高考物理 磁场对运动电荷的作用教案 新人教版.doc

§8.3磁场对运动电荷的作用复习目标：洛仑兹力及方向(Ⅰ级)洛仑兹力公式(Ⅱ级)带电粒子在匀强磁场中的运动(Ⅱ级)复习重点：带电粒子在匀强磁场中圆周运动的处理方法复习难点：找圆心、确定半径的方法一、前置性补偿（一）情境设置：若有一段长度为L的通电导线横截面积为S单位体积中含有的自由电荷数为n每个自由电荷的电量为q定向移动的平均速率为v将这段导线垂直于磁场方向放入磁感应强度为B的磁场中。推导洛仑兹力的表达式；思考：1.这段导线中电流I的微观表达式是多少？2.这段导体所受的安培力为多大？3.这段导体中含有多少自由电荷数？4.每个自由电荷所受的洛伦兹力大小为多大？可推导出：f＝_____________若速度方向与磁感应强度的方向成θＦ＝_____________（1）当=90°即v的方向与B的方向垂直时f=这种情况下洛仑兹力。（2）当=0°即v的方向与B的方向平行时f=最小。（3）当v=0即电荷与磁场无相对运动时f=表明了一个重要结论：磁场只对相对于磁场运动的电荷有作用力而对相对磁场静止的电荷没有作用力。思考：5.洛仑兹力与安培力的关系如何？思考：6.洛仑兹力的方向判定方法是什么？（二）带电粒子在匀强磁场中的运动1、如果带电粒子的运动方向与磁场方向平行则粒子不受磁场的作用力仍作2、如果带电粒子的运动方向与磁场方向互相垂直则粒子将在平面作运动3、试推导带电粒子在匀强磁场作匀速圆周运动的半径R=？其运动周期T=？4、带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动中的对称性练习、如图虚线上方存在磁场(强度为B)一带电粒子质量m、电量+q、若它以速度v沿与虚线成300、900、1500、1800角分别射入请你作出上述几种情况下粒子的轨迹、并求出其在磁场中运动的时间？小结：对称性应用①从同一边界射入的粒子从同一边界射出时速度与边界的夹角相等。②在圆形磁场区域内沿半径方向射入的粒子必沿半径方向射出。二、典例探究例1、如图所示的是磁感应强度B、正电荷速度v和磁场对电荷的作用力F三者方向的相互关系图（其中B垂直于F与v决定的平面B、F、v两两垂直）。其中正确的是（）例2、如图所示一个不计重力的带电粒子（质量为m电量为-q）两次以同样的垂直于场线的初速度v0分别穿越匀强电场区和匀强磁场区场区的宽度均为L偏转角度均为请求解电场强度和磁感应强度?小结：（1）分析电偏转和磁偏转的区别?（2）处理带电粒子在匀强磁场中运动的基本方法？例3、如右图一束电子(电量为e)以速度vo垂直射入磁感应强度为B宽度为d的匀强磁场中穿过磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角是30度则电子的质量多大？穿过磁场所用的时间？拓展：(1)若保持速度方向不变则电子穿越磁场的最小速度为多大？(2)若保持速度v大小不变则电子刚好穿越时的入射方向？★(3)能实现电子刚好穿越的最小速度为多大？三、形成性检测1．如图所示带电粒子所受洛伦兹力方向垂直纸面向外的是（）2.如图所示MN为两个匀强磁场的分界面两磁场的磁感应强度大小的关系为B1=2B2.一带电荷量为+q、质量为m的粒子从O点垂直MN进入磁感应强度为B1的磁场则经过多长时间它将向下再一次通过O点（）A.B.C.D.3、一个质量为m带电量为+q的粒子(不计重力)从0点处沿十y方向以初速度Vo射入一个边界为矩形的匀强磁场中磁场方向垂直于xy平面向里它的边界分别是y=0y=ax=-1.5ax=1.5a如右图所示．改变磁感应强度B的大小粒子可从磁场的不同边界射出当B满足条件时粒子将从上边界射出当B满足条件时粒子将从左边界射出当B满足条件时粒子将从下边界射出．