带电粒子在磁场中的运动河北赵县中学樊荣臻一、教材分析本节课的内容是高考的热点之一，不仅要求学生有很强的分析力和运动关系的能力，还要求学生有一定的平面几何的知识，在教学中要多给学生思考的时间二、教学目标(一）知识与技能1、理解洛伦兹力对粒子不做功2、理解带电粒子的初速度方向与磁感应强度的方向垂直时，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动。3、会推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径、周期公式，知道它们与哪因素有关。（二）过程与方法通过带电粒子在匀强磁场中的受力分析，灵活解决有关磁场的问题。(三）情感、态度与价值观通过本节知识的学习，充分了解科技的巨大威力，体会科技的创新与应用历程。三、教学重点难点教学重点:带电粒子在匀强磁场中的受力分析及运动径迹教学难点:带电粒子在匀强磁场中的受力分析及运动径迹四、学情分析本节教材的内容属于洛仑兹力知识的应用，采用先实验探究，再理论分析与推导的方法。先实验观察再理论论证比较符合一般学生的认知过程，也可降低学习的难度。五、教学过程判断下图中带电粒子（电量q，重力不计）所受洛伦兹力的大小和方向：(一)、运动形式1、V平行B时匀速直线运动。2、V垂直B?理论探究洛伦兹力总与速度方向垂直，不改变带电粒子的速度大小，所以洛伦兹力不对带电粒子做功。由于粒子速度的大小不变，所以洛伦兹力大小也不改变，加之洛伦兹力总与速度方向垂直，正好起到了向心力的作用。洛仑兹力对电荷只起向心力的作用，故只在洛仑兹力的作用下，电荷将作匀速圆周运动。（二）带电粒子在匀强磁场中的运动（重力不计）判断下图中带电粒子（电量q，重力不计）所受洛伦兹力的大小和方向：1、匀速直线运动。2匀速圆周运动（三）、带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径、速率和周期1、圆周运动的半径2、圆周运动的周期思考：周期与速度、半径有什么关系？带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期和运动速率无关3、磁场强度不变，粒子射入的速度增加，轨道半径将。r=mv/qB∝v4、粒子射入速度不变，磁场强度增大，轨道半径将r=mv/qB∝1/B例1、匀强磁场中，有两个电子分别以速率v和2v沿垂直于磁场方向运动，哪个电子先回到原来的出发点？运动周期和电子的速率无关两个电子同时回到原来的出发点两个电子轨道半径如何？轨道半径与粒子射入的速度成正变式训练1.[2015新课标全国1]两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行。一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子（不计重力），从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的A.轨道半径减小，角速度增大B.轨道半径减小，角速度减小C.轨道半径增大，角速度增大D.轨道半径增大，角速度减小变式训练2．【2015全国新课标2】【题文】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.加速度的大小是Ⅰ中的k倍C.做圆周运动的周期是Ⅰ中的k倍D.做圆周运动的角速度与Ⅰ中的相等例21.圆心在哪里?2.轨迹半径是多少?3、圆心角θ=?4.穿透磁场的时间如何求？qvB=mv2/rr=d/sin30o=2dm=qBr/v=2qdB/vt/T=30o/360ot=（30o/360o）T=T/12T=2πm/qBt=T/12=πm/6qBT=2πr/vt=T/12=πd/3v变式训练3【2013新课标全国1】如图，半径为R的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面)，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外．一电荷量为q(q>0)、质量为m的粒子沿平行于直径ab的方向射入磁场区域，射入点与ab的距离为.已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60，则粒子速率为(不计重力)()A.B.C.D.变式训练4空间有一圆柱形匀强磁场区域，该区域的横截面的半径为R，磁场方向垂直横截面．一质量为m、电荷量为qq＞0）的粒子以速率v沿横截面的某直径射入磁场，离开磁场时速度方向偏离入射方向60°（．不计重力，该磁场的磁感应强度大小为（）A．B．C．D．（四）、课堂小结1、带电粒子在匀强磁场中的运动规律垂直入射磁场的带电粒子做匀速圆周运动F洛=F向qvB=mv2/rT=2πm/qB2、确定带电粒子在有界磁场中运动轨迹的方法定圆心，画圆弧，求半径。（1）、找圆心：方法利...
