高中带电粒子在磁场中的运动学案教案.pdf

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1、高高中中带带电电粒粒子子在在磁磁场场中中的的运运动动学学案案教教案案 Last revised by LE LE in 2021课题：带电粒子在匀强磁场中运动带电粒子在匀强磁场中运动教师：青岛十九中刘家书学习目标：知识：掌握带电粒子在匀强磁场运动的规律能力：提高对带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动问题的处理能力情感：体会正确观念和认识确立过程与方法，培养学生正确的情感态度和价值观念学习重点：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动问题分析学习难点：有关圆知识在解题中的运用学法指导：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的情景建立；学习过程：【知识回顾】一、带电粒子在匀强磁场中的运动规律一、带电粒子在匀强

2、磁场中的运动规律1、带电粒子以一定的初速度进入匀强磁场，带电粒子将做怎样的运动（讨论）2、带电粒子在磁场中（vB）只受洛仑兹力，粒子做匀速圆周运动。（1）轨道半径：（2）周期：（3）时间：3、粒子在磁场中运动的解题思路：【知识回顾】二、确定带电粒子在磁场中运动轨迹的方法二、确定带电粒子在磁场中运动轨迹的方法1 1、作出带电粒子在磁场中两个位置所受洛仑兹力，沿其方向延长线的交点确定圆心，从而确定其运动轨迹。2 2、作出带电粒子在磁场中某个位置所受洛仑兹力，沿其方向的延长线与圆周上两点连线的中垂线的交点确定圆心，从而确定其运动轨迹。3 3、圆周上任意两点连线的中垂线过圆心圆周上两条切线夹角的平分线

3、过圆心过切点作切线的垂线过圆心三、例题例题例例 1 1、如图所示，一束电子（电量为e）以速度v垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的匀强磁场中，穿透磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角是 30o，则电子的质量是多少穿透磁场的时间又是多少练习练习 1 1、（2002 年全国理综卷）电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。电子束经过电压为U的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区域，如图所示。磁场方向垂直于圆面。磁场区中心为O，半径为r。当不加磁场时，电子束将通过O点而打到屏幕的中心M点。为了让电子束射到屏幕边缘P点，需要加一匀强磁场，使电子束偏转一已知角度，此时磁场的磁感应强度B应为多少例例

4、 2 2、如图所示，在y0 的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面并指向纸面外，磁感应强度为B。一带正电的粒子以速度vo从O点射入磁场，入射方向在xy平面内，与x轴正向的夹角为。若粒子射出磁场的位置与O点的距离为L，求该粒子的电量和质量之比q/m。yPxO例例 3 3、(2004 年高考试题)如图所示，一匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面，在xy平面上磁场分布在以O为圆心的一个圆形区域内，一个质量是m，带电量是q的带电粒子，由原点O开始运动，初速度为v，方向沿x轴正方向，后来经过y轴上的p点，此时速度方向和 y 轴夹角为 300，p到O点的距离是L，不计重力，求B的大小y300LOvx练习

5、练习 2 2、一带电质点，质量为 m、电量为q，以平行于Ox轴的速度v从y轴上的a点射入图中第一象限所示的区域，为了使该质点能从 x 轴上的 b 点以垂直于Ox轴的速度v射出，可在适当的地方加一个垂直于Oxy平面、磁感应强度为 B 的匀强磁场，若此磁场仅分布在一个圆形区域内，试求这个圆形磁场区域的最小半径（重力忽略不计）。y yv va ab bx xo ov v【跟踪练习】练习练习 1 1 如图所示，在xoy平面内有垂直坐标平面且范围足够大的匀强磁场，磁感应强度为B，一带正电荷量q的粒子，质量为m，从O点以某一初速度射入磁场，其轨迹与x、y轴的交点A、B到O点的距离分别为a、b，试求：粒子的初速度。yBxOA练习练习 2 2、一个负离子，质量为m，电量大小为q，以速率v垂直于屏S经过小孔O射入存在着匀强磁场的真空室中，如图所示。磁感应强度B的方向与离子的运动方向垂直，并垂直于图中纸面向里。（1）求离子进入磁场后到达屏S上时的位置与O点的距离。（2）如果离子进入磁场后经过时间t到达位置P，试写出直线OP与离子入射方向之间的夹角跟t的关系式。vO OB BP PS S