重庆市万州区分水中学高中物理 第三章 第 8 讲 习题课 带电粒子在组合场和复合场中的运动教学案 新人教版选修 3-1[目标定位] 1.会计算洛伦兹力的大小，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，并能解决确定圆心、半径、运动轨迹、周期、运动时间等相关问题.3.能分析计算带电粒子在复合场中的运动.4.能够解决速度选择器、磁流体发电机、质谱仪等磁场的实际应用问题．一、带电粒子在匀强磁场中的运动1．粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动：垂直射入匀强磁场的带电粒子，洛伦兹力总是与速度垂直，不改变速度的大小，只改变速度的方向，起到了向心力的作用．所以，沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子，在匀强磁场中做匀速圆周运动．2．圆周运动的半径和周期：质量为 m、电荷量为 q、速率为 v 的带电粒子，在磁感应强度为 B的匀强磁场中做匀速圆周运动的半径为 r＝，周期为 T＝＝.二、复合场的分类1．叠加场：电场、磁场、重力场共存，或其中某两场共存．2．组合场：电场与磁场各位于一定的区域内，并不重叠或相邻或在同一区域电场、磁场交替出现．三、带电粒子在复合场中的运动形式1．静止或匀速直线运动当带电粒子在复合场中所受合外力为零时，将处于静止状态或做匀速直线运动．2．匀速圆周运动当带电粒子所受的重力与电场力大小相等，方向相反时，带电粒子在洛伦兹力的作用下，在垂直于匀强磁场的平面内做匀速圆周运动．3．分阶段运动带电粒子可能依次通过几个情况不同的组合场区域，其运动情况随区域发生变化，其运动过程由几种不同的运动阶段组成.一、带电粒子在磁场中的匀速圆周运动1．带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的程序解题法——三步法(1)画轨迹：先确定圆心，再画出运动轨迹，然后用几何方法求半径．(2) 找联系：轨道半径与磁感应强度、运动速度相联系，偏转角度与圆心角、运动时间相联系，在磁场中运动的时间与周期相联系．(3) 用规律：用牛顿第二定律列方程：qvB＝m，及圆周运动的规律的一些基本公式．2．带电粒子在有界磁场中的圆周运动的几种常见情形(1)直线边界(进出磁场具有对称性，如图 381 所示)1 (2)平行边界(存在临界条件，如图 382 所示)图 382图 383(3)圆形边界(沿径向射入必沿径向射出，如图 383 所示)3．带电粒子在有界磁场中运动，往往出现临界条件，可以通过对轨迹圆放大的方法找到相切点如图 382(c)图．注意找临界条件，注意挖掘隐含条件．图 384例 1 如图 38...
