第05節(jié)研究洛倫茲力 (3)

1、洛倫茲力邊界問題茂名市電白高級中學主講：隋國鳳預習新課探索體驗能力提升內容索引學導反思課后作業(yè)預習新課1、 畫出正電荷和負電荷運動的軌跡（注明哪個為正，半徑都設為r）Vo1o2V正電荷負電荷VVo1o2正電荷負電荷特征：從邊界射入，又從這一邊界射出，射入、射出方向和邊界的夾角一定相等。2、分別畫出半徑為 、d 、2d的負電荷的運動軌跡特征：臨界軌跡圓：從一個邊界射入，軌跡圓與另一個邊界相切。運動速度臨界軌跡圓的速度，即從另一個邊界射出運動速度臨界軌跡圓的速度，即從射入邊界射出abcd3、正方形邊長為L，分別畫出半徑為 、L、2L、3L正電荷垂直邊界從中點入射的運動軌跡abcdabcd3、正方形

2、邊長為L，分別畫出半徑為 、L、2L、3L正電荷垂直邊界從中點入射的運動軌跡特征：入射速度方向確定，大小不確定時，所有軌跡圓的圓心都在垂直入射速度的射線上4、分別畫出偏轉角為600和1200的負電荷運動軌跡60特征：沿徑向射入必沿徑向射出探索體驗1、單邊界訓練1：如圖所示，直線MN上方有垂直紙面向外的足夠大的有界勻強磁場區(qū)域，磁感應強度為B，正、負電子同時從O點以與MN成300角的相同速度v射入該磁場區(qū)域(電子質量為m，電量為e)，經(jīng)一段時間后從邊界MN射出。求： (1)它們從磁場中射出時，出射點間的距離；(2)它們從磁場中射出的時間差。解：(1)由 得R=射出點距離 所以(2)由 得 負電子

3、在磁場中運動時間 正電子在磁場中運動時間所以兩個電子射出的時間差 2、雙邊界訓練2：如圖所示，已知兩板的長度和兩板間距離都是 ，板間有垂直于紙面向內的磁場，磁感應強度為B，一電荷量為+q的粒子從兩板中點且平行于兩板的方向射入，求粒子能從板間射出的速度的條件？（不計重力影響）MNPQMNPQMNPQ解：由幾何關系得：從M點射出的軌跡半徑為 ，從N點射出的軌跡半徑為r2則：得：由 得： 當 時，當 時，粒子能從板間射出的速度的條件3、 矩形邊界訓練3：空間存在方向垂直于紙面向里的勻強磁場，圖中的正方形為其邊界一細束由兩種粒子組成的粒子流沿垂直于磁場的方向從O點入射這兩種粒子帶同種電荷，它們的電荷量

4、、質量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子不計重力下列說法正確的是()A入射速度不同的粒子在磁場中的運動時間一定不同B入射速度相同的粒子在磁場中的運動軌跡一定相同C在磁場中運動時間相同的粒子，其運動軌跡一定相同D在磁場中運動時間越長的粒子，其軌跡所對的圓心角一定越大BD4、 圓形邊界訓練4：如圖所示，分布在半徑為r的圓形區(qū)域內的勻強磁場，磁感應強度為B，方向垂直紙面向里電荷量為q、質量為m的帶正電粒子從磁場邊緣a點處沿圓的半徑aO方向射入磁場，離開磁場時速度方向偏轉了60角，試求：（1）粒子做圓周運動的半徑R；（2）粒子的入射速度；（1）如圖所示，根據(jù)幾何知識得aOO=60 則軌道半徑

5、R=rtan60= （2）粒子在磁場中運動時洛倫茲力提供向心力：得：能力提升1、畫出負電荷恰好不從OC邊射出的軌跡，此時的圓心角為 602、如圖所示，一足夠長的矩形區(qū)域abcd內充滿方向垂直紙面向里的、磁感應強度為B的勻強磁場，在ad邊中點O，方向垂直磁場向里射入一速度方向跟ad邊夾角 = 30、大小為v0的帶正電粒子，已知粒子質量為m，電量為q，ad邊長為L，ab邊足夠長，粒子重力不計，求：（1）粒子能從ab邊上射出磁場的v0大小范圍.（2）如果帶電粒子不受上述v0大小范圍的限制，求粒子在磁場中運動的最長時間.cdabOv0r2r1dcabqOBv0解析：（1）若粒子速度為v0， 則 設圓心在O1處對應圓弧與cd邊相切，相應速度為v01，則 得：相應的速度設圓心在O2處對應圓弧與ab邊相切，相應速度為v02，則 得： ，相應的速度所以粒子能從ab邊上射出磁場的v0應滿足（2）由 得：則：可知，粒子在磁場中經(jīng)過的弧所對的圓心角越長，在磁場中運動的時間也越長。由圖可知，在磁場中運動的半徑rr2時，運動時間最長，弧所