高二物理上学期第10周教学设计（磁感应强度 磁通量）

1、第三节 磁感应强度 磁通量学习目标定位 1.知道磁感应强度的定义及其意义，理解磁感应强度大小的表达式.2.知道什么是匀强磁场.3.掌握安培力的计算方法.4.知道磁通量的概念，会用BS计算磁通量环节一：学生自学预习一、磁感应强度1磁感应强度：在磁场中某一点，安培力与电流和导线长度乘积的比值是一个定值，与导线的长度、通过导线的电流无关；而在磁场中的不同点，安培力与电流和导线长度乘积的比值不相等，与所在位置的磁场强弱有关，这个比值称为磁感应强度， 即B，单位是特斯拉，简称特，符号是T,1 T1 N/(Am)2磁感应强度B是矢量，磁场中某点磁感应强度的方向就是该处的磁场方向，也就是放在该点的小磁针N极

2、受力的方向3在磁场的某个区域内，如果各点的磁感应强度大小和方向都相同，这个区域的磁场叫匀强磁场匀强磁场的磁感线是一组平行且等距的直线二、磁通量1磁通量：在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一块垂直磁感线方向的面积为S的平面，我们定义BS为通过这个面的磁通量用公式表示BS，磁通量的单位是韦伯，符号Wb，1 Wb1Tm2.2磁感应强度B又叫磁通密度，B，单位为1 T1 Wb/m2.环节二：学生讨论探究一、磁感应强度问题设计1在教材第一章关于电场性质的学习中我们是如何定义电场强度的？答案检验电荷q在电场中某点所受的电场力F与电荷所带电荷量q的比值定义为电场强度，即E.电场强度E由电场本身的性质来决定，与

3、检验电荷受到的电场力F和电荷量q无关2我们能否将安培力与电场力进行类比，说明安培力公式FBIL中比例系数B的物理意义呢？答案通过大量的实验发现，在磁场中某一点，安培力与电流和导线长度乘积的比值是一个定值，与导线的长度、通过导线的电流无关，这个比值与导线所在位置的磁场强弱有关，我们把这个比值定义为磁感应强度，即B.要点提炼1对磁感应强度的理解(1)磁感应强度的定义式：B，磁感应强度是反映磁场性质的物理量它是比值法定义的物理量，是由磁场自身决定的，与是否有通电导线以及通电导线受力大小、是否受力无关(2)因为通电导线取不同方向时，其受力大小不相同，故在定义磁感应强度时，式中F是指通电直导线垂直磁场放

4、置时受到的磁场力(3)磁感应强度的方向是该处磁场的方向，也是小磁针N极的受力方向，而不是该处电流元受力F的方向2安培力大小(1)安培力大小的计算公式FILBsin_，为磁感应强度方向与导线方向的夹角当90，即B与I垂直时，FILB；当0，即B与I平行时，F0.(2)当导线与磁场垂直时，弯曲导线的有效长度L，等于连接两端点直线的长度(如图1所示)；相应的电流沿L由始端流向末端图1二、磁通量问题设计1在磁场中放一面积为S的线框，怎样放置才能使穿过线框的磁感线条数最多？放置方式相同时，磁场强弱不同，穿过线框的磁感线条数是否相同？答案垂直磁场方向放置不相同2什么是磁通密度？其单位是什么？答案磁通密度就

5、是磁感应强度，其单位为Wb/m2.要点提炼1磁通量的定义式：BS，适用条件：磁场是匀强磁场，且磁场方向与平面垂直2当平面与磁场方向不垂直时，穿过平面的磁通量可用平面在垂直于磁场B的方向的投影面积进行计算，即BSBScos_(如图2)图23可以用穿过某个平面的磁感线条数形象地表示穿过这个平面的磁通量大小，穿过的磁感线条数越多，表示磁通量越大环节三：典型例题讲解一、对磁感应强度概念及公式的理解例1关于磁感应强度，下列说法正确的是()A由B可知，B与F成正比，与IL成反比B通电导线放在磁场中某点，该点就有磁感应强度，如果将通电导线拿走，该点的磁感应强度就变为零C通电导线所受磁场力不为零的地方一定存在

6、磁场，通电导线不受磁场力的地方一定不存在磁场(即B0)D磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定解析磁感应强度B 只是一个定义式，而不是决定式；磁感应强度B是由磁场本身的性质决定的，与放不放通电导线无关故选D.答案D二、对磁通量认识及计算例2如图3所示，框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则穿过平面的磁通量为_若使框架绕OO转过60角，则穿过框架平面的磁通量为_；若从初始位置绕OO转过90角，则穿过框架平面的磁通量为_；若从初始位置绕OO转过180角，则穿过框架平面的磁通量的变化是_图3解析初始位置1BS；框架转过60角时2BSBScos 60BS；框架转过90角时3BSB

