专题探究磁场部分专题探究示例.ppt

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1、课题：用“动态圆”模型分析带电粒子在匀强磁场中的运动徐州高级中学付树雷学习目标1.利用动态圆模型分析带电粒子在匀强磁场中的运动，并分析其运动的临界情况。2.通过动态圆模型对带电粒子在磁场中运动的研究，理解其分析问题的方法。3.激发探究物理规律的兴趣，提高利用物理解决实际问题的能力。物理模型建构模型1：缩放圆（半径不同的内切圆）粒子速度方向不变，大小改变。圆心的特点：在垂直于初速度方向的一条直线上Bv模型2：旋转圆物理模型建构粒子速度大小不变，方向改变。圆心的特点：在以入射点为圆心，以R为半径的圆周上例1：如图所示，A、

2、B为水平放置的无限长平行板，板间距离为d，A板上有一电子源P，Q点为P点正上方B板上的一点，在纸面内从P点向Q点发射速度大小不限的电子，若垂直纸面向里方向加一匀强磁场，磁场感应强度为B，已知电子质量为m,电量为q,不计电子重力及电子间的相互作用力,且电子打到板上均被吸收并转移到大地，求电子打在A、B两板上的范围？例题精讲qaOdbcBv0R1如图，一端无限伸长的矩形区域abcd内存在着磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场。从边ad中点O射入一速率v0、方向与Od夹角θ=30º的正电粒子，粒子质量为m，重力不计

3、，带电量为q，已知ad=L。（1）要使粒子能从ab边射出磁场，求v0的取值范围。（2）从ab边射出的粒子在磁场中运动时间t的范围。R2≤v0≤≤t≤5m6Bq4m3Bq拓展例2、如图,在一水平放置的平板MN上方有匀强磁场,磁感应强度的大小为B,磁场方向垂直于纸面向里,许多质量为m,带电量为+q的粒子,以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向,由小孔O射入磁场区域,不计重力,不计粒子间的相互影响.下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域,其中R=mv/qB.哪个图是正确的?MNBO2RR2RMNO2RR2RMNO2R2

4、R2RMNOR2R2RMNOD.A.B.C.例题精讲MNOoO如图所示，匀强磁场方向垂直纸面向里，磁场内有一块感光板ab，板面与磁场方向平行，在ab的下方距离为R处，有一个点状的粒子发射源O，它向各个方向发射速率相同的粒子，它们均做半径为R的匀速圆周运动，求ab上被α粒子打中的区域的长度。变式：abSTSE如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图．半径为R的两个中空D形盒，处于垂直于盒面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中．两D形盒左端狭缝处放置一场强恒定的加速电场．带电粒子从P0处以速度v0沿电场线方向射入加速电场，经加速

5、后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，接着又从P0处进入A、C板间，如此反复，最后从D形盒右侧的边缘飞出．对于这种改进后的回旋加速器，带电粒子每运动一周被加速______次．若被加速的带电粒子的电荷量为q，质量为m，则粒子的最大速度V=______．