《洛伦兹力与现代技术》导学案4.doc

【学习目标】掌握带电粒子在复合场中的运动问题的分析方法【学习重点与难点】掌握带电粒子在复合场中的运动问题的分析方法【使用说明与学法指导】1、带着预习案中问题导学中的问题自主设计预习提纲，通读教材P90-P91页内容，阅读优化训练相关内容，对带电粒子在复合场中运动的分析进行梳理，作好必要的标注和笔记。2、认真完成基础知识梳理，在“我的疑惑”处填上自己不懂的知识点，在“我的收获”处填写自己对本课自主学习的知识及方法收获。预习案一、知识梳理1、复合场复合场是指磁场与电场共存的场或电场与重力场共存的场，或磁场与重力场共存的场，或磁场、电场、重力场共存的场。2、带电体在复合场中运动时受力分析带电物体在重力场、电场、磁场中运动时，其运动状态的改变由其受到的合力决定，因此，对运动物体进行受力分析时必须注意以下几点：受力分析的顺序：先场力(包括重力、电场力、磁场力)、后弹力、再摩擦力等。电子、质子、离子等微观粒子无特殊说明一般不计重力；带电小球、尘埃、油滴、液滴等带电颗粒无特殊说明一般计重力；如果有具体数据可通过比较确定是否考虑重力。3、带电粒子在复合场中运动的分析思路：弄清楚复合场的组成正确进行受力分析除重力、弹力、摩擦力外要特别关注电场力和磁场力的分析确定带电粒子的运动状态注意结合运动情况和受力情况进行分析对于粒子连续经过几个不同场的情况，要分段进行分析、处理画出粒子的运动轨迹，灵活选择不同的运动规律二、预习自测1、已知质量为m的带电液滴，以速度v射入相互垂直的匀强电场E和匀强磁场B中，液滴在此空间刚好能在竖直平面内做匀速圆周运动，如图所示求：（1）液滴在空间受到几个力作用；（2）液滴电性及带电荷量；（3）液滴做匀速圆周运动的半径多大探究案一、合作探究探究一：带电粒子在复合场中的平衡问题【例1】如图所示，匀强电场方向水平向右，匀强磁场方向垂直于纸面向里，一质量为m、带电荷量为q的微粒以与磁场方向垂直，与电场成45角的速度v射入复合场中，恰能做匀速直线运动，求电场强度E和磁感应强度B的大小 探究二：带电粒子在复合场中的非平衡问题【例2】如图所示，在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，有一倾角为、足够长的光滑绝缘斜面磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，电场方向竖直向上有一质量为m、带电荷量为q的小球静止在斜面顶端，这时小球对斜面的正压力恰好为零若迅速把电场方向反转为竖直向下，小球能在斜面上连续滑行多远？所用时间是多少？探究二：带电粒子在复合场中的多过程问题【例3】如图所示在两极板间存在匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场，一带电量为q、质量为 m 的粒子恰能以速度v沿OO1匀速飞出极板，进入磁感应强度为2B的匀强磁场区域.不计粒子重力，求：（1）两极板间匀强电场的电场强度E的大小和方向；（2）粒子经过磁场后从左边界射出的位置P距O1的距离l；二、总结整理带电粒子在复合场中运动的求解方法：当带电粒子在复合场中做匀速直线运动时，根据受力平衡的方程求解当带电粒子在复合场中做匀速圆周运动时，应用牛顿运动定律结合圆周运动进行求解当带电粒子做复杂的曲线运动时，一般用功能关系进行求解训练案一、课中检测与训练【训练一】（双选）一带正电的粒子以速度v0垂直飞入如图所示的电场和磁场共存的区域，B、E及v0三者方向如图所示已知粒子在运动过程中所受的重力恰好与电场力平衡，则带电粒子在运动过程中（ ）A机械能守恒 B加速度始终不变C动能始终不变 D电势能与机械能总和守恒【训练二】如图所示，质量为m的带正电的小球能沿竖直的绝缘墙竖直下滑，磁感应强度为B的匀强磁场方向水平，并与小球运动方向垂直若小球电荷量为q，球与墙间的动摩擦因数为，则小球下滑的最大速度为_，最大加速度为_【训练三】如图所示，在y0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面（纸面）向外。一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上y=h处的点P1时速率为v0，方向沿x轴正方向；然后，经过x轴上x=2h处的P2点进入磁场，并经过y轴上y=-2