高考物理 3.6带电粒子在匀强磁场中的运动复习学案.doc

《高考物理 3.6带电粒子在匀强磁场中的运动复习学案.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、3.6带电粒子在匀强磁场中的运动【学习目标】1.理解带电粒子的初速度方向与磁感应强度的方向垂直时，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动。2.会推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径、周期公式，知道它们与哪些因素有关，并会应用它们解答有关问题。3.知道质谱仪的和回旋加速器的工作原理。【重点难点】掌握带电粒子在匀强磁场中运动的规律合作探究探究一电子做什么运动？阅读教材P99用洛伦兹力演示仪观察电子在匀强磁场中的运动，回答问题：(1)不加磁场时，电子的运动轨迹是____________；(2)给励磁线圈通电，玻璃泡中产生垂直向外的磁场（

2、如图丙），电子的运动轨迹是____________，向心力来源于____________力；v(3)两个励磁线圈之间产生的磁场可看成匀强磁场，如下图所示。设磁感应强度为B，电子的质量为m，电量大小为q，电子垂直射入磁场的速度为v，请推导：电子运动的轨道半径r和运动周期T表达式分别是什么？(4)若仅增大电子的速度，圆周半径将______(变大、变小)；若仅增强磁感应强度，圆周半径______。【针对训练1】质量和电量大小都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是(　　)A

3、．M带负电，N带正电B．M的速率小于N的速率C．洛伦兹力对M、N做正功D．M的运行时间大于N的运行时间探究二质谱仪的工作原理如图所示，一质量为m，电荷量为q的粒子从容器A下方小孔S1飘入电势差为U的加速电场，然后让粒子垂直进入磁感应强度为B的磁场中，最后打到底片D上。(不计重力)(1)粒子在S1S2、S2S3区分别做何种运动?(2)求：粒子进入磁场时的速率v=?(3)求：粒子在磁场中运动的轨道半径r=?【针对训练2】如图所示，a和b带电荷量相同，以相同动能从A点射入磁场，在匀强磁场中做圆周运动的半径ra＝2rb，则可知(重力不计)(　

4、　)A．两粒子都带正电，质量比ma/mb＝4B．两粒子都带负电，质量比ma/mb＝4C．两粒子都带正电，质量比ma/mb＝1/4D．两粒子都带负电，质量比ma/mb＝1/4探究三回旋加速器的工作原理如图所示，核心部件是处于磁场中的两个D形盒，两D形盒分别连接电源两极，因而两D形盒的缝隙之间还存在电场。(1)磁场B的特点及作用特点：D形盒处于与盒面垂直的匀强磁场B中；作用：带电粒子在洛伦兹力作用下做______________运动。(2)缝隙间的电场E的特点及作用特点：两个D形盒之间的窄缝区域存在方向存周期性变化的电场E（为什么方向要变

5、化？）作用：使带电粒子每次经过窄缝区域时速度都能____________。(增大、不变、减少)【针对训练3】在某回旋加速器D形盒半径为R，磁场的磁感应强度为B，位于D形盒中央的粒子源射出的粒子质量为m，电荷量为q，初速度可不计，问：（1）粒子在D形盒内运动的周期是多大？（2）所加交变电场的方向每经多少时间改变一次？（3）粒子离开加速器的动能是多大？★（4）设两D形盒间电场的电势差大小为U，则加速到上述能量所需的时间是多少？（盒缝宽度远小于盒半径，粒子通过盒缝隙的时间可以不计）学以致用1.如果一带电粒子匀速进入一个磁场，除磁场力外不受其

6、他任何力的作用，则带电粒子在磁场中可能做(　　)A．匀速直线运动B．平抛运动C．匀加速直线运动D．变速曲线运动2.处于匀强磁场中的一个带电粒子，仅在磁场力作用下做匀速圆周运动．将该粒子的运动等效为环形电流，那么此电流值(　　)A．与粒子电荷量成正比B．与粒子速率成正比C．与粒子质量成正比D．与磁感应强度成正比3.如图所示，质量为m、电量为q的带电粒子，经电压为U加速，又经磁感应强度为B的匀强磁场后落到图中D点，求A、D间的距离和粒子在磁场中运动的时间。4.质谱仪的构造如图所示，离子从离子源出来经过板间电压为U的加速电场后进入磁感应强度

7、为B的匀强磁场中，沿着半圆周运动而达到记录它的照相底片上，测得图中PQ的距离为L，则该粒子的荷质比为多大？《带电粒子在匀强磁场中的运动》训练案提醒：“带电粒子在电场、磁场中的运动”是历年来高考的热点之一，望同学们认真对待，规范作图！核心知识1．带电粒子在磁场中是否一定受洛伦兹力？____________________________________2．洛伦兹力的一般公式为F=qvBsinθ，θ为________方向与_______方向的夹角；当θ=90°时，F=____________当θ=0°时，F=____________3．当

8、不计重力的带电粒子的初速度方向与磁场方向垂直时，粒子在匀强磁场中做_____________运动，请推导轨道半径r和周期T的表达式。4．洛伦兹力做功与否？说说你的判断依据？考点一“洛伦兹力”提供“向心力”，物体做匀速圆周