高考物理 磁场对运动电荷的作用（2）教案 新人教版

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1、8.3磁场对运动电荷的作用（2）教学目标：带电粒子在匀强磁场中圆周运动的处理方法教学重点：在有界磁场中的运动处理教学难点：在有界磁场中的运动处理一：典型例题：题型一：作轨迹利用几何关系求解1．如图所示，圆形区域的匀强磁场，磁感应强度为B、方向垂直纸面向里，边界跟y轴相切于坐标原点O。O点处有一放射源，沿纸面向各方向射出速率均为的某种带电粒子，带电粒子在磁场中做圆周运动的半径是圆形磁场区域半径的两倍。已知该带电粒子的质量为m、电量为q，不考虑带电粒子的重力。（1）推导粒子在磁场空间做圆周运动的轨道半径（2）求

2、粒子通过磁场空间的最大偏转角第14题图★（3）若粒子与磁场边界碰撞后以原速率反弹，则从O点沿x轴正方向射入磁场的粒子第一次回到O点经历的时间是多长？（已知arctan2=）题型二：旋转圆问题2．如图，A和B之间的距离为0.1m。电子在A点的速度v0=1×107m/s。求：(1)要使电子沿半圆周由A运动到B，所加匀强磁场的磁感应强度的大小和方向。　　(2)电子从A运动B需要多长时间？　　(3)如果速度大小不变,速度方向以A点为轴在竖直面内转动一周,轨迹能通过P点有几次?★(4)在第(3)中，电子所能到达区域的

3、面积？题型三：在有界磁场中的运动3．如右图所示，在边界为AA‘、DD'狭长区域内，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，磁场区域宽为d,电子枪S发射质量为m,电量为e的电子。当电子枪水平发射时，在DD'右侧发现了电子。当电子枪在竖直平面内运动到某一位置时，刚好在左侧发现了电子。试画出电子在磁场中运动的轨迹并计算该电子在边界AA'的射入点和射出点间的距离。（电子入射速率均为v0）4：如下图所示，两块长度均为5d的金属板相距d，平行放置，下板接地，两极间有垂直只面向里的匀强磁场，一束宽为d的电子束从两板左

4、侧垂直磁场方向射入两极间，设电子的质量为m，电量为e，入射速度为v0，要使电子不会从两极间射出，求匀强磁场的磁感应强度B应满足的条件。二：形成性检测1．如图所示，宽h=2cm的有界匀强磁场的纵向范围足够大，磁感应强度的方向垂直纸面向内，现有一群正粒子从O点以相同的速率沿纸面不同方向进入磁场，若粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径均为r=5cm，则（）A．右边界：-4cm4cm和y＜-4cm有粒子射出C．左边界：y>8cm有粒子射出D．左边界：0

5、如图所示，两个同心圆,半径分别为r和2r,在两圆之间的环形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。圆心O处有一放射源,放出粒子的质量为m,带电量为q,假设粒子速度方向都和纸面平行。60°AO（1）图中箭头表示某一粒子初速度的方向，OA与初速度方向夹角为60°，要想使该粒子经过磁场第一次通过A点，则初速度的大小是多少？（2）要使粒子不穿出环形区域，则粒子的初速度不能超过多少?8、如下图(a)所示，在坐标xoy平面的第一象限内，有一个匀强磁场，磁感应强度大小恒为B0，方向垂直于xoy平面，且随时间做周

6、期性变化，如图(b)所示，规定垂直xoy平面向里的磁场方向为正．一个质量为m，电量为q的正粒子，在t=0时刻从坐标原点以初速度vo沿x轴正方向射入，在匀强磁场中运动，经过一个磁场变化周期T(未确定)的时间，粒子到达第一象限内的某一点P，且速度方向沿x轴正方向(不考虑重力作用)．(1)若点0、P连线与x轴之间的夹角为45度；则磁场变化的周期T为多大?(2)因点P的位置随着磁场周期的变化而变化，试求点P纵坐标的最大值为多少?此时磁场变化的周期又为多大?