn) .(3)v與B夾角為時(shí)，F(xiàn) .3洛倫茲力的方向（1）判定方法： （2）方向特點(diǎn)：4.洛倫茲力的特點(diǎn)有哪些？5.洛倫茲力和安培力的關(guān)系？6.洛倫茲力與電場(chǎng)力有哪些區(qū)別？二帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1若帶電粒子的速度方向與勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向平行，帶電粒子以入射速度v做_運(yùn)動(dòng)2若帶電粒子的速度方向與勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直，帶電粒子在垂直于磁感線的平面內(nèi)，以入射速度v做_運(yùn)動(dòng)(1)四個(gè)基本公式向心力公式：Bqv_.軌道半徑公式：R_.周期、頻率和角速度公式T f_2f_.動(dòng)能公式：Ekmv2 .(2)T、f和的特點(diǎn)T、f和的大小與軌道半徑R和運(yùn)行速率v_，只與磁場(chǎng)的_和粒子的_有關(guān)3.帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律(1)圓心的確定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）帶電粒子在不同邊界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)直線邊界(進(jìn)出磁場(chǎng)具有對(duì)稱性，如下圖所示)平行邊界(存在臨界條件，如下圖所示)圓形邊界(沿徑向射入必沿徑向射出，如下圖所示)（3）半徑的確定： （4）運(yùn)動(dòng)時(shí)間的確定粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間為T，當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)的圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角為時(shí)，其運(yùn)動(dòng)時(shí)間由下式表示： t （5）帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的程序解題法三步法畫軌跡： 找聯(lián)系： 用規(guī)律： 注意：(1)剛好穿出磁場(chǎng)邊界的條件是 (2)當(dāng)速度一定時(shí)，弧長越長，圓心角越大，則帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越長，可由t 或t (s為弧長)來計(jì)算t.(3)在同一磁場(chǎng)中，同一帶電粒子的速率v變化時(shí)，T不變，其運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角越大，運(yùn)動(dòng)時(shí)間越 三帶電粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的多解問題1帶電粒子電性不確定形成多解2磁場(chǎng)方向不確定形成多解3臨界狀態(tài)不唯一形成多解4運(yùn)動(dòng)的往復(fù)性形成多解【典型例題】例1 如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域是緊鄰的且寬度均為d，電場(chǎng)方向在紙平面內(nèi)豎直向下，而磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，一帶正電粒子從O點(diǎn)以速度v0沿垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)，從A點(diǎn)出電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)，離開電場(chǎng)時(shí)帶電粒子在電場(chǎng)方向的偏轉(zhuǎn)位移為電場(chǎng)寬度的一半，當(dāng)粒子從磁場(chǎng)右邊界上C點(diǎn)穿出磁場(chǎng)時(shí)速度方向與進(jìn)入電場(chǎng)O點(diǎn)時(shí)的速度方向一致，已知d、v0(帶電粒子重力不計(jì))，求：(1)粒子從C點(diǎn)穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度v；(2)電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的比值E/B.例2 (xx年海淀模擬)如下圖所示，虛線圓所圍區(qū)域內(nèi)有方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一束電子沿圓形區(qū)域的直徑方向以速度v射入磁場(chǎng)，電子束經(jīng)過磁場(chǎng)區(qū)后，其運(yùn)動(dòng)方向與原入射方向成角設(shè)電子質(zhì)量為m，電荷量為e，不計(jì)電子之間相互作用力及所受的重力求：(1)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑R；(2)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；(3)圓形磁場(chǎng)區(qū)域的半徑r. 例3如圖甲所示，M、N為豎直放置彼此平行的兩塊平板，板間距離為d，兩板中央各有一個(gè)小孔O、O且正對(duì)，在兩板間有垂直于紙面方向的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化如圖乙所示有一束正離子在t0時(shí)垂直于M板從小孔O射入磁場(chǎng)已知正離子質(zhì)量為m、帶電荷量為q，正離子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期與磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的周期都為T0，不考慮由于磁場(chǎng)變化而產(chǎn)生的電場(chǎng)的影響，不計(jì)離子所受重力求：(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大??；(2)要使正離子從O孔垂直于N板射出磁場(chǎng)，正離子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度v0的可能值【針對(duì)訓(xùn)練】見中華第一考第136頁