導學案：1.2洛倫茲力（第二課時）

學而優(yōu)教有方.2洛倫茲力（第二課時）【課前預習】1、理解洛倫茲力對粒子不做功；2、理解帶電粒子的初速度方向與磁感應強度的方向垂直時，粒子為何在勻強磁場中做勻速圓周運動；3、會推導帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑、周期公式，知道它們與哪些因素有關；4、會結合平面幾何的知識，求解粒子在磁場中運動的相關問題?！菊n前準備】1、洛倫茲力F的大?。寒攙⊥B時，F=________；當v∥B時，F=________；當v與B成一般角度α時，F=________。2、洛倫茲力F的方向：①左手定則中，四指的指向要具體化，即要么正電荷的______方向，要么負電荷__________。②F一定垂直于____和____所決定的平面，即F洛⊥____且F洛⊥____；但____與____不一定垂直。3、洛倫茲力做功特點：洛倫茲力只改變運動電荷速度的______，不改變速度的______，故對電荷的做功情況是_______。4、復習類比：一般地，在電場中，帶電粒子、帶電體的重力是否考慮？。磁場也如此。【課上探究】知識要點1根據受力特點分析帶電粒子在勻強磁場中的運動性質思考與交流問題1：運動電荷只受洛倫茲力將會怎樣運動？總結與提升1、帶電粒子的運動方向與磁場方向平行時，粒子做運動。2、帶電粒子的運動方向與磁場方向垂直時，粒子做運動。如何分析粒子為何有如此的運動形式？3、帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動時，其軌道半徑r=，周期T=。同一粒子在同一磁場中做勻速圓周運動，速度越大，軌道半徑，周期。4、（思考）帶電粒子速度方向與磁場方向不垂直時，粒子的運動規(guī)律是怎樣的？練習與拓展例1、兩種粒子、，它們以下列情況垂直進入同一勻強磁場，求它們的軌道半徑之比、周期之比。①具有相同速度；②具有相同動能。例2、在勻強磁場中從P點垂直發(fā)射兩個質量、帶電量均相同的帶正電粒子q1和q2，其速度分別為v1和v2，如果v1=2v2，請定性地畫出二者的運動軌跡（磁場區(qū)域可以任意放大）；如果q1為正電、q2為負電呢？PvPv1v2Pv1v2知識要點2運用平面幾何知識研究帶電粒子在磁場中的圓周運動思考與交流問題1、在數學上，如何根據已有軌跡圓確定圓心的位置？問題2、一般地，若已知一段圓弧軌跡和對應的圓心位置，怎樣構建直角三角形？總結與提升（1）已知入射方向和出射方向，；（2）已知入射方向和出射點的位置時，V0PV0PMOVVPMO圖一圖二練習與拓展例3、如圖直線為勻強磁場（磁感應強度大小為B）的下邊界，此磁場垂直紙面向里，且無上、左和右邊界?，F有一電子（電量、質量為e、m）從同一點以與邊界呈300的方向射入該磁場區(qū)域，之后，從距離O點為d的位置（圖中未畫出）射出。則：（1）試確定軌跡圓的圓心位置（磁場區(qū)域可以任意放大）；300v×300v××××××BO（3）電子的速率多大？（4）在磁場中的運動時間多長？（5）電子運動方向偏轉了多少度？例4、上題中，若運動的粒子是正電子（帶正電的電子），其他數據不變，請再次回答各問：（1）試確定軌跡圓的圓心位置（磁場區(qū)域可以任意放大）；300v×300v××××××BO（3）電子的速率多大？（4）在磁場中的運動時間多長？（5）電子運動方向偏轉了多少度？【鞏固訓練】1、質子(p)和α粒子（氦原子核）以相同的速率在同一勻強磁場中做勻速圓周運動，軌道半徑分別為Rp和Rα，周期分別為Tp和Tα，下列選項正確的是()A．Rp∶Rα＝1∶2，Tp∶Tα＝1∶2B．Rp∶Rα＝1∶1，Tp∶Tα＝1∶1C．Rp∶Rα＝1∶1，Tp∶Tα＝1∶2D．Rp∶Rα＝1∶2，Tp∶Tα＝1∶12、粒子甲的質量與電荷量分別是粒子乙的4倍與2倍，兩粒子均帶正電，讓它們在勻強磁場中同一點以大小相等、方向相反的速度開始運動。已知磁場方向垂直紙面向里。以下四個圖中，能正確表示兩粒子運動軌跡的是（）3、如圖是科學史上一張著名的實驗照片示意圖，顯示一個帶電粒子在云室中穿過某種金屬板運動的徑跡．云室旋轉在勻強磁場中，磁場方向垂直照片向里．云室中橫放的金屬板對粒子的運動起阻礙作用．分析此徑跡可知粒子()A．帶正電，由下往上運動 B．帶正電，由上往下運動C．帶負電，由上往下運動 D．帶負電，由下往上運動4、如圖直線為勻強磁場（磁感應強度大小為B）的下邊界，此磁場垂直紙面向里，且無上、左和右邊界?，F有一電子以與邊界呈300的方向射入該磁場區(qū)域，之后從邊界上的某位置（圖中未畫出）射出。則：（1）若電子速率變?yōu)樵瓉淼?倍，定性地畫出兩次的運動軌跡；（2）若電子速率變?yōu)樵瓉淼?倍，求在磁場中經歷的時間變?yōu)樵瓉淼膸妆叮?0300v××××××BO5、如圖直線為勻強磁場（磁感應強度大小為B）的下邊界，此磁場垂直紙面向里，且無上、左和右邊界?，F有一對正、負電子（電量、質量為、m）從同一點以相同的速度v（方向與邊界呈300）射入該磁場區(qū)域，之后，都從邊界（圖中未畫出）射出。300v×300v××××××BO參考答案:例1（1）1：2（2）1:例2