7、Scos 900；若规定初始位置磁通量为“正”，则框架转过180角时磁感线从反面穿出，故末态磁通量为“负”，即4BS，所以|41|(BS)BS|2BS.答案BSBS02BS三、安培力的大小计算及综合应用例3长度为L、通有电流为I的直导线放入一匀强磁场中，电流方向与磁场方向如图所示，已知磁感应强度为B，对于下列各图中，导线所受安培力的大小计算正确的是()AFBILcos BFBILcos CFBILsin DFBILsin 解析A图中，导线不和磁场垂直，故将导线投影到垂直磁场方向上，故FBILcos ，A正确； B图中，导线和磁场方向垂直，故FBIL，B错误； C图中导线和磁场方向垂直，故FBI

8、L，C错误；D图中导线和磁场方向垂直，故FBIL，D错误答案A规律总结1.当磁场方向与电流方向垂直时安培力FILB，如果磁场方向和电流方向不垂直，公式应变为FILB，B是B在垂直于电流方向的分量2如果通电导线是弯曲的，则要用其等效长度代入公式计算3如果是非匀强磁场，原则上把通电导线分为很短的电流元，对电流元用安培力公式，然后求矢量和例4如图4所示，在与水平方向夹角为60的光滑金属导轨间有一电源，在相距1 m 的平行导轨上放一质量为m0.3 kg的金属棒ab，通以从ba，I3 A的电流，磁场方向竖直向上，这时金属棒恰好静止求：图4(1)匀强磁场磁感应强度的大小；(2)ab棒对导轨的压力(g10

9、m/s2)解析金属棒ab中电流方向由ba，它所受安培力方向水平向右，它还受竖直向下的重力，垂直斜面向上的支持力，三力合力为零，由此可以求出安培力，从而求出磁感应强度B.再求出ab对导轨的压力(1)ab棒静止，受力情况如图所示，沿斜面方向受力平衡，则mgsin 60BILcos 60.B T T.(2)ab棒对导轨的压力为：NN N6 N.答案(1) T(2)6 N环节四：师生共同总结环节五：课后作业设计1(磁感应强度的大小与计算)现有一段长L0.2 m、通有电流I2.5 A的直导线，则关于此导线在磁感应强度为B的磁场中所受磁场力F的情况，下列说法正确的是()A如果B2 T，则F一定为1 NB如

10、果F0，则B也一定为零C如果B4 T，则F有可能为2 ND当F为最大值时，通电导线一定与B平行答案C解析当导线与磁场方向垂直时，所受磁场力F最大，FBIL，当导线与磁场方向平行时，F0，当导线与磁场方向成任意其他角度时，0FMg，则静摩擦力的方向与细绳的拉力方向相同，设此时电流为I1，即有BI1LMgf0.5mg，解得I12.0 A若BILrN，所以vMvN，选项B错误；M、N运动过程中，F洛始终与v垂直，F洛不做功，选项C错误；由T知M、N两粒子做匀速圆周运动的周期相等且在磁场中的运动时间均为，选项D错误答案A三、有关洛伦兹力的综合问题分析例3一个质量为m0.1 g的小滑块，带有q5104C

11、的电荷量，放置在倾角30的光滑斜面上(绝缘)，斜面固定且置于B0.5 T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，如图6所示，小滑块由静止开始沿斜面滑下，斜面足够长，小滑块滑至某一位置时，要离开斜面(g取10 m/s2)求：图6(1)小滑块带何种电荷？(2)小滑块离开斜面时的瞬时速度多大？(3)该斜面长度至少多长？解析(1)小滑块在沿斜面下滑的过程中，受重力mg、斜面支持力N和洛伦兹力F作用，如图所示，若要使小滑块离开斜面，则洛伦兹力F应垂直斜面向上，根据左手定则可知，小滑块应带负电荷(2)小滑块沿斜面下滑的过程中，由平衡条件得FNmgcos ，当支持力N0时，小滑块脱离斜面设此时小滑块速度为vma

