《磁场对电流的作用》学案.doc

新桥中学高二物理学案 编辑：韩岳元 2011-11-16带电粒子在电磁复合场中的运动一学案 班级 姓名 学号 教学目标：1、能够用学过的知识分析计算有关带电粒子在电磁复合场中运动问题2、培养学生运用教学解决物理问题的能力和科学态度【新课教学】【例1】在实验室中，需要控制某些带电粒子在某区域内的滞留时间，以达到预想的实验效果。现设想在xOy的纸面内存在以下的匀强磁场区域，在O点到P点区域的x轴上方，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，在x轴下方，磁感应强度大小也为B，方向垂直纸面向里，OP两点距离为x0（如图所示）。现在原点O处以恒定速度v0不断地向第一象限内发射氘核粒子。（1）设粒子以与x轴成45角从O点射出，第一次与x轴相交于A点，第n次与x轴交于P点，求氘核粒子的比荷（用已知量B、x0、v0、n表示）（2）求粒子从从O点到P点所经历时间t（用已知量x0、v0、n表示）。【例2】(05广东)如图所示，在一个圆形区域内，有两个方向相反都垂直于纸面的匀强磁场分布在以直径A244为边界的两个半圆形区域I、II中，A244与A1A3的夹角巍峨哦600.一质量为m, 带电量为q的粒子以某一速度从I区的边缘点A1处沿与A1A3成300角的方向射入磁场，随后该粒子以垂直于A244的方向3圆心O进入II区，最后再从A4处射出磁场。已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间为t, 求I区和II区中磁感应强度的大小（忽略粒子重力）。【例3】质谱仪是分离各种元素的同位素并测量它们质量的仪器，如图所示。从离子源放出速度大小不计、质量为m、电量为q的正离子，经电势差为U的加速电场加速后，垂直进入一个磁感应强度为B的有界磁场，做了半个周期的匀速圆周运动后，落在记录它的照相底片P上。若测出出入口的距离（圆周轨迹的直径）为x，（1）试根据q、U、B、及x写出确定离子质量的表达式 。（2）设离子源能放出氕、氘、氚三种离子，这种质谱仪能将它们分离吗？【例4】（04天津）钍核发生衰变生成镭核并放出一个正电粒子。设该粒子的质量为、电荷量为q，它进入电势差为U的带窄缝的平行平板电极和间电场时，其速度为，经电场加速后，沿方向进入磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的有界匀强磁场，垂直平板电极，当粒子从点离开磁场时，其速度方向与方位的夹角，如图所示，整个装置处于真空中。（1）求粒子在磁场中沿圆弧运动的轨道半径R；（2）求粒子在磁场中运动所用时间。【例5】图3-8-5（ 02全国理综）电视机的显像管中，电子束的偏转是利用磁偏转技术实现的电子束经过电压为U的加速电场加速后，对准圆心进入一圆形匀强磁场区域，如图3-8-5所示磁场方向垂直纸面磁场区的中心为O，半径为r当不加磁场时，电子束将通过O点而打到屏幕的中心M点为使电子束射到屏幕边缘P点，需要加磁场使电子束偏转一已知角度，此时磁场的磁感应强度B应为多少？【课堂小结】带电粒子在电磁复合场中的运动一课时训练 班级 姓名 学号 1.如图所示，一张薄纸片MN置于匀强磁场中，磁感应强度为B的磁场方向与MN纸片平行.有一个粒子由A点垂直MN向上运动，动能为Ek.粒子在第一次穿过纸片前、后(在纸片的上、下方)的径迹半径之比为10：9.设粒子每次穿过纸片时受到的阻力恒定，则粒子共能穿过薄纸片几次?OxyPL300VV图2(04甘肃理综)如图所示，一个方向垂直于xy平面的匀强磁场，分布在以O为中心的一个圆形区域内，一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，由原点O开始运动，初速度为v，方向沿x轴正方向。粒子经过y轴上的P点（OP=L）时，速度方向与y由正方向成300角，不计重力，求磁感应强度B和处于xy平面内磁场的半径R。3质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具.它的构造原理如图10所示，离子源S产生电荷量为q的某种正离子，离子产生时的速度很小，可以看作是静止的，离子经过电压U加速后形成离子流，然后垂直于磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场，沿着半圆周运动而到达记录它的照相底片P上.实验测得，它在P上的位置到入口处S1的距离为a，离子流的电流为I.请回答下列问题:图10(1) 单位时间内穿过入口S1处离子流的能量为多大？(2)试证明这种离子的质量为.4电子自静止开始经M、N板间（两板间的电压为u）的电场加速后从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中，电子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L，如图所示.求匀强磁场的磁感应强度.（已知电子的质量为m，电量为e） 5. (98全国)如图所示，在x轴上方有垂直于xy平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B.在x轴下方有沿y轴负方向的匀强电场，场