运动电荷在磁场中的运动

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1、运动电荷在磁场中的运动【学习目标】1、会画运动电荷在磁场中的轨迹。2、利用几何关系确定轨迹的圆心和半径。3、掌握洛伦兹力提供向心力所得半径和周期计算。4、掌握垂直进入磁场方向的带电粒子运动轨迹与几何关系有机结合着处理问题。教学重点利用运动轨迹和几何关系确定轨迹的圆心和半径教学难点由题意分析半径和其他物理量的关系来求解某物理量【复习巩固】带电粒子在匀强磁中的匀速圆周运动1运动情况的分析轨迹的平面速度的大小速度的方向受力的大小受力的方向轨迹的形状2确定圆心（1）已知入射方向和出射方向时（2）已知入射方向和出射点位置时（3）已知圆上三点时（4）已知入射点、入射方向和圆周的一条切线时3求半径（1）

2、已知物理量（q、v、B、m）利用半径公式求半径，再用图形就其他几何量（入射点和出射点的距离L）（2）已知其他几何量利用数学知识求半径，再由半径求其他物理量（q、v、B、m）4求时间粒子在磁场中运动一周的时间为T，当例子转过的圆心角为α时，其运动时间t为（1）(α为角度)（2）（α为弧度）结合以上规律，现对带电粒子在匀强磁场中作圆周运动的类型题做一训练例1、一个负离子，质量为m，电量大小为q，以速率v垂直于屏经过小孔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.OBv（1）画轨迹、找圆心（2）求半径（3）求离子进入磁场后到达屏上时的位

3、置与A点的距离.4MNBvAO变式训练1、如图直线MN上方有磁感应强度为B的匀强磁场。质子从A点以与MN成30°角的速度v射入磁场（质子质量为m，电荷为e）（1）画轨迹、找圆心（2）求半径（3）求离子进入磁场后到达屏上时的位置与A点的距离.（4）若该粒子是电子（电子质量为m1，电荷为e）进入磁场后到达屏上时的位置与A点的距离例2、如图所示，一束电子（电量为e）以速度v垂直射入磁感强度为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30°（1）画轨迹、找圆心（2）求半径（3）求电子的质量变式训练2x0Bayv、如图，一个质量为m电荷量为q的带电粒子从x轴上的P（a，0

4、）点以速度v，沿与x正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限。（1）画轨迹、找圆心（2）求半径（3）求匀强磁场的磁感应强度B和射出点的坐标。4例3、如图所示，在半径为r的圆形区域内，有一个匀强磁场，一带电粒子以速度v0从M点沿半径方向射入磁场区，并由N点射出，O点为圆心，∠MON=120°时，求：（1）找圆心（2）带电粒子在磁场区域的偏转半径R变式训练3、如图所示，分布在半径为r的圆形区域内的匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。电量为q、质量为m的带正电的粒子从磁场边缘A点沿圆的半径AO方向射入磁场，离开磁场时速度方向偏转了60°角。（1）画轨迹

5、、找圆心（2）粒子做圆周运动的半径；（3）粒子的入射速度；小结：4课后巩固1.在以坐标原点O为圆心，半径为r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速率v沿-x方向射入磁场，它恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿+y方向飞出。（1）画出微粒在磁场中的轨迹，确定其圆心O1和半径r1，并判断该粒子带何种电荷，（2）求出其比荷；（3）若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为B′，该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角，求磁感应强度B′多大？此次粒子在磁

6、场中运动所用时间t是多少？2.如图所示，在真空中坐标平面的区域内，有磁感强度的匀强磁场，方向与平面垂直，在轴上的点，有一放射源，在平面内向各个方向发射速率的带正电的粒子，粒子的质量为，电量为，（1）求各方向微粒的半径；（2）求带电粒子在轴正方向的最远点，轴负方向的最远点；（3）求带电粒子能打到轴上的范围．3.如图，真空室内存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度的大小B=0.60T，磁场内有一块平面感光板ab，板面与磁场方向平行，在距ab的距离处，有一个点状的放射源S，它向各个方向发射粒子，粒子的速度都是，已知粒子的电荷与质量之比，现只考虑在图纸平面中运动的粒子，求ab上被粒子打中

7、的区域的长度。4