高中物理人教版1第三章磁場(chǎng)第6節(jié)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 校賽得獎(jiǎng)

《帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)》導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、理解帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)2、會(huì)分析帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律【重點(diǎn)難點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的分析方法。【知識(shí)鏈接】1、描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物理量及這些物理量之間的關(guān)系？2、洛侖茲力的方向：用_________定則判定。注意：（1）判定負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)所受洛侖茲力的方向，應(yīng)使四指指向電荷運(yùn)動(dòng)的方向。（2）洛侖茲力的方向總是既垂直于又垂直于，即總是垂直于所決定的平面。3、洛侖茲力的大?。簬щ娏Ｗ觪以速度v垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，f=【學(xué)習(xí)過(guò)程】帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)（不計(jì)其它作用）（1）若v兩種帶電粒子將被局限在環(huán)狀空腔內(nèi)，沿相反方向做半徑相等的勻強(qiáng)圓周運(yùn)動(dòng)，從而在碰撞區(qū)迎面相撞．)為維持帶電粒子在環(huán)狀空腔中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是 ()A．對(duì)于給定的加速電壓，帶電粒子的比荷eq\f(q,m)越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度B越大B．對(duì)于給定的加速電壓，帶電粒子的比荷eq\f(q,m)越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度B越小C．對(duì)于給定的帶電粒子，加速電壓U越大，粒子運(yùn)動(dòng)的周期越小D．對(duì)于給定的帶電粒子，不管加速電壓U多大，粒子運(yùn)動(dòng)的周期都不變【參考答案】例1、解析：粒子初速v垂直于磁場(chǎng)，粒子在磁場(chǎng)中受洛倫茲力而做勻速圈周運(yùn)動(dòng)，設(shè)其半徑為R，由洛倫茲力公式和牛頓第二定律，有因粒子經(jīng)O點(diǎn)時(shí)的速度垂直于OP，故OP是直徑，l＝2R由此得例2、解析：做出OP的中垂線與OS的交點(diǎn)即為離子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心，軌跡如圖示：方法一：弧OP對(duì)應(yīng)的圓心角①周期T=②O′運(yùn)動(dòng)時(shí)間：t=③O′解得：④方法二：弧OP對(duì)應(yīng)的圓心角⑤半徑為r，則qvB=⑥弧長(zhǎng)：l=r·⑦線速度：v=⑧解得：⑨訓(xùn)練測(cè)試：1．答案：D解析：根據(jù)r＝eq\f(mv,qB)，T＝eq\f(2πm,qB)，得速度不同半徑r不同，周期T相同．2．答案：BD解析：出射方向必與運(yùn)動(dòng)軌跡相切．3．答案：AD解析：A、C選項(xiàng)中粒子在電場(chǎng)中向下偏轉(zhuǎn)，所以粒子帶正電，再進(jìn)入磁場(chǎng)后，A圖中粒子應(yīng)逆時(shí)針轉(zhuǎn)，正確．C圖中粒子應(yīng)順時(shí)針轉(zhuǎn)，錯(cuò)誤．同理可以判斷B錯(cuò)，D對(duì)．4．答案：B解析：帶電粒子在甲圖電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)位移大，在甲圖中電場(chǎng)力做功多，B正確．5．答案：AD解析：若磁場(chǎng)方向指向紙里，由左手定則可判斷洛倫茲力方向與庫(kù)侖力方向相反，則帶負(fù)電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力減小，由于半徑不變，其速度減小，周期變大，故A對(duì)B錯(cuò)；若磁場(chǎng)方向指向紙外，洛倫茲力與庫(kù)侖力方向相同，其速度要增大，周期變小，故C錯(cuò)D對(duì)．6．答案：BC解析：在加速器中qU＝eq\f(1,2)mv2，在環(huán)狀空腔內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r＝eq\f(mv,qB)，即r＝eq\f(1,B)eq\r(\f(2mU,q))，所以在半徑不變的條件下eq