12、x，则此时小滑块所受洛伦兹力FqvmaxB，所以vmaxm/s3.5 m/s(3)设该斜面长度至少为l，则小滑块离开斜面的临界情况为小滑块刚滑到斜面底端时因为下滑过程中只有重力做功，由动能定理得mglsin mv0，所以斜面长至少为l m1.2 m答案(1)负电荷(2)3.5 m/s(3)1.2 m规律总结1.带电物体在磁场或电场中运动的分析方法和分析力学的方法一样，只是比力学多了洛伦兹力和电场力2对带电粒子受力分析求合力，若合力为零，粒子做匀速直线运动或静止；若合力不为零，粒子做变速直线运动，再根据牛顿第二定律分析粒子速度变化情况环节四：师生共同总结环节五：课后练习设计1(对洛伦兹力方向的判

13、定)如图所示，带负电的粒子在匀强磁场中运动关于带电粒子所受洛伦兹力的方向，下列各图中判断正确的是()答案A解析本题考查了左手定则的应用，根据左手定则即可正确判断磁场、运动方向、洛伦兹力三者之间的关系，特别注意的是四指指向和正电荷运动方向相同和负电荷运动方向相反根据左手定则可知A图中洛伦兹力方向应该向下，故A正确；B图中洛伦兹力方向向上，故B错误；C图中所受洛伦兹力方向向里，故C错误；D图中受洛伦兹力方向向外，故D错误故选A.2(对洛伦兹力公式的理解)一带电粒子在匀强磁场中沿着磁感线方向运动，现将该磁场的磁感应强度增大一倍，则带电粒子受到的洛伦兹力()A增大两倍 B增大一倍C减小一半 D依然为零

14、答案D解析本题考查了洛伦兹力的计算公式FqvB，注意公式的适用条件若粒子速度方向与磁场方向平行，洛伦兹力为零，故A、B、C错误，D正确3(带电粒子在磁场中的圆周运动)在匀强磁场中，一个带电粒子做匀速圆周运动，如果又垂直进入另一磁感应强度是原来的磁感应强度2倍的匀强磁场，则()A粒子的速率加倍，周期减半B粒子的速率不变，轨道半径减半C粒子的速率减半，轨道半径为原来的四分之一D粒子的速率不变，周期减半答案BD解析洛伦兹力不改变带电粒子的速率，A、C错由R，T知：磁感应强度加倍时，轨道半径减半、周期减半，故B、D正确4. (洛伦兹力作用下的综合问题分析)如图7所示，ABC为竖直平面内的光滑绝缘轨道，

15、其中AB为倾斜直轨道，BC为与AB相切的圆形轨道，并且圆形轨道处在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里质量相同的甲、乙、丙三个小球中，甲球带正电、乙球带负电、丙球不带电现将三个小球在轨道AB上分别从不同高度处由静止释放，都恰好通过圆形轨道的最高点，则()图7A甲球的释放位置比乙球的高B运动过程中三个小球的机械能均保持不变C经过最高点时，三个小球的速度相等D经过最高点时，甲球的速度最小答案AB解析在整个过程中，洛伦兹力不做功，机械能守恒，所以B正确；在最高点时，甲球受洛伦兹力向下，乙球受的洛伦兹力向上，而丙球不受洛伦兹力，即三球在最高点所受合力不同，根据牛顿第二定律和圆周运动公式可知Fm，三球的速度

16、不相等，甲球速度最大，所以C、D错误甲球的速度最大，因机械能守恒，故甲球释放时的高度最高，所以A正确；环节六：定时训练检测题组一对洛伦兹力方向的判定1在以下几幅图中，对洛伦兹力的方向判断不正确的是()答案C 2.一束混合粒子流从一发射源射出后，进入如图1所示的磁场，分离为1、2、3三束，则下列判断正确的是()图1A1带正电 B1带负电C2不带电 D3带负电答案ACD解析根据左手定则，带正电的粒子向左偏，即1；不偏转说明不带电，即2；带负电的粒子向右偏，即3，因此答案为A、C、D.3在学校操场的上空停着一个热气球，从它底部脱落一个塑料小部件，下落过程中由于和空气摩擦而带负电，如果没有风，那么它的

17、着地点会落在热气球正下方地面位置的()A偏东 B偏西 C偏南 D偏北答案B解析在北半球，地磁场在水平方向上的分量方向是水平向北，塑料小部件带负电，根据左手定则可得塑料小部件受到向西的洛伦兹力，故向西偏转，B正确4显像管原理的示意图如图2所示，当没有磁场时，电子束将打在荧光屏正中的O点，安装在管径上的偏转线圈可以产生磁场，使电子束发生偏转设垂直纸面向里的磁场方向为正方向，若使电子打在荧光屏上的位置由a点逐渐移动到b点，下列变化的磁场能够使电子发生上述偏转的是()图2答案A解析电子偏转到a点时，根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外，对应的Bt图的图线就在t轴下方；电子偏转到b点时，根据左手定则可

