江宁高级中学08届高三一轮复习电磁感应教学案

§3洛伦兹力带电粒子在磁场中的运动一、洛伦兹力1.产生IBIBF安F计算公式的推导：如图所示，整个导线受到的磁场力（安培力）为=BIL；其中I=nesv；设导线中共有N个自由电子N=nsL；每个电子受的磁场力为F，则F安=NF。由以上四式可得F=qvB。条件是v与B垂直。当v与B成θ角时，F=qvBsinθ。2、大小：当v∥B时，f=0；当v⊥B时，f=qvB.3、方向：用左手定则判定.其中四指方向应指向正电荷的运动方向或与负电荷的运动方向相反.4、洛仑兹力对运动电荷不做功：无论电荷的运动情况如何，洛仑兹力的方向始终与电荷运动方向垂直，洛仑兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小.洛仑兹力虽然对运动电荷不做功，但对运动电荷可施加冲量.二．带电粒子在匀强磁场中的运动：（1）当v∥B时，带电粒子作平行于磁感线的匀速直线运动.（2）当v⊥B时，带电粒子在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动，洛仑兹力作向心力，轨道半径，周期1、带电粒子在半无界磁场中的运动OBSvθP【例1】一个负离子，质量为m，电量大小为q，以速率v垂直于屏S经过小孔O射入存在着匀强磁场的真空室中，如图所示。磁感应强度OBSvθP（1）求离子进入磁场后到达屏S上时的位置与O点的距离.（2）如果离子进入磁场后经过时间t到达位置P，证明:直线OP与离子入射方向之间的夹角θ跟t的关系是。【例2】．如图所示，在y＜0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面并指向纸里，磁感应强度为B.一带负电的粒子（质量为m、电荷量为q）以速度v0从O点射入磁场，入射方向在xy平面内，与x轴正向的夹角为θ.求：（1）该粒子射出磁场的位置；（2）该粒子在磁场中运动的时间.（粒子所受重力不计）2．穿过圆形磁场区。O＇MNLA【例3】圆心为O、半径为r的圆形区域中有一个磁感强度为B、方向为垂直于纸面向里的匀强磁场，与区域边缘的最短距离为L的O＇处有一竖直放置的荧屏MN，今有一质量为m的电子以速率v从左侧沿OOO＇MNLAPPOOAv0B【例4】创新设计P1433Oyxabvv【例5】如图所示,一带电质点,质量为m,电量为q,以平行于Ox轴的速度v从y轴上的a点射入图中第一象限所示的区域.为了使该质点能从x轴上的b点以垂直于Ox轴的速度v射出,可在适当的地方加一个垂直于xy平面、磁感应强度为B的匀强磁场Oyxabvv3．穿过矩形磁场区。【例6】创新设计P142【例1】【例7】创新设计P1432三、针对训练1．如图所示，竖直向下的匀强磁场穿过光滑的绝缘水平面，平面上一个钉子O固定一根细线，细线的另一端系一带电小球，小球在光滑水平面内绕O做匀速圆周运动.在某时刻细线断开，小球仍然在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列说法一定错误的是A.速率变小，半径变小，周期不变B.速率不变，半径不变，周期不变C.速率不变，半径变大，周期变大D.速率不变，半径变小，周期变小2．如图所示，x轴上方有垂直纸面向里的匀强磁场.有两个质量相同，电荷量也相同的带正、负电的离子（不计重力），以相同速度从O点射入磁场中，射入方向与x轴均夹θ角.则正、负离子在磁场中A.运动时间相同B.运动轨道半径相同C.重新回到x轴时速度大小和方向均相同D.重新回到x轴时距O点的距离相同MNBOv3、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MNBOvyyxoBvvaO/4、一个质量为m电荷量为q的带电粒子从x轴上的P（a，0）点以速度v，沿与x正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限。求匀强磁场的磁感应强度B和射出点的坐标。5．电子自静止开始经M、N板间（两板间的电压为u）的