運(yùn)動(dòng)電荷在磁場中的運(yùn)動(dòng)

運(yùn)動(dòng)電荷在磁場中的運(yùn)動(dòng)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、 會畫運(yùn)動(dòng)電荷在磁場中的軌跡。2、 利用幾何關(guān)系確定軌跡的圓心和半徑。3、 掌握洛倫茲力提供向心力所得半徑和周期計(jì)算。4、 掌握垂直進(jìn)入磁場方向的帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡與幾何關(guān)系有機(jī)結(jié)合著處理問題。教學(xué)重點(diǎn)利用運(yùn)動(dòng)軌跡和幾何關(guān)系確定軌跡的圓心和半徑教學(xué)難點(diǎn)由題意分析半徑和其他物理量的關(guān)系來求解某物理量【復(fù)習(xí)鞏固】帶電粒子在勻強(qiáng)磁中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)1運(yùn)動(dòng)情況的分析軌跡的平面 速度的大小速度的方向 受力的大小 受力的方向 軌跡的形2 2確定圓心已知入射方向和出射方向時(shí) 已知入射方向和出射點(diǎn)位置時(shí) 已知圓上三點(diǎn)時(shí) 已知入射點(diǎn)、入射方向和圓周的一條切線時(shí)3求半徑已知物理量(q、v、B、m)利用半徑公式求半徑，再用圖形就其他幾何量(入射點(diǎn)和出射點(diǎn)的距離L)已知其他幾何量利用數(shù)學(xué)知識求半徑，再由半徑求其他物理量(q、v、B、m)4求時(shí)間粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間為T,當(dāng)例子轉(zhuǎn)過的圓心角為a時(shí)，其運(yùn)動(dòng)時(shí)間t為t=T3600(a為角度)tat2丸(a為弧度)結(jié)合以上規(guī)律，現(xiàn)對帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中作圓周運(yùn)動(dòng)的類型題做一訓(xùn)練例1、一個(gè)負(fù)離子，質(zhì)量為m,電量大小為g,以速率v垂直于屏經(jīng)過小孔O射入存在著勻強(qiáng)磁場的真空室中，如圖所示。磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與離子的運(yùn)動(dòng)方向垂直，并垂直于圖中紙面向里(1)畫軌跡、找圓心vXXX(2)求半徑0 B(3)求離子進(jìn)入磁場后到達(dá)屏上時(shí)的位置與A點(diǎn)的距離.XXXXXXXXXXXX

變式訓(xùn)練1、如圖直線MN上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場。質(zhì)子從A點(diǎn)以與MN成30°角的速度v射入磁場（質(zhì)子質(zhì)量為m,電荷為e）（1（1）（2）（3）（4）求半徑求離子進(jìn)入磁場后到達(dá)屏上時(shí)的位置與A點(diǎn)的距離.若該粒子是電子（電子質(zhì)量為m，電荷為°）進(jìn)入磁場后到達(dá)屏上時(shí)的位置與A點(diǎn)的距離TOC\o"1-5"\h\z例2、如圖所示，一束電子（電量為e）以速度v垂直射入磁感強(qiáng)度為B，寬度為d的勻強(qiáng)磁場中，穿透磁場時(shí)速度方向與電子原來入射方向的夾角是30° .（1） 畫軌跡、找圓心（2）求半徑 :::::⑶求電子的質(zhì)量 ：：：：：變式訓(xùn)練2、如圖，一個(gè)質(zhì)量為m電荷量為q的帶電粒子從x軸上的P（a，0）點(diǎn)以速度v，沿與x正方向成60°的方向射入第一象限內(nèi)的勻強(qiáng)磁場中，并恰好垂直于j軸射出第一象限。（1） 畫軌跡、找圓心（2） 求半徑（3） 求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和射出點(diǎn)的坐標(biāo)。例3、如圖所示，在半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)，有一個(gè)勻強(qiáng)磁場，一帶電粒子以速度v0從M點(diǎn)沿半徑方向射入磁場區(qū)，并由N點(diǎn)射出，O點(diǎn)為圓心，匕MON=120。時(shí)，求:找圓心帶電粒子在磁場區(qū)域的偏轉(zhuǎn)半徑R變式訓(xùn)練3、如圖所示，分布在半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里。電量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子從磁場邊緣A點(diǎn)沿圓的半徑AO方向射入磁場，離開磁場時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)了60°角。畫軌跡、找圓心粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑;粒子的入射速度；小結(jié):XxXx/cmX課后鞏固1.在以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心，半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，如圖所示。一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子從磁場邊界與x軸的交點(diǎn)A處以速率v沿-x方向射入磁場，它恰好從磁場邊界與y軸的交點(diǎn)C處沿+y方向飛出。畫出微粒在磁場中的軌跡，確定其圓心O］和半徑r「并判斷該粒子帶何種電荷，求出其比荷勺；m若磁場的方向和所在空間范圍不變，而磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小變?yōu)锽'，該粒子仍從A處以相同的速度射入磁場，但飛出磁場時(shí)的速度方向相對于入射方向改變了60°角，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B'多大？此次粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間t是多少?2.如圖所示，在真空中坐標(biāo)xoy平面的x>0區(qū)域內(nèi)，有磁感強(qiáng)度B=1.0x10-2T的勻強(qiáng)磁場，方向與xoy平面垂直，在X軸上的p(10,0)點(diǎn)，有一放射源，在xoy平面內(nèi)向各個(gè)方向發(fā)射速率V=1.0X104m/s的帶正電的粒子，粒子的質(zhì)量為m=1.6x10-25kg，電量為q=1.6x10-18C，求各方向微粒的半徑；求帶電粒子在y軸正方向的最遠(yuǎn)點(diǎn)，y軸負(fù)方向的最遠(yuǎn)點(diǎn)；求帶電粒子能打到y(tǒng)軸上的范圍.3.如圖，真空室內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=0.60T，磁場內(nèi)有一塊平面感光板。b，板面與磁場方向平行，在距ab的距離l=16cm處，有一個(gè)點(diǎn)狀的a放射源S，它向