18、知，磁场方向垂直纸面向里，对应的Bt图的图线应在t轴上方，A正确题组二对洛伦兹力特点及公式的理解应用5一个运动电荷在某个空间里没有受到洛伦兹力的作用，那么()A这个空间一定没有磁场B这个空间不一定没有磁场C这个空间可能有方向与电荷运动方向平行的磁场D这个空间可能有方向与电荷运动方向垂直的磁场答案BC解析由题意，运动电荷在某个空间里没有受到洛伦兹力，可能空间没有磁场，也可能存在磁场，磁场方向与电荷运动方向平行故A错误，B、C正确若磁场方向与电荷运动方向垂直，电荷一定受到洛伦兹力，不符合题意，故D错误故选B、C.6.如图3所示，一束电子流沿管的轴线进入螺线管，忽略重力，电子在管内的运动应该是()图

19、3A当从a端通入电流时，电子做匀加速直线运动B当从b端通入电流时，电子做匀加速直线运动C不管从哪端通入电流，电子都做匀速直线运动D不管从哪端通入电流，电子都做匀速圆周运动答案C解析电子的速度vB，F洛0，电子做匀速直线运动7关于带电粒子在匀强电场和匀强磁场中的运动，下列说法中正确的是()A带电粒子沿电场线方向射入，则电场力对带电粒子做正功，粒子动能一定增加B带电粒子垂直于电场线方向射入，则电场力对带电粒子不做功，粒子动能不变C带电粒子沿磁感线方向射入，洛伦兹力对带电粒子做正功，粒子动能一定增加D不管带电粒子怎样射入磁场，洛伦兹力对带电粒子都不做功，粒子动能不变答案D解析带电粒子在电场中受到的电

20、场力FqE，只与电场有关，与粒子的运动状态无关，做功的正负由角(力与位移方向的夹角)决定对选项A，只有粒子带正电时才成立；垂直射入匀强电场的带电粒子，不管带电性质如何，电场力都会做正功，动能增加带电粒子在磁场中的受力洛伦兹力FqvBsin ，其大小除与运动状态有关，还与角(磁场方向与速度方向之间的夹角)有关，带电粒子沿平行磁感线方向射入，不受洛伦兹力作用，粒子做匀速直线运动在其他方向上由于洛伦兹力方向始终与速度方向垂直，故洛伦兹力对带电粒子始终不做功综上所述，正确选项为D.8.有一个带正电荷的离子，沿垂直于电场的方向射入带电平行板的匀强电场，离子飞出电场后的动能为Ek.当在带电平行板间再加入一

21、个垂直纸面向里的如图4所示的匀强磁场后，离子飞出电场后的动能为Ek，磁场力做功为W，则下列判断正确的是()图4AEkEk，W0CEkEk，W0 DEkEk，W0答案B解析磁场力即洛伦兹力，不做功，故W0，D错误；有磁场时，带正电的粒子受到洛伦兹力的作用使其所受的电场力做功减少，故B选项正确题组三带电粒子在磁场中的运动9如果一带电粒子匀速进入一个磁场，除磁场力外不受其他任何力的作用，则带电粒子在磁场中可能做()A匀速运动 B平抛运动C匀加速直线运动 D变速曲线运动答案AD解析如果粒子运动方向与磁场方向平行，则它不会受到洛伦兹力，做匀速运动，A正确在其他情况下，洛伦兹力的方向总与速度方向垂直，速度

22、大小不变，但方向变化，所以只能做变速曲线运动，D正确粒子的加速度方向时刻改变，所以不能做匀加速直线运动和平抛运动，B、C均错误故选A、D.10有三束粒子，分别是质子(p)、氚核(31H)和粒子(42He)束，如果它们以相同的速度沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场(磁场方向垂直纸面向里)，在下面所示的四个图中，能正确表示出这三束粒子运动轨迹的是()答案C11.如图5所示，a和b带电荷量相同，以相同动能从A点射入磁场，在匀强磁场中做圆周运动的半径ra2rb，则可知(重力不计)()图5A两粒子都带正电，质量比ma/mb4B两粒子都带负电，质量比ma/mb4C两粒子都带正电，质量比ma/mb1/4D两粒子

