带电粒子在匀强磁场中的运动VIP专享VIP免费

1吴家山第四中学物理导学案选修3-1第三章姓名3.6.1带电粒子在匀强磁场中的运动【学习目标】(1)通过实验知道带电粒子沿着与磁场垂直的方向射人匀强磁场会做圆周运动，圆周运动的半径与磁感应强度的大小和入射的速度的大小有关。(2)通过理论分析知道带电粒子沿着与磁场垂直的方向射人匀强磁场会在磁场中做匀速圆周运动，并能用学过的知识推导出匀速圆周运动的半径公式和周期公式。【自主学习】用洛伦兹力演示仪观察运动电子在磁场中的偏转。首先进行讨论，根据洛伦兹力的知识预测电子束的径迹。1、不加磁场时观察电子束的径迹。2、给励磁线圈通电，在玻璃泡中产生沿两线圈中心连线方向、由纸内指向读者的磁场，观察电子束的径迹。3、保持出射电子束的速度不变，改变磁感应强度，观察电子束径迹的变化。4、保持磁感应强度不变，改变出射电子的速度，观察电子束径迹的变化。【合作探究】探究1：观看实验,检验你的预测（1）现象：不存在磁场时:有垂直速度的磁场时:改变磁感应强度时:改变出射电子的速度:（2）结论：探究2：理论探究:带电粒子只在洛仑兹力的作用下，将作匀速圆周运动1.匀强磁场中带电粒子运动轨迹的半径与哪些因素有关？例1：一个带电粒子，沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场．粒子的一段径迹如下图所示．径迹上的每一小段都可近似看成圆弧．由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的2吴家山第四中学物理导学案选修3-1第三章姓名能量逐渐减小(带电量不变)．从图中情况可以确定（）A．粒子从a到b，带正电B．粒子从a到b，带负电C．粒子从b到a，带正电D．粒子从b到a，带负电2.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时周期如何求解？例2：有两个匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，Ⅰ中的磁感应强度是Ⅱ中的k倍．两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动．与Ⅰ中运动的电子相比，Ⅱ中的电子()A．运动轨迹的半径是Ⅰ中的k倍B．运动轨迹的半径是Ⅰ中的倍C．做圆周运动的周期是Ⅰ中的k倍D．做圆周运动的周期与Ⅰ中的相等3.怎样画出带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨迹例3：如右图所示，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，穿透磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角是30度，（1）画出带电粒子运动的轨迹（2）求出此电子的质量和穿透磁场的时间归纳:轨迹圆心的确定方法【课堂练习】如图，虚线上方存在无穷大的磁场，一带正电的粒子质量m、电量q、若它以速度v沿与虚线成30°、90°、150°、180°角分别射入，请你作出上述几种情况下粒子的轨迹、并求其在磁场中运动的时间。3吴家山第四中学物理导学案选修3-1第三章姓名【巩固练习】1、一带电粒子在磁感强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动，又进入另一磁感强度为2B的匀强磁场中仍做匀速圆周运动，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，轨道半径变为原来的1/4D.粒子速率不变，周期减半2.如图一带电量为q=+2×10-9C、质量为m=1.8×10-16kg的粒子，在直线上一点O处沿与直线成30o角的方向垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，经历t=1.5×10-6s后到达直线上另一点P。求：（1）粒子做圆周运动的周期T；（2）磁感应强度B的大小；（3）若OP的距离为0.1m，则粒子的运动速度v多大？[来源:学&科&网]3.阅读课本100-101页,讨论质谱仪和回旋加速器