（浙江选考）2021版新高考物理一轮复习10第八章磁场2第2节磁场对运动电荷的作用教学案.docx

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1、第2节　磁场对运动电荷的作用【基础梳理】提示：运动电荷　qvB(v⊥B)　左手　不做功　匀速直线　匀速圆周　　【自我诊断】判一判(1)带电粒子在磁场中运动时一定会受到磁场力的作用．(　　)(2)洛伦兹力的方向、粒子运动方向、磁场方向两两相互垂直．(　　)(3)运动电荷进入磁场后(无其他力作用)可能做匀速直线运动．(　　)(4)洛伦兹力可以做正功、做负功或不做功．(　　)(5)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期与速度的大小无关．　(　　)(6)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径与粒子的比荷无关．　(　　)提示：(1)×　(2)×　(3

2、)√　(4)×　(5)√　(6)×做一做试画出下图中几种情况下带电粒子的运动轨迹．提示：　洛伦兹力的特点及应用【题组过关】1．(2020·嘉兴联考)带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用．下列表述正确的是(　　)A．洛伦兹力对带电粒子做功B．洛伦兹力不改变带电粒子的动能C．洛伦兹力的大小与速度无关D．洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向解析：选B.洛伦兹力的方向总跟速度方向垂直，所以洛伦兹力永不做功，不会改变粒子的动能，故选B.2．三种不同粒子a、b、c从O点沿同一方向进入垂直纸面向里的匀强磁场中的运动轨迹分别如图所示．则(　　)A．

3、粒子a一定带正电　　　B．粒子b一定带正电C．粒子c一定带正电D．粒子b一定带负电解析：选A.由左手定则可以判断，粒子a带正电，粒子b不带电，粒子c带负电，故选项A正确．1．洛伦兹力的特点(1)洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷速度方向和磁场方向确定的平面，所以洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小，即洛伦兹力永不做功．(2)当电荷运动方向发生变化时，洛伦兹力的方向也随之变化．(3)用左手定则判断负电荷在磁场中运动所受的洛伦兹力时，要注意将四指指向电荷运动的反方向．　2．洛伦兹力与电场力的比较对应力内容比较　　项目　　洛伦兹力F电场力F性质磁

4、场对在其中运动电荷的作用力电场对放入其中电荷的作用力产生条件v≠0且v与B不平行电荷处在电场中大小F＝qvB(v⊥B)F＝qE力方向与场方向的关系一定是F⊥B，F⊥v，与电荷电性无关正电荷所受电场力与电场方向相同，负电荷所受电场力与电场方向相反做功情况任何情况下都不做功可能做正功、负功，也可能不做功力为零时场的情况F为零，B不一定为零F为零，E一定为零作用效果只改变电荷运动的速度方向，不改变速度大小既可以改变电荷运动的速度大小，也可以改变电荷运动的方向　带电粒子在有界磁场中的运动【知识提炼】1．圆心的确定(1)已知入射方向和出射方向时，可通过入

5、射点和出射点作垂直于入射方向和出射方向的直线，两条直线的交点就是圆弧轨道的圆心(如图甲所示，图中P为入射点，M为出射点)．(2)已知入射方向和出射点的位置时，可以通过入射点作入射方向的垂线，连接入射点和出射点，作其中垂线，这两条垂线的交点就是圆弧轨道的圆心(如图乙所示，P为入射点，M为出射点)．(3)带电粒子在不同边界磁场中的运动①直线边界(进出磁场具有对称性，如图所示)．②平行边界(存在临界条件，如图所示)．③圆形边界(沿径向射入必沿径向射出，如图所示)．2．半径的确定和计算利用平面几何关系，求出该圆的可能半径(或圆心角)．求解时注意以下几个

6、重要的几何特点：(1)粒子速度的偏向角(φ)等于圆心角(α)，并等于AB弦与切线的夹角(弦切角θ)的2倍(如图所示)，即φ＝α＝2θ＝ωt.(2)相对的弦切角(θ)相等，与相邻的弦切角(θ′)互补，即θ＋θ′＝180°.(3)直角三角形的几何知识(勾股定理)．AB中点C，连接OC，则△ACO、△BCO都是直角三角形．3．运动时间的确定粒子在磁场中运动一周的时间为T，当粒子运动的圆弧所对应的圆心角为θ时，其运动时间表示为：t＝T.4．求解粒子在匀强磁场中运动问题的步骤(1)画轨迹：即确定圆心，画出运动轨迹．(2)找联系：轨道半径与磁感应强度、运动

7、速度的联系，偏转角度与圆心角、运动时间的联系，在磁场中的运动时间与周期的联系．(3)用规律：即牛顿运动定律和圆周运动的规律，特别是周期公式、半径公式．【典题例析】　(2020·浙江9＋1联盟联考)如图所示，直线MN上方为磁感应强度为B的足够大的匀强磁场，一电子(质量为m、电荷量为e)以v的速度从点O与MN成30°角的方向射入磁场中，则：(1)电子从磁场中射出时距O点多远？(2)电子在磁场中运动的时间是多少？[审题指导]　怎样确定轨迹圆的圆心？半径R为多大？圆心角为多大？[解析]　设电子在匀强磁场中运动半径为R，射出时与O点距离为d，运动轨迹如图

8、所示．(1)据牛顿第二定律知：Bev＝m由几何关系可得，d＝2Rsin30°解得：d＝.(2)电子在磁场中转过的角度为θ＝60°＝，又周期T＝因此运动