江苏省昆山震川高级中学高三物理 带电粒子在匀强磁场中的运动复习学案

江苏省昆山震川高级中学高三物理复习学案：带电粒子在匀强磁场中的运动知识目标：1.会计算带电粒子在磁场中运动时受的洛伦兹力，并能判断其方向.2.掌握带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动，确定其圆心、半径、运动轨迹、运动时间等问题．一．带电粒子在匀强磁场中的运动一带电量为-q，质量为 m ，速度为 v 的带电粒子垂直进入磁感应强度为 B 的匀强磁场中，（不计重力），其半径 r 和周期 T 为多大？若带电粒子的速度与磁场的夹角为 θ，则该带电粒子的运动轨迹如何？介绍带电粒子在汽泡室运动的径迹照片，了解物理学中研究带电粒子运动的方法。二、带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的分析方法1．圆心的确定如图甲、乙所示，试确定两种情况下圆弧轨道的圆心，并总结此类问题的分析方法．甲图已知入射方向和出射方向已图已知入射方向和出射点的位置总结 两种情况下圆心的确定分别采用以下方法：(1)已知入射方向和出射方向时， (2)已知入射方向和出射点的位置时， 1根据以上总结的结论可以分析下面几种常见的不同边界磁场中的运动规律：① 直线边界(进出磁场具有对称性，如图(a)、(b)、(c)所示)② 平行边界(存在临界条件，如图(a)、(b)、(c)所示)③ 圆形边界(沿径向射入必沿径向射出，如图所示)2．半径的确定用几何知识(勾股定理、三角函数等)求出半径的大小．3．运动时间的确定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 α 时，其运动时间表示为：t＝T(或 t＝T)．例 1：如图所示，质量为 m、电荷量为-q 的粒子，以初速度 v0 垂直进入磁感应强度为 B、宽度为 L 的匀强磁场中，求：（1）带电粒子运动的轨道半径（2）带电粒子离开磁场时的速度偏向角（3）带电粒子在磁场中的运动时间（4）带电粒子离开磁场时偏转的侧向位移例 2：如图所示，半径为 R 的圆柱形区域的横截面．在没有磁场的情况下，带电粒子(不计重力)以某一初速度沿截面直径方向入射时，穿过此区域的时间为 t；若该区域加沿轴线方向 的匀强磁场，磁感应强度为 B，带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射，粒子飞出此区域时，速度方向偏转了 。求：带电粒子在磁场中运动的时间例 3（2004 年广东省高考题）如图，真空室内存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度的大小B=0.60T，磁场内有一块平面感光板 ab，板面与磁场方向平行，在距 ab 的距离处，有一个点状的放射源 S，它向各个方向发射粒子，粒子的速度都...