河北省唐山市开滦第二中学高中物理 第3章 带电粒子在匀强磁场中的运动 第1课时导学案 新人教版选修31.doc

河北省唐山市开滦第二中学高中物理 第3章 带电粒子在匀强磁场中的运动 第1课时导学案 新人教版选修3-1【学习目标】1、理解带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动2、会分析带电粒子在匀强磁场中的运动规律【重点难点】 带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的分析方法。【学习内容】核心知识探究1、带电粒子在磁场中是否一定受洛伦兹力？2、洛伦兹力的计算公式为_，为_方向与_方向的夹角，当=90时，f=_；当=0时，f=_。3、当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。轨道半径r 的表达式该如何推导？周期t呢？4、洛伦兹力做功与否？说说你的判断依据？解题方法探究【典型例题】一、带电粒子在有界磁场中的运动例1、如图，mn为匀强磁场左边界，右边无界，已知粒子q-210-2c，b4t，300，vo100m/s,m2g,求粒子射出磁场时离射入点的距离d和在磁场中的运动时间t。若粒子电量为q+210-2c，同样条件下求上问中的d和t。拓展：如图，已知q-410-2c，b2t，1600，2300,m210-2kg,粒子在磁场中经过p点，op2m，求（1）vo；（2）粒子在磁场中运动的时间。例2、如图直线mn和pq间匀强磁场宽度为l=2m，磁感应强度为b=5t，方向垂直纸面向里，质量为m=1kg带电量为q=+210-2c的粒子以图示方向与mn成角射入，若要使粒子从pq边射出，粒子的速度至少是多少？例3、在以坐标原点0为圆心、半径为r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为b，方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点a处以速度v沿-x方向射人磁场，它恰好从磁场边界与y轴的交点c处沿+y方向飞出（1）请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷q/m；（2）若磁场的方向和所范围不变，而磁感应强度的大小变为b，该粒子仍从a处以相同的速度射人磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60角，求磁感应强度b是多大？此次粒子在磁场中运动所用时间t是多少？【课堂小结与反思】【课后作业与练习】1、质子（）和粒子（）从静止开始经相同的电压加速后垂直进入同一匀强磁场做圆周运动，则这两粒子的动能之比ek1：ek2，轨道半径之比r1：r2 ，周期之比t1：t2 。2. 如图所示，一电子以速度v紧靠上极板射入一处于两平行金属板之间磁感应强度为b的匀强磁场，速度方向与磁感线垂直且平行于金属板的其中一边，板的长为，板间距为a，要使电子能从两极板间射出，求电子入射速度的取值范围（电子的比荷为q/m）3. 如图所示，在y0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xoy平面并指向纸面外，磁感应强度为b，一带正电的粒子以速度v0从o点射入磁场，入射方向在xoy平面内，与x轴正向的夹角为.若粒子射出磁场的位置与o点距离为l，求该粒子的电量和质量之比q/m.4、如图所示，足够长的矩形区域abcd内充满磁感应强度为b、方向垂直纸面向里的匀强磁场，现从ad边的中心o点处，垂直磁场方向射入一速度为v0的带正电粒子，v0与ad边的夹角为30.已知粒子质量为m，带电量为q，ad边长为l，不计粒子的重力.(1)求要使粒子能从ab边射出磁场，v0的大小范围.(2)粒子在磁场中运动的最长时间是多少?在这种情况下，粒子将从什么范围射出磁场? 5、电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的.电子束经过电压为u的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，如图所示.磁场方向垂直于圆面，磁场区的中心为o，半径