高三物理一轮复习《磁场对运动电荷的作用》学案.doc

高三物理一轮复习磁场对运动电荷的作用复习案【学习目标】1、知道什么是洛伦兹力，会用左手定则判断洛伦兹力的方向。2、掌握带电粒子受到洛伦兹力大小的计算，并能结合带电粒子的其他受力进行综合分析。3、了解洛仑兹力的特点。4、掌握带电粒子垂直进入匀强磁场时的运动规律分析方法。【学习重点和难点】1、利用左手定则判断洛伦兹力的方向。2、带电粒子垂直进入匀强磁场时的运动规律分析。【使用说明与学法指导】先通读教材有关内容，进行知识梳理归纳，再认真限时完成课前预习部分内容，并将自己的疑问记下来（写上提示语、标记符号）。【课前预习案】一、洛伦兹力1、洛伦兹力是磁场对 _电荷的作用力。2、大小：(1)当vb时，洛伦兹力最大，f=_ 。(2)当vb时，洛伦兹力最小，f= 。3、方向：(1)由 定则判定。由于电流方向规定为_电荷定向移动的方向，所以用_定则判断洛伦兹力方向时，四指方向应与_电荷运动的方向相同，而与_电荷的运动方向相反。(2)特点：afb且fv，即f总是垂直于b和v决定的平面，但v与b不一定垂直。b不论带电粒子在匀强磁场中做何种运动，因为f v，故f一定不做功。f只改变速度的 _而不改变速度的 _。二、洛伦兹力与电场力的对比1、电荷在电场中一定会受到电场力的作用，其大小等于_，和电荷是否运动_。磁场对静止的电荷_作用力，对运动的电荷也_有作用力，只有对运动方向与磁感应强度方向_的电荷才有作用力。2、电荷只在电场力的作用下运动时，必然伴随着电场力_，涉及到_与其它形式的能的转化。而带电粒子在运动中受到洛伦兹力作用时，任何情况下洛伦兹力对运动电荷都不做功。三、带电粒子在匀强磁场中的运动1、带电粒子在匀强磁场中的受力特点：如图，带电粒子以垂直于磁场的速度进入磁场时，根据左手定 则，粒子所受的洛伦兹力既垂直于_方向、又垂直于_方向，即洛伦兹力垂直于速度、磁感应强度所构成的平面。又因为洛伦兹力对带电粒子不做功，粒子的动能不变，即速度大小不变，洛伦兹力仅在不断改变粒子的速度_。2、带电粒子在匀强磁场中的圆周运动：洛伦兹力总是与速度方向_，不改变速度的_，提供带电粒子做匀速圆周运动所需的_力。由向心力公式f=_和洛伦兹力公式f=_,可推导出带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的半径公式r=_,周期公式t=_。3、带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的特点：（1）由半径公式r=_可知，在匀强磁场中做匀速圆周运动的带电粒子，它的轨道半径跟粒子的运动速率成_,运动的速度越大，轨道的半径_。粒子的轨道半径还与粒子的_成正比,带电量相同而质量不同的粒子，只要_相同，轨道的半径也_。（2）由周期公式t=_可知，带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期跟_和_无关。【课内探究案】2.来自宇宙的电子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些电子在进入地球周围的空间时，将 （）a竖直向下沿直线射向地面b相对于预定地面向东偏转c相对于预定点稍向西偏转d相对于预定点稍向北偏转探究二 带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的问题3.如图所示，在x轴上方有匀强磁场b，一个质量为m，带电量为-q的粒子，以速度v从o点射入磁场，角已知，粒子重力不计，求(1)粒子在磁场中的运动时间。(2)粒子离开磁场的位置4如图中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的方向与入射方向的夹角为60，求此正离子在磁场区域内飞行的时间及射出磁场时的位置探究三 带电粒子在匀强磁场中临界和极值问题5.如图3所示，一个带正电q的小带电体处于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为b，若小带电体的质量为m，为了使它对水平绝缘面正好无压力，应该（ ）图3a使b的数值增大b使磁场以速率 v，向上移动c使磁场以速率v，向右移动d使磁场以速率v，向左移动6.如图4所示，在真空中半径r3.0102 m的圆形区域内，有磁感应强度b0.2 t，方向如图的匀强磁场，一批带正电的粒子以初速度v01.0106 m/s，从磁场边界上直径ab的一端a沿着各个方向射入磁场，且初速度方向与磁场方向都垂直，该粒子的比荷为q/m1.0108 c/kg，不计粒子重力 求：(1)粒子的轨迹半径；(2)粒子在磁场中运动的最长时间；(3)若射入磁场的速度改为v03.0105 m/s，其他条件不变，试用斜线画出该批粒子在磁场中可能出现的区域(sin370.6，cos370.8)【拓展提升案】1如图，在x0y0的空间中有恒定的匀强磁场，磁感强度的方向垂直于xoy平面向里，大小为b。现有一质量为m电量为q的带电粒子，在x轴上到原点的距离为x0的p点，以平行于y轴的初速度