磁场对运动电荷的作用力4原创.doc

松岗中学2010-2011学年度高二年级选秀3-1第三章磁场规律应用课学案带电粒子在磁场中的运动（二）【学习目标 】圆心的确定，半径的计算，偏转角，偏转时间【教学过程】例1 、质量为m，电荷量为q的粒子，以一定的速度垂直进入磁感应强度为B、宽度为L的匀强磁场区域，粒子离开磁场区域时与水平方向成角，如图1所示。求(1)带电粒子运动的轨道半径（用L和表示）LvabvyRRB图1(2)带电粒子在磁场中的运动时间。试讨论偏转角和运动时间的关系。(3)你能想到哪些方法可以确定圆心。二：分享与交流1、如何确立带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的圆心已知入射方向和出射方向，可以通过入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心。如图1已知入射方向和出射点的位置，可以通过入射点作垂直于入射方向的的直线，连接入射点和出射点，作中垂线。这两条垂线的交点就是圆心。如图2要是已知两条弦，则两条弦的中垂线就是圆心。图1 图2 图3如果粒子从某个边界垂直进入，那么圆心一定在这条边界上的某一点2、半径的确定和计算：半径的计算一般是利用几何知识，常用解三角形的方法。3、在磁场中运动时间的确定。利用圆心角与弦切角的关系，或者是四边形内角和等于360计算出圆心角的大小，由公式t=T可求出运动时间。有时也用弧长与线速度的比。4、带电粒子在匀强磁场中的圆周运动具有对称性。 带电粒子如果从一直线边界进入又从该边界射出，则其轨迹关于入射点和出射点线段的中垂线对称，入射速度方向、出射速度方向与边界的夹角相等； 在圆形磁场区域内，沿径向射入的粒子，必沿径向射出。如下图所示。 粒子速度的偏转角等于回旋角，并等于AB弦与切线的夹角（弦切角）的2倍，如图3所示。即：。图3-44例2、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，磁场强度为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场以速度v平行极板射入磁场，欲使粒子不打在极板上，则粒子入射速度v应满足什么条件？例3、 如图直线MN上方有磁感应强度为B的匀强磁场。正、负电子同时从同一点O以与MN成30角的同样速度v射入磁场（电子质量为m，电荷为e），他们在磁场中的偏转角分别为多少？它们从磁场中射出时相距多远？在磁场中运动的时间差是多少？MNBOv【变式1】如图所示，一带正电粒子质量为m，带电量为q，从隔板ab上一个小孔P处与隔板成45角垂直于磁感线射入磁感应强度为B的匀强磁场区，粒子初速度大小为v，则(1)粒子经过多长时间再次到达隔板？(2)到达点与P点相距多远？（不计粒子的重力）训练1、如图5，匀强磁场宽度为L，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，有一质量为m，电量为q的正粒子，以初速度垂直磁场方向从小孔C射入匀强磁场后从磁场右边界A点射出，已知AB间距离为H. 图5（1）求粒子的半径（确定半径一般用解三角形的方法）（2）求粒子的初速度v0. 训练2、如图11-3-11所示，在圆心为O、半径为r的圆形区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，一电子以速度v沿AO方向射入，后沿OB方向射出匀强磁场，若已知AOB=120，则电子穿越此匀强磁场所经历的时间是_图11-3-11OAABAyxoBvvaO/【变式2】 一个质量为m电荷量为q的带负电的粒子从x轴上的