23、都带负电，质量比ma/mb1/4答案B解析由于qaqb、EkaEkb，动能Ekmv2和粒子偏转半径r，可得m，可见m与半径r的平方成正比，故mamb41，再根据左手定则判知两粒子都带负电，故选B.12已知氢核与氦核的质量之比m1m214，电荷量之比q1q212，当氢核与氦核以v1v241的速度，垂直于磁场方向射入磁场后，分别做匀速圆周运动，则氢核与氦核半径之比r1r2_，周期之比T1T2_.答案2112解析带电粒子射入磁场后受洛伦兹力作用做匀速圆周运动，所以洛伦兹力提供向心力，即qvBm，得：r，所以r1r221同理，因为周期T，所以T1T21213.如图6所示，在x轴上方有磁感应强度大小为B

24、，方向垂直纸面向里的匀强磁场x轴下方有磁感应强度大小为B/2，方向垂直纸面向外的匀强磁场一质量为m、电荷量为q的带电粒子(不计重力)，从x轴上O点以速度v0垂直x轴向上射出求：图6(1)射出之后经多长时间粒子第二次到达x轴？(2)粒子第二次到达x轴时到O点的距离答案(1)(2)解析粒子射出后受洛伦兹力做匀速圆周运动，运动半个圆周后第一次到达x轴，以向下的速度v0进入x轴下方磁场，又运动半个圆周后第二次到达x轴如图所示(1)由牛顿第二定律qv0BmT得T1，T2，粒子第二次到达x轴需时间tT1T2.(2)由式可知R1，R2，粒子第二次到达x轴时到O点的距离x2R12R2.14.一细棒处于磁感应强

25、度为B的匀强磁场中，棒与磁场垂直，磁场方向垂直纸面向里，如图7所示，棒上套一个可在其上滑动的带负电的小环c，小环质量为m，电荷量为q，环与棒间无摩擦让小环从静止滑下，下滑中某时刻环对棒的作用力恰好为零，则此时环的速度为多大？图7答案解析小环沿棒下滑，对环进行受力分析可知，当环对棒的作用力为零时如图所示，其所受洛伦兹力大小F洛qvB，方向垂直于棒斜向上，应有F洛mgcos ，得v.第五节 洛伦兹力的应用学习目标定位 1.进一步理解带电粒子的初速度方向与磁感应强度方向垂直时，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，会分析带电粒子在匀强磁场中的圆周运动.2.了解质谱仪的构造及工作原理.3.了解回旋加速器的构

26、造及工作原理环节一：学生自主预习一、利用磁场控制带电粒子运动1偏转角度：如图1所示，tan ，R，则tan .图12控制特点：只改变带电粒子的运动方向，不改变带电粒子的速度大小二、质谱仪图21如图2，离子源产生的带电粒子经狭缝S1与S2之间电场加速后，进入P1和P2之间电场与磁场共存区域，再通过狭缝S3进入磁感应强度为B2的匀强磁场区域，在洛伦兹力的作用下做半个圆周运动后打到底片上并被接收，形成一个细条纹，测出条纹到狭缝S3的距离L，就得出了粒子做圆周运动的半径R，根据R，只要知道v和B2就可以得出粒子的荷质比质谱仪在化学分析、原子核技术中有重要应用三、回旋加速器1回旋加速器的核心部分是D形盒

27、，在两D形盒间接上交流电源，于是在缝隙里形成一个交变电场，加速带电粒子磁场方向垂直于D形盒的底面当带电粒子垂直于磁场方向进入D形盒中，粒子受到洛伦兹力的作用而做匀速圆周运动，绕过半个圆周后再次回到缝隙，缝隙中的电场再次使它获得一次加速2尽管粒子的速率与圆周运动半径一次比一次增大，只要缝隙中的交变电场以T的不变周期往复变化，便可保证离子每次经过缝隙时受到的电场力都是使它加速的环节二：学生讨论探究一、利用磁场控制带电粒子运动分析带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的几个关键点1圆心的确定方法：两线定一点(1)圆心一定在垂直于速度的直线上如图3甲所示，已知入射点P(或出射点M)的速度方向，可通过入射点

