3磁场对运动电荷的作用

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1、磁场对运动电荷的作用【教学目标】1.知道洛伦兹力的概念2、会判定洛伦兹力的方向，会计算洛伦兹力的大小。3、理解洛伦兹力不做功。4、了解带电粒子在洛伦兹力作用下的运动规律。5、掌握带电粒了在匀强磁场中做匀速I员I周运动的规律及分析方法。6、能用洛伦兹力及相关规律进行研究，解决实际问题并进行简单的计算。【自主学习】1.磁场对运动电荷的作用力叫做o当卩丄〃时；做运动，当v//B吋，f二做运动。2.洛伦兹力的方血用判定。注意：四指代表,不是代表电荷的o方向特点：F丄B,F丄v,即F垂直于决定的平面（注意

2、：可以冇任意夹角）3.由于洛伦兹力于始终与速度v垂直，因此/只改变而不改变,所以洛伦兹力永远。当运动电荷垂直磁场方向进入磁场时仅受洛伦兹力作用，因此o4.带电粒了在匀强磁场中做匀速圆周运动有一个动力学方程,两个基本公式（1）轨道半径公式：,（2）周期公式o题型一、洛伦兹力的大小方向【问题情境1］关于洛伦兹力的下列说法屮正确的是（）A洛伦兹力的方时总是垂直于磁场方向和电荷运动方向所在的平面B•洛伦兹力的方向总是垂直于电荷速度方向，所以它对电荷永远不做功C.在磁场屮，静止的电荷不受洛伦兹力，运动的电

3、荷一定受洛伦兹力D运动电行在某处不受洛伦兹力，则该处的磁感应强度一定为零:ZZZZZZZZZZZ/ZZZZzxxCxx【针对训练1】如图所示，摆球是带负电的单摆，在一匀强磁场屮摆动，匀强磁场的方向垂直纸面向里，摆球在A、B间摆动过程中，也4摆到最低点C时，摆线拉力为尺，摆球加速度大小为％；由3摆到最低点0时，摆线拉力的大小为凡，摆球加速度为。2,贝M）A.Fi>F2,心=。2B.叭<尸2,a=ci2C.Fi>F29«i>«2D.F2,diV"2题型二、带电粒子做匀速圆周运动的圆心、半径及运动时

4、间的确定:XXXX：II!XX,XX：k(I＞；:XXXX：••【问题情境2］如图所示，一束电了（电荷量为e）以速度v垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的匀强磁场屮.穿过磁场时速度方向与电子原来射入方向的夹角是30°，则电子的质量为,穿过磁场的吋间是・【总结】1•圆心的确定：根据F丄v,画出粒了运动轨迹中任意两点（一般是射入和射出磁场两点）的洛伦兹力F的方向，沿两个F画其延长线，两延氏线的交点即为圆心；或根据圆心位置必在圆屮一•根弦的屮垂线上，也可作出圆心位置.2•半径的确定和计算：半径的计算一般

5、用几何知识，常用勾股定理或解三角形的方法.3•粒子在磁场屮运动时间的确定（1）利用圆心角与弦切角的关系，或者是四边形内角和等于360°，计算出圆心角。的大小；也可由速度方向改变的角度等于所对应的圆心角计算出圆心角0的大小•由公式可求出运动吋XXXXXXXXXXXXXXXa660°5MN间.（2）若知道弧长1,则可由v2欣计算岀时间.【针对训练2】如图所示，有界匀强磁场边界线SP〃MN,速率不同的同种带电粒子从S点沿SP方向同吋射入磁场，其中穿过a点的粒子速度vi与MN垂直；穿过b点的粒了速度V

6、2与MN成60。角，设两粒了从S到a、b所需时间分别为tj和t2，则tj:t2为（重力不计）（）A.1:3B.4:3C.1:1D.3:2拓展一、单边界问题【拓展练习1】如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上，有两个屯荷量绝对值相同、质量相同的止负粒了（不计重力），从O点以相同的速度先后射入磁场屮，入射方向与边界成（）角，则正负粒子在磁场中（）A.运动吋间相同B.运动轨迹的半径相同C.重新回到边界时的速度相同D.重新回到边界时与O点的距离相等XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

7、XXXXBVXXXXXXXX>

8、度为B,MM'和NN'是它的两条边界线.现冇质量为m、电荷量为q的带负电粒了沿图示方向垂直磁场方向射入，要使粒子不能从边界NN'射出，则粒子入射速率v的最大值是（）qBd_（2+QqBdA.加B.加qBd近）qBdC.2mD.m【总结】1•与另一边界相切时轨迹的作图步骤：（1）作入射方向的延t线与MN交于B点.（2）过入射点作入射方向的垂线.（3）分别作ZABN和ZABM的角平分线，两角平分线与入射方向的垂线的交点为01和02.（4）01、02分别为正负电荷临界偏转轨迹的圆心，通过圆心和入射点可