河北省沧州市颐和中学高二物理 电磁感应3导学案.doc

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1、课题专题　带电粒子通过有界磁场问题课型例1：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°，则电子的质量是，穿透磁场的时间是。解析：电子在磁场中运动，只受洛仑兹力作用，故其轨迹是圆弧的一部分，又因为f⊥v，故圆心在电子穿入和穿出磁场时受到洛仑兹力指向交点上，如图中的O点，由几何知识知，AB间圆心角θ＝30°，OB为半径。∴r=d/sin30°=2d，又由r=mv/Be得m=2dBe/v又∵AB圆心角是30°，∴穿透时间t=T/12，故t=πd/3v。带电粒子在长足够大的长方形磁场中的运动时要注

2、意临界条件的分析。如已知带电粒子的质量m和电量e，若要带电粒子能从磁场的右边界射出，粒子的速度v必须满足什么条件？这时必须满足r=mv/Be>d，即v>Bed/m.规律分析：有界磁场是指在局部空间存在着匀强磁场，带电粒子从磁场外垂直进入磁场后，经历一段匀速圆周运动后离开磁场。在磁场中的轨迹是一段圆弧。然后求解相关问题。解决这一类问题，首先根据题意大致画出粒子的运动轨迹，确定圆心和半径是关键。然后利用半径和周期等公式进行相关计算。⑴圆心的确定：粒子在磁场中运动时洛伦兹力总与v垂直并指向圆心，所以只要给出粒子在磁场中某两点速度的方向，做垂线，交点即为圆心。（常取飞入点和飞出点）。另

3、外，圆心必在弦的中垂线上。⑵半径的确定：半径的计算一般选用几何知识，常用相似三角形，直角三角形，正弦定理，余弦定理，三角函数等数学方法。⑶飞行时间的计算：　　注意：θ为在磁场中轨迹所对的圆心角。如果题目中θ以字母表示，一般默认为弧度，则.有时也用弧长与线速度的比。-2-用心爱心专心第二课时目标：直线边界磁场，圆边界磁场中带电粒子的运动，几个重要的几何关系。1.如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上，有两个质量和电荷量均相同的正、负离子，从O点以相同的速度射入磁场中，射入方向均与边界成角。若不计重力，关于正、负离子在磁场中的运动，下列说法正确的是（）A、运动的轨道半径不相同B

4、、重新回到边界的速度大小和方向都相同C、重新回到边界的位置与O点距离不相同D、运动的时间相同1．直线边界：飞入点和飞出点速度与边界的夹角相等。yxBvvaO/例2．在xoy坐标系中，第一象限有垂直纸面向里的匀强磁场，一个质量为m电荷量为q的带电粒子从x轴上的P（a，0）点以速度v，沿与x正方向成60°的方向射入第一象限，并恰好垂直于y轴射出第一象限。求匀强磁场的磁感应强度B和射出点的坐标。解：由射入、射出点的半径可找到圆心O/，并得出半径为；射出点坐标为（0，）。-2-用心爱心专心