昌乐二中物理一轮导学案专题17磁场对运动电荷的作用

1、山东省昌乐二中2009-2010高三物理复习学案编制:审核:审批:使用时间:10班级 姓名 组别专题17磁场对运动电荷的作用导学案 编号33一、学习目标：1、知识与技能：掌握洛伦兹力的特点，会分析磁场中电荷的运动。2、过程与方法：通过小组合作进行自主探究。3、情感、态度、价值观：体验推理探究的过程，提高分析问题、解决问题的能力。二、考纲要求：1 .洛伦兹力、洛伦兹力的方向I2 .洛伦兹力公式n三、使用说明：认真研读课本，结合学案的预习指导、合作探究，将本部分的主体知识掌握；上课先对预习 的效果进行检查巩固，后进行讨论展示、点评。最后老师进行有针对性的点拨、拓展，搞好 当堂检测，值日班长总结本节

2、的学习和学生各组的表现情况。四、预习自学：1 .磁场对运动电荷的作用力叫做 。当v，B时，;当v/B时，。2 .洛伦兹力的方向：用 判定。注意：四指代表 ，不是代表电荷的 c3 .由于洛伦兹力f始终与速度v垂直，因此f只改变 而不改变。当运动电荷垂直磁场方向进入磁场时仅受洛伦兹力作用，因此 。4 .带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动有一个动力学方程： ,两个基本公式(1)轨道半径公式： , (2)周期公式： 。五、合作探究讨论展示：类型一：洛伦兹力的大小、方向例1.推导洛伦兹力 F= qvB电子在磁场中的运动情况如图所示.试分析电子所受洛伦兹力的方向.练习1.练习2、如图所示是用电子射线管演示

3、带电粒子在磁场中受洛仑兹力的实验装置 是带电粒子的运动轨迹，那么下列关于此装置的说法正确的有A、 A端接的是高压直流电源的正极B、A端接的是高压直流电源的负极C、C端是蹄形磁铁的 N极D、C端是蹄形磁铁的 S极类型二：洛伦兹力的特点例2.带电量为+q的粒子在匀强磁场中运动，下面说法中正确的是A.只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同B.如果把+q改为-q,且速度反向大小不变，则洛伦兹力的大小，方向不变C.洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直D.粒子只受到洛伦兹力作用下运动的速度不变练习4、如图所示，有四种粒子：电子、质子、中子和a粒子以相同的速度由同一点垂直于磁力线

4、射入同一匀强磁场中。它们在磁场中形成四条轨迹，其中质子的轨迹为 类型三：运动电荷在磁场中的运动例3.如图所示，一电子与&轴线 OO射入通电螺线管，电子在磁场中怎样运动?练习3、如图为一蹄形磁铁，正电荷垂直纸面向外运动，则 (填向上偏、向下偏、向左偏、向右偏、或不偏转)例4.如图所示，一束电子(电量为e)以速度v垂直射入磁感应强度为 B,宽度为d的匀强磁场中，穿出磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角是30°求：1、电子质量是多少？2、电子穿过磁场的时间是多少？。练习4、有一个宽度为d,磁感应强度为 B的有界磁场。当带电量为-q ,质量为m的带电粒子垂直于磁场方向射入磁场时，求

5、：要使粒子飞出磁场， 则速率至少为多少？这时粒子穿过 磁场所用的时间是多少？XXX i -xxxXX B XX X Xi L!例5.如图所示，在半径为 R的范围内有匀强磁场。一个电子从 M点沿半 产“ 径方向以速度v垂直于磁力线射入磁场，从N点射出时的速度方向偏转了/x 黑、60°。电子从 M运行到N的时间是mL"”0:A 2 兀 R/v B . 2 兀 R/ (3v) NC.兀 R/ (3v) D . 3 兀 R/(3v)、V练习5.以坐标圆点。为圆心，半径为r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为 B、方向垂 直于纸面向里的匀强磁场， 一个不计重力的带电粒子从磁场边界与 x

6、轴的交点A处以速度v%S-x方向射入磁场，它恰好从磁场边界与y轴的交点c处沿+y方向飞出。(1)判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷q/m;(2) 若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小为B ,该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时速度方向相对于入射方向改变了 60。角，求磁感应强度 B'多大？此次粒子在磁场中运动所用时间 t是多少？ （ 2006年天津理综）例6.板间距离为L,长也为L的水平极板间，有垂直纸面向内的匀强磁场，如图所示，磁感强度为Bo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 磁感线以速度 V水平射入磁场，欲使粒子不打在

7、极板上，可采用的办法是A.使粒子的速度 V<BqL/4m；B.使粒子的速度 V>5BqL/4m；C.使粒子的速度 V>BqL/m；D.使粒子速度 BqL/4m<V<5BqL/4m练习6.如图，两个板间存在垂直纸面向里的匀强磁场，一质子从。点垂直边界NP以初速度vo射入匀强磁场，已知两板间距和板长都为d,。点是板的正中间，为使质子能从两板间射出，试求磁感应强度 B应该满足的条件（已知质子带电量为e质量为nj .X X XI Q六、点拨提升七、当堂检测1.如图所示，磁感应强度 B正电荷运动方向 v和磁场对电荷作用力 F,三者互相垂直，能 正确表示三者关系的图是（）2.

