江蘇省儀征市陳集中學(xué)高三物理《帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的確定》課件.ppt

帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 物理高考專題復(fù)習(xí) 一 教學(xué)目標(biāo) 1 復(fù)習(xí)回顧帶電粒子在磁場(chǎng)中 v b 只受洛侖茲力 粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 軌道半徑 r mv qb 周期 t 2 m qb2 通過(guò)動(dòng)畫(huà)展示 建立帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的模型 3 正確分析帶電粒子在磁場(chǎng)邊界的運(yùn)動(dòng)情況 根據(jù)軌跡定圓心 由幾何關(guān)系求半徑 通過(guò)找圓心角求在磁場(chǎng)中經(jīng)歷的時(shí)間 4 把一些平時(shí)難以展現(xiàn)的物理情景通過(guò)多媒體課件的形式讓學(xué)生能夠獲得直觀的展示 調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性 提高物理的分析判斷能力 二 教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn) 1 確定帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的方法物理方法 2 通過(guò)課件的展示 讓學(xué)生建立物理模型 3 學(xué)生對(duì)物理情景的分析和判斷 思維的衍生能力 1 微觀的帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 不計(jì)重力 粒子將做怎樣的運(yùn)動(dòng) 1 無(wú)速度 2 有初速度v v b 2 有初速度v v b 始終靜止 勻速直線運(yùn)動(dòng) 復(fù)習(xí)思考 勻速圓周運(yùn)動(dòng) 帶電粒子 不計(jì)重力 在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) v b 討論 1 磁場(chǎng)無(wú)邊界 軌道半徑 r mv qb 周期 t 2 m qb 2 磁場(chǎng)有單邊界 例1 一帶正電的粒子以速度v0從o點(diǎn)射入勻強(qiáng)磁場(chǎng) 入射方向x軸正向的夾角為 粒子從p點(diǎn)射出 op點(diǎn)的距離為l 求 1 該粒子運(yùn)動(dòng)的半徑r 2 該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t 答案 1 物理方法 找圓心 定半徑 軌道半徑 r mv qb 周期 t 2 m qb 找圓心角 定時(shí)間 2 幾何方法 1 洛侖茲力沿其方向延長(zhǎng)線的交點(diǎn) 2 圓周上任意兩點(diǎn)連線的中垂線過(guò)圓心 3 兩條切線夾角的平分線過(guò)圓心 知識(shí)拓展 思考 一帶負(fù)電的粒子以速度v0從o點(diǎn)射入勻強(qiáng)磁場(chǎng) 入射方向x軸正向的夾角為 粒子運(yùn)動(dòng)的半徑為r 求 1 該粒子第一次到達(dá)x軸時(shí)距離o點(diǎn)的距離l 2 該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t 思考 若粒子垂直于磁場(chǎng)邊界射入 則與x軸邊界的交點(diǎn)在哪里 答案 帶電粒子 不計(jì)重力 在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) v b 討論 1 磁場(chǎng)無(wú)邊界 軌道半徑 r mv qb 周期 t 2 m qb 2 磁場(chǎng)有單邊界 3 磁場(chǎng)有雙邊界 例2 如圖所示 一束電子 電量為e 以速度v垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為b 寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 穿透磁場(chǎng)時(shí)速度方向與電子原來(lái)入射方向的夾角是30o 則電子的質(zhì)量是多少 思考1 一帶電粒子電量為 q 質(zhì)量為m 垂直a邊界以速度v射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為b勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 電子最終還是從a邊界射出 則磁場(chǎng)ab邊界的寬度d應(yīng)該滿足什么條件 v a b d 思考2 一個(gè)帶正電粒子q m 3 107c kg 從a邊以v 3 106m s射入b 0 1t的勻強(qiáng)磁場(chǎng) 磁場(chǎng)ab邊界的寬度d 1 5m 若要使粒子從b邊界射出 則射入速度v與a邊界的夾角a應(yīng)該滿足什么條件 v a a b d 帶電粒子 不計(jì)重力 在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) v b 討論 1 磁場(chǎng)無(wú)邊界 軌道半徑 r mv qb 周期 t 2 m qb 2 磁場(chǎng)有單邊界 3 磁場(chǎng)有雙邊界 4 矩形邊界磁場(chǎng) 圓形邊界磁場(chǎng) 思考3 正方形邊長(zhǎng)為l 一個(gè)氫核從ad邊的中點(diǎn)m沿著既垂直于ad邊又垂直于磁場(chǎng)b的方向入射 若要使氫核從ab邊界射出磁場(chǎng) 則初速度v的范圍為多大 思考題 帶電粒子在有界 無(wú)界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)情況