江苏省高淳高级中学高三物理二轮复习 专题三场与路 第4课时 带电粒子在磁场中的运动.doc

专题三 场与路第4课时 带电粒子在磁场中的运动【考试说明】带点粒子在匀强磁场中运动 要求【学习目标】1、知道什么是洛仑兹力，能分析在洛仑兹力作用下带电粒子的运动；2、掌握分析带电粒子在磁场中做圆周运动的基本方法；3、能解决带电粒子做圆周运动的问题。【学习过程】忆一忆：洛伦兹力的大小、方向及特点。例1、如图所示，在阴极射线管的正下方平行放置一根通有强直流电流的长直导线，且电流的方向水平向右，则阴极射线将会 （ ）a向上偏转 b向下偏转c向纸内偏转 d向纸外偏转bfba例2、如图，a为带正电的小物块，b是一不带电的绝缘物块，a、b叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用水平恒力f拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，在加速运动阶段（ ）a a、b一起运动的加速度减小 g b a、b一起运动的加速度增大c a、b物块间的摩擦力减小 d a、b物块间的摩擦力增大例3、如图所示，在空间有匀强磁场，磁感强度的方向垂直纸面向里，大小为b，光滑绝缘空心细管mn的长度为h，管内m端有一质量为m、带正电q的小球p，开始时小球p相对管静止，管带着小球p沿垂直于管长度方向的恒定速度u向图中右方运动设重力及其它阻力均可忽略不计（1）当小球p相对管上升的速度为v时，小球上升的加速度多大？（2）小球p从管的另一端n离开管口后，在磁场中作圆周运动的圆半径r多大？（3）小球p在从管的m端到n端的过程中，管壁对小球做的功是多少？活动二做一做：例4、abcd为矩形匀强磁场区域，边长分别是ab=h，bc=h，某带电粒子质量为m，电量为q以速度v从a点沿ad方向射入磁场，恰好从c点射出磁场 a vb d c 1、该粒子带何种电荷？2、确定该粒子做圆周运动的圆心。3、求出该粒子做圆周运动的半径r？4、求出磁场的磁感应强度b？5、求这个带电粒子通过磁场所用的时间？ oy/cm10a600x/cm20300例5、在如图所示的空间区域里，y轴左方有一匀强磁场，场强方向跟y轴正方向成600，大小为e=4.0n/c；y轴右方有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度b=0.20t.有一质子以速度v=2.0106m/s，由x轴上的a点(10cm，0)沿与x轴正方向成300斜向上射入磁场，在磁场中运动一段时间后射入电场，后又回到磁场，经磁场作用后又射入电场.已知质子质量近似为m=1.610-27kg，电荷q=1.610-19c，质子重力不计.求:(计算结果保留3位有效数字)(1)质子在磁场中做圆周运动的半径.(2)质子从开始运动到第二次到达y轴所经历的时间.(3)质子第三次到达y轴的位置坐标.【课时评价】1、一个质量为m、带电量为q的粒子，在磁感应强度为b的匀强磁场中作匀速圆周运动.下列说法中正确的是（ ）a、它所受的洛伦兹力是恒定不变的； b、它的动量是恒定不变的；c、它的速度与磁感应强度b成正比； d、它的运动周期与速度的大小无关2、有三束粒子，分别是质子（p），氚核（）和粒子，如果它们以相同的速度沿垂直于磁场方向射入匀强磁场，（磁场方向垂直于纸面向里）则在下面四图中，哪个图正确地表示出这三束粒子的运动轨迹？（ ）boa3、如图,用丝线吊一个质量为m的带电(绝缘)小球处于匀强磁场中,空气阻力不计,当小球分别从a点和b点向最低点o运动且两次经过o点时( )a小球的动能相同 b丝线所受的拉力相同 c小球所受的洛伦兹力相同 d小球的向心加速度不相同4、空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方形为其边界一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从o点入射这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子不计重力下列说法正确的是()a入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同b入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同c在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同d在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越大5、如图8所示，在x0、y0空间存在一恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xoy平面向里，大小为b。现把粒子（的原子核）和质子（）在x轴上的q点以相同速度垂直于x轴射入此磁场，两粒子在磁场中运动轨迹如图中虚线所示，其中一个粒子由坐标原点垂直于x轴射出磁场，另一个粒子在y轴上的p点垂直于y轴射出磁场。以下关于上述过程的说法正确的是xyopqa从o点射出磁场的是粒子，从q点射出磁场的是质子b粒子与质子在磁场中作圆周运动的半径之比为12c粒子与质子在磁场中运动轨迹的长度不相等d粒子与质子在磁场中运动时间相等6、如图，一根绝缘细杆固定在磁感应强度为b的水平匀强磁场中，杆和磁场垂直，与水平方向成角。杆上套一个质量为m、电量为+q的小球。小球与杆之间的动摩擦因数为。从a点开始由静止释放小球，使小球沿杆向下运动。设磁场区域很大，杆很长。已知重力加速度为g。求：+q m ba（1）定性分析小球运动的加速度和速度的变化情况；（2）小球在运动过程中最大加速度的大小；（3）小球在运动过程中最大速度的大小。 7、如图所示，直线mn下方无磁场，上方空间存在两个匀强磁场和，其分界线是半径为r的半圆弧，和的磁场方向相反且垂直于纸面，磁感应强度大小都为b.现有一质量为m、电荷量为q的带负电微粒从p点沿pm方向向左侧射出，不计微粒的重力(1)若微粒在磁场中做完整的圆周运动，其周期多大？(2)若微粒从p点沿pm方向向左射出后从分界线的a点沿ao方向进入磁场并打到q点，求微粒的运动速度大小；(3)若微粒从p点沿pm方向向左侧射出，最终能到达q点，求其速度满足的条件8、如图，xoy平面内存在着沿y轴正方向的匀强电场，一个质量为m、带电荷量为+q的粒子从坐标原点o以速度v0沿x轴正方向开始运动。当它经过图中虚线上的m(，a)点时，撤去电场，粒子继续运动一段时间后