山东省临朐实验中学高二物理 带电粒子在磁场中运动习题课（一）学案VIP免费

山东省临朐实验中学高二物理学案：带电粒子在磁场中运动习题课（一）自主学习：1、带电粒子在磁场中运动（不计其它作用）（1）若v//B，带电粒子以速度v做运动（此情况下洛伦兹力F=0）（2）若v⊥B，带电粒子在垂直于磁感线的平面内以入射速度v做运动。①向心力由洛伦兹力提供：=m②轨道半径公式：R=。③周期：T==，频率：f==。角频率：。说明：T、F和的两个特点：①T、f和的大小与轨道半径（R）和运动速率（v）无关，只与和有关；②比荷（）相同的带电粒子，在同样的匀强磁场中，T、f和相同。2、如何确立带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的圆心、半径及运动时间？3、电场和磁场对电荷作用的区别如何？1典例分析：1、带电粒子在半无界磁场中运动例1、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坐标；（2）该粒子在磁场中运动的时间.（粒子所受重力不计）变式训练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B的方向与离子的运动方向垂直，并垂直于纸面向里.（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。感悟总结：2、带电粒子在有界磁场中运动例2、如图所示，一束电子（电量为e）以速度v垂直射入磁感强度为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°，则电子的质量是，穿透磁场的时间是。2OBSvθP例3、如图所示，分布在半径为r的圆形区域内的匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里。已知带电量为q（粒子带负电）、质量为m的粒子从磁场的边缘A点沿圆的半径AO方向射入磁场，穿过磁场区域后，速度方向偏转了60°角。（不计该粒子的重力）（1）请画出该带电粒子在该圆形区域内的运动轨迹的示意图。（2）请推导该带电粒子在进入该圆形区域时的入射速度的大小v的表达式。感悟总结：随堂检测：1、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。3xy2、如图所示，在一个圆形区域内，两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布在以直径A2A4为边界的两个半圆形区域Ⅰ、Ⅱ中，A2A4与A1A3的夹角为60°。一质量为m，带电量为+q的粒子以某一速度从Ⅰ区的边缘点A1处沿与A1A3成30°角的方向射入磁场，随后该粒子以垂直于A2A4的方向经过圆心O进入Ⅱ区，最后再从A4处射出磁场。已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间为t,求Ⅰ区和Ⅱ区中的磁感应强度的大小。（忽略粒子重力）。[临朐实验中学高二年级物理科学案NO:1310月12日晚自习：整理带电粒子在磁场中运动基本解题方法和规律，针对本节所做习题写出感悟总结；结合学案预习下一节内容。4ova