高中物理 第6节带电粒子在匀强磁场中的运动第2课时学案 新人教版

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1、《3.6带电粒子在匀强磁场中的运动》学案（第2课时）【学习目标】1．应用牛顿第二定律和洛伦兹力公式求解带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的问题．2．熟练应用带电粒子在磁场中做圆运动的半径和周期，解决实际问题．3．培养学生应用平面几何知识解决物理问题的能力．【学习重点】带电粒子在匀强磁场中的受力分析及运动径迹【学习难点】应用牛顿第二定律和洛伦兹力公式求解带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动问题【学习过程】一、复习回顾自主探究案1、带电粒子在场中的受力情况（1）v=0或v//B→（2)v⊥B→（3)v与B成θ角→2、带电粒子

2、在匀强磁场中运动规律(不计其他力)（1）若v//B，洛伦兹力F=，带电粒子做运动（2）若v⊥B，洛伦兹力F=，带电粒子做运动。向心力来源：规律：轨道半径公式：R=周期：T=①T的大小与和无关，只与和有关②比荷（）相同的带电粒子，在同样的匀强磁场中，相同。3、处理带电粒子在匀强磁场中的运动的方法：1、找圆心、画轨迹（利用F⊥v或利用弦的中垂线）；2、定半径（几何法求半径或向心力公式求半径）3、求时间（t=×Ｔ或t=）注意：带电粒子在匀强磁场中的圆周运动具有对称性。①带电粒子如果从一直线边界进入又从该边界射出，则其轨迹关于

3、入射点和出射点线段的中垂线对称，入射速度方向、出射速度方向与边界的夹角相等；②在圆形磁场区域内，沿径向射入的粒子，必沿径向射出。二、课堂互动案探究1带电粒子在直线边界磁场中的运动1.基本问题【例题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,穿透磁场时的速度与电子原来的入射方向的夹角为300.求:(1)电子的质量m(2)电子在磁场中的运动时间t2.应用对称性可以快速地确定运动的轨迹。【例题2】如图—所示，在y＜0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

4、为B.一带正电的粒子以速度υ0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θ.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。探究2带电粒子在圆形边界磁场中的运动【例题3】电视机的显像管中，电子（质量为m，带电量为e）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，如图9-6所示，磁场方向垂直于圆面，磁场区的中心为O，半径为r。当不加磁场时，电子束将通过O点打到屏幕的中心M点。为了让电子束射到屏幕边缘P，需要加磁场，使电子束偏转一已知角度θ，此时磁场的磁感

5、强度B应为多少？探究3带电粒子在复合场中的运动1、带电粒子在有界的相互分离的电场和磁场中运动【例题4】如图所示，在x轴上方有垂直于xy平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B；在x轴下方有沿y轴负方向的匀强电场，场强为E.一质量为m，电量为-q的粒子从坐标原点O沿着y轴正方向射出射出之后，第三次到达x轴时，它与点O的距离为L.求此粒子射出的速度v和在此过程中运动的总路程s(重力不计).2、带电粒子在相互叠加的电场和磁场中的运动xyBE•P0【例题5】如图所示，坐标系xOy位于竖直平面内，在该区域内有场强E=12N/C、方向

6、沿x轴正方向的匀强电场和磁感应强度大小为B=2T、沿水平方向且垂直于xOy平面指向纸里的匀强磁场．一个质量m=4×10kg，电量q=2.5×10C带正电的微粒，在xOy平面内做匀速直线运动，运动到原点O时，撤去磁场，经一段时间后，带电微粒运动到了x轴上的P点．取g=10m／s2，求：（1）微粒运动到原点O时速度的大小和方向；（2）P点到原点O的距离；三、能力提升案（课后反馈练习。根据题目难易，分为A、B、C、D四个层次，完成后上交。）（A类）1.如图所示，比荷为e/m的电子从左侧垂直于界面、垂直于磁场射入宽度为d、磁感

7、受应强度为B的匀强磁场区域，要从右侧面穿出这个磁场区域，电子的速度至少应为（）A、2Bed/mB、Bed/mC、Bed/(2m)D、Bed/m（A类）2.边长为a的正方形处于有界磁场中，如图所示。一束电子以速度v0水平射入磁场后，分别从A处和C处射出，则VA:VC=，所经历的时间之比tA:tB=（B类）3.如图所示，一个带负电的粒子以速度v由坐标原点射入磁感应强度为B的匀强磁场中，速度方向与x轴、y轴均成45°。已知该粒子电量为-q，质量为m，则该粒子通过x轴和y轴的坐标分别是多少？（C类）4.如图所示，半径为r的圆形

8、空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子（不计重力），从A点以速度v0垂直磁场方向射入磁场中，并从B点射出，已知∠AOB=120°，求该带电粒子在磁场中运动的时间。