第6节带电粒子在匀强磁场中的运动习题课导学案

《§3.6 带电粒子在匀强磁场中的运动》习题课导学案

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【学习目标】 【学习重点】 【学习难点】 通过例题示范和方法总结，熟练掌握“分析带电粒子在匀强磁场中运动”的一般步骤，并灵活解决相应问题 总结“定圆心、画轨迹、求半径，找偏角、求时间”的分析方法 如何定圆心，画轨迹，找几何关系为解决问题的关键环节 自主学习案 1．判断洛伦兹力方向的左手定则四指一定指向 的方向；拇指指向 方向；洛伦兹力垂直于 和 构成的平面。 2．带电粒子以平行于磁场的速度进入匀强磁场时，粒子受洛仑兹力作用而做________运动． 3．带电粒子以垂直于磁场的速度进入匀强磁场时，粒子在垂直于磁感线的平面内以入射速度v做匀速圆周运动，其运动所需的向心力全部由________提供． v2基本公式：做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供：qvB＝m R由此可得： (1)轨道半径公式：R＝ ； (2)周期：T＝ ；(周期T与速度v、轨道半径R无关) (3)频率：f＝ ； (4)角速度：ω＝ ． 课堂互动案 探究1 带电粒子在有理想边界磁场中的运动 常见的几种有界磁场 (1)直线边界：进出磁场具有对称性，如图所示． 学习札记 每天都要- 1 -进步一点！

(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． 【针对训练1】如图，虚线上方存在无穷大的磁场，一带正电的粒子质量m、电量q、若它以速度v沿与虚线成300、900、1500、1800角分别射入，请你作出上述几种情况下粒子的轨迹、并求其在磁场中运动的时间。 每天都要- 2 -进步一点！

【针对训练2】质量为m，电荷量为q的粒子，以初速度v0垂直进入磁感应强度为B、宽度为L的匀强磁场区域，如图所示。求 (1)带电粒子的运动轨迹及运动性质 (2)带电粒子运动的轨道半径 (3)带电粒子离开磁场电的速率 (4)带电粒子离开磁场时的偏转角θ (5)带电粒子在磁场中的运动时间t (6)带电粒子离开磁场时偏转的侧位移 探究2 带电粒子在磁场运动的临界与极值问题 【针对训练3】如图所示，比荷为e/m的电子从左侧垂直于界面、垂直于磁场射入宽度为d、磁感受应强度为B的匀强磁场区域，要从右侧面穿出这个磁场区域，电子的速度至少应为（ ） A． R θ R B a L v0 b y θ v 2BedBed B． mmBed2Bed D． 2mmC．【针对训练4】长为L的水平极板间，有垂直纸面向内的匀强磁场，如图所示，磁感强度为B，板间距离也为L，板不带电，现有质量为m，电量为q的带正电粒子（不计重力），从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，可采用的办法是： （ ） 每天都要- 3 -进步一点！

A．使粒子的速度vB．使粒子的速度vC．使粒子的速度vD．使粒子的速度BqL 4m5BqL 4mBqL mBqL5BqLv 4m4m 课堂检测案 1．如图所示，在正方形abcd范围内，有方向垂直纸面向里的匀强磁场，电子各以不同的速率，都从a点沿ab方向垂直磁场方向射入磁场，其中速率为v1 的电子从c点沿bc射出，速率为v2的电子从d点沿cd方向射出。不计重力，两电子（ ） A．速率之比v12 v2T11 T22t11 t22B．在磁场中运行的周期之比C．在磁场中运行的时间之比D．半径之比R11 R22．如图所示，圆形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，现有一电荷量为q，质量为m的正离子从a点沿圆形区域的直径入射，设正离子射出磁场区域方向与入射方向的夹角为600，求此离子在磁场区域内飞行的时间。

每天都要- 4 -进步一点！