8、如图所示，粒子重力不计的带电粒子在真空环境中的匀强磁场里按图示径迹运动。径迹 为互相衔接的两段半径不等的半圆弧，中间是一块很薄金属片，粒子穿过时有动能损失。下 列判断正确的是：A. abc段用的时间比cde段用的时间长B. abc段用的时间比cde段用的时间短C.粒子的运动是从 a端开始D.粒子的运动是从 e端开始山东省昌乐二中2009-2010高三物理复习学案编制：审核： 审批： 使用时间:班级姓名组别专题17磁场对运动电荷的作用训练学案编号34（时间40分钟）使用说明：1、自主闭卷完成，定时完成，要有时间观念，手、眼、脑并用，积极思考。2、带者B层同学必须完成，带者A层同学必须完成。1 .

9、质子（；H）和“粒子 2He从静止开始经相同的电势差加速后垂直进入同一匀强磁场 作圆周运动，则这两粒子的动能之比Ek1： Ek2=,轨道半径之比 门：r2=, 周期之比 T： T2=。2 .如图所示，质量为 m,电量为q的带正电的物体，在磁感应强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场中，沿动摩擦因数为科的水平面向左运动，则（）A.物体的速度由v减小到零所用的时间等于 mv/Mmg+Bqv）x x x xB.物体的速度由v减小到零所用的时间小于mv/Mmg+Bqv）X X X XC.若另加一个电场强度为Mmg+Bqv）/q ,方向水平向右匀强电场，物体做匀速运动_± _D.若另加一个强度为

10、（mg+Bqv）/q ,方向竖直向上匀强电场，物体做匀速直线运动3 .微观带电粒子带电q,质量为m以速率v在匀强磁场中作匀速圆周运动，行半周的过程中（磁场磁感应强度为B,绕行半径为r）（）A 磁场力做功qBv - r rB> 磁场力做功为零C、 磁场力冲量大小为 mv D、磁场力冲量大小为 qBv 兀r/v4 .质量和带电量都相同的两个粒子，以不同的速率垂直于磁感线方向射入匀强磁场中，两粒子的运动轨迹如图中、所示，粒子的重力不计，下列对两个粒子的运动速率v和在磁场中运动时间t及运动周期T、角速度的说法中正确的是：A Vi>V2B、t 1<t2C、Ti>T2 D 、 31

11、=325 .如图所示，甲是一个带正电的小物块，乙是一个不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起 置于粗糙的水平地板上，地板上方有水平方向的匀强磁场。现用水平恒力拉乙物块，使甲、乙无相对滑动地一起水平向左加速运动，在加速运动阶段A.乙物块与地之间的摩擦力不断增大8 .甲、乙两物块间的摩擦力不断增大C.甲、乙两物块间的摩擦力大小不变D.甲、乙两物块间的摩擦力不断减小6 .如图所示，一根长绝缘细杆与水平方向夹角为 0 ,质量为m的带+ q的小球套在绝缘杆 上，球与杆间的动摩擦因数为整个装置处于磁感应强度为 B的匀强磁场中，求小球下滑的最大速度.7 .在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，有一倾角为九 足够长的

12、光滑绝缘斜面，磁感强度为B,方向垂直纸面向外，电场方向竖直向上.有一质量为m,带电挝为+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，小球能在斜面上连续滑行多远？所用时间是多少?如图所示，若迅速把电场方向反转竖直向下,8 .如图所示，在 x轴上方有匀强磁场 B, 一个质量为 m、带电荷量为一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x xxxxX XXXXXX XXXX丹Ox9 .如图所示，一足够长的矩形区域abcd内充满磁感强度为 B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，现从矩形区域边的中点O处，垂直磁场射入一速度方向

13、跟ad边夹角为300、大小为V0的带正电粒子。已知粒子质量为m电量为q, ad边长为L,重力影响忽略不计。试求(1)粒子能从ab边上射出磁场的vo的大小范围；(2)粒子在磁场中运动的最长时间是多少？ab0 I'M KI 1 ma 1dc10 .如图，半径为r 10cm的匀强磁场区域边界跟 y轴相切于坐标原点 。，磁感强度B 0.332T ,方向垂直纸面向里.在 O处有一放射源S,可向纸面各个方向射出速度为v 3.2 106m/s的 粒子.已知 粒子质量m 6.64 10 27kg，电量q 3.2 10 19C ,求出 粒子通过磁场空间的最大偏角.2B 1.0 10 T的匀强磁场，万向与 11.如图所示，在真空中坐标xoy平面的x 0区域内，有磁感强度xoy平面垂直，在x轴上的p(10,0)点，有一放射源,在xoy平面内向各个方向发射速率 v1.0 104m/s的带正电的粒子，粒子的质量为m 1.610 25kg ,电量为 q 1.61