28、和出射点作速度的垂线，两条直线的交点就是圆心图3(2)圆心一定在弦的中垂线上如图乙所示，作P、M连线的中垂线，与其中一个速度的垂线的交点为圆心2半径的确定半径的计算一般利用几何知识解直角三角形做题时一定要做好辅助线，由圆的半径和其他几何边构成直角三角形3粒子在磁场中运动时间的确定(1)粒子在磁场中运动一周的时间为T，当粒子运动的圆弧所对应的圆心角为时，其运动时间tT(或tT)(2)当v一定时，粒子在磁场中运动的时间t，l为带电粒子通过的弧长二、质谱仪问题设计结合图2，思考并回答下列问题(1)带电粒子在P1与P2两平行金属板间做什么运动？若已知P1、P2间电场强度为E，磁感应强度为B1，则从S3

29、穿出的粒子的速度是多大？(2)设下方磁场的磁感应强度为B2，粒子打在底片上到S3距离为L，则粒子的荷质比是多大？答案(1)S2、S3在同一直线上，所以在P1、P2间做直线运动，因为只有电场力与洛伦兹力平衡即qEqvB1时才可做直线运动，故应做匀速直线运动，即从狭缝S3穿出的粒子速度均为v.(2)粒子做圆周运动的半径R根据R及v可得：.要点提炼1质谱仪的原理(如图2)(1)带电粒子进入加速电场(狭缝S1与S2之间)，满足动能定理：qUmv2.(2)带电粒子进入速度选择器(P1和P2两平行金属板之间)，满足qEqvB1，v，匀速直线通过(3)带电粒子进入偏转磁场(磁感应强度为B2的匀强磁场区域)，

30、偏转半径R.(4)带电粒子打到照相底片，可得荷质比.2(1)速度选择器适用于正、负电荷(2)速度选择器中的E、B1的方向具有确定的关系，仅改变其中一个方向，就不能对速度做出选择三、回旋加速器问题设计1回旋加速器的核心部分是什么？回旋加速器中磁场和电场分别起什么作用？答案D形盒磁场的作用是使带电粒子回旋，电场的作用是使带电粒子加速2对交变电压的周期有什么要求？带电粒子获得的最大动能由什么决定？答案交变电压的周期应等于带电粒子在磁场中运动的周期由R及Ekmv2得最大动能Ek，由此知最大动能由D形盒的半径和磁感应强度决定要点提炼1回旋加速器中交流电源的周期等于带电粒子在磁场中运动的周期，这样就可以保

31、证粒子每次经过电场时都正好赶上适合电场而被加速2带电粒子获得的最大动能Ekm，决定于D形盒的半径R和磁感应强度B.环节三：典型例题讲解一、利用磁场控制带电粒子运动例1如图4所示，虚线圆所围区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B.一束电子沿圆形区域的直径方向以速度v射入磁场，电子束经过磁场区域后，其运动方向与原入射方向成角设电子质量为m，电荷量为e，不计电子之间相互作用力及所受的重力求：图4(1)电子在磁场中运动轨迹的半径R.(2)电子在磁场中运动的时间t.(3)圆形磁场区域的半径r.解析本题是考查带电粒子在圆形区域中的运动问题一般先根据入射、出射速度确定圆心，再根据几何知识求解首先

32、利用对准圆心方向入射必定沿背离圆心出射的规律，找出圆心位置，再利用几何知识及带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的相关知识求解(1)由牛顿第二定律得Bqv，qe，得R.(2)如图所示，设电子做圆周运动的周期为T，则T.由几何关系得圆心角，所以tT.(3)由几何关系可知：tan ，所以有rtan .答案(1)(2)(3)tan 针对训练如图5所示，一束电荷量为e的电子以垂直于磁场方向(磁感应强度为B)并垂直于磁场边界的速度v射入宽度为d的磁场中，穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角为30.求电子的质量和穿越磁场的时间图5答案解析过M、N作入射方向和出射方向的垂线，两垂线交于O点，O点即电子在磁场

33、中做匀速圆周运动的圆心，连接ON，过N做OM的垂线，垂足为P，如图所示由直角三角形OPN知，电子轨迹半径r2d由牛顿第二定律知evBm解得：m电子在无界磁场中的运动周期为T电子在磁场中的轨迹对应的圆心角为30，故电子在磁场中的运动时间为：tT.二、对质谱仪原理的理解例2如图6是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器速度选择器内相互正交的匀强磁场的磁感应强度和匀强电场的场强分别为B和E.平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2.平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场下列表述正确的是()图6A质谱仪是分析同位素的重要工具B速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C能通过狭缝P的带电粒子的速率等于D粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小解析根据BqvEq，得v，C正确；在磁场中，B0qvm，得，半径r越小，荷质比越大，D错误；同位素的电荷数一样，质量数不同，在