1、洛倫茲力 帶電粒子在磁場中的運動,1. 2008高考考點要求： 洛倫茲力洛倫茲力的方向 洛倫茲力的公式 帶電粒子在勻強磁場中的運動 （計算限于v跟B平行或垂直的兩種情況）,課前導學,1. 2008高考考點要求：,2. 導思導學： 在“洛倫茲力、帶電粒子在磁場中的運動”的學習中，常常遇到的疑難問題有哪些？請同學們討論歸納！,課前導學,思考1：安培力與洛倫茲力有什么實質的聯(lián)系？ 安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn),質疑討論,思考2：請你閱讀教材P101102 “思考與討論”，寫出由安培力推出洛倫茲力的推理過程。,1.考點梳理： （1）洛倫茲力,1.考點梳理： （1）洛倫茲力,思考3：如何判斷運動的負電荷在

2、勻強磁場中所受洛倫茲力的？,質疑討論,思考4：洛倫茲力能否導致運動電荷的動能發(fā)生改變？,思考5：帶電粒子在勻強磁場中，僅受洛倫茲力時，可能做哪些運動？,質疑討論,1.考點梳理： （1）洛倫茲力 （2）帶電粒子在勻強磁場中的運動,1.考點梳理：,質疑討論,1.合作探究： （1）比較帶電粒子在磁場、電場中受力情況。 （2）比較帶電粒子在勻強磁場、勻強電場中的運動情況。,例1、表示磁場B的方向、正電荷運動方向v和磁場對運動電荷作用力F方向的相互關系，其中B、v、F的方向兩兩相垂直，正確的圖是( ),f,(B),(c),D,反饋矯正,典題拓展分析：,例1:判定B、v、f 的方向。 （1）請你畫出（D）

3、答案對應的俯視截面圖。 （2）此題中如果將“正電荷”改為“負電荷”正確答案是哪個？,例2如圖所示，一束電子（電量為e）以速度v垂直射入磁感強度為B，寬度為d的勻強磁場中，穿透磁場時速度方向與電子原來入射方向的夾角是30，則電子的質量是 ，穿透磁場的時間是 。,300,如已知帶電粒子的質量m和電量e，若要帶電粒子能從磁場的右邊界射出，粒子的速度v必須滿足什么條件？,2dBe/v,d/3v,反饋矯正,典題拓展分析：,（1）如果將勻強磁場改為勻強電場呢？ （2）如果將入射速度的方向改為向下，磁場的高度也為d，什么情況下電子不能打在左右兩邊界上？,例2:矩形有界的磁偏轉,例3電視機的顯像管中，電子（質

4、量為m，帶電量為e）束的偏轉是用磁偏轉技術實現(xiàn)的。電子束經(jīng)過電壓為U的加速電場后，進入一圓形勻強磁場區(qū)，如圖1所示，磁場方向垂直于圓面，磁場區(qū)的中心為O，半徑為r。當不加磁場時，電子束將通過O點打到屏幕的中心M點。為了讓電子束射到屏幕邊緣P，需要加磁場，使電子束偏轉一已知角度，此時磁場的磁感強度B應為多少？,解析：如圖所示，電子在勻強磁場中做圓周運動，圓周上的兩點a、b分別為進入和射出的點。做a、b點速度的垂線，交點O1即為軌跡圓的圓心。,設電子進入磁場時的速度為v，對電子在電場中的運動過程有： 對電子在磁場中的運動（設軌道半徑為R）有： 由圖可知，偏轉角與r、R的關系為： 聯(lián)立以上三式解得,

5、反饋矯正,典題拓展分析：,如果采用電偏轉，勻強電場該如何加？,例3:圓形有界的磁偏轉,反饋矯正,1.典題拓展分析：,2.知識規(guī)律總結：,（1）判定洛倫茲力的方向，關鍵看“電流”方向。 （2）定圓心，求半徑； 找偏角，求時間。,如圖所示,在一個圓形區(qū)域內(nèi),兩個方向相反且都垂直于紙面的勻強磁場分布在以直徑A2A4為邊界的兩個半圓形區(qū)域、中, A2A4與A1A3的夾角為60,一質量為m、帶電量為+q的粒子以某一速度從區(qū)的邊緣點A1處沿與A1A3成30的方向射入磁場,隨后該粒子以垂直于A2A4的方向經(jīng)過圓心O進入?yún)^(qū),最后再從A4處射出磁場.已知該粒子從射入到射出磁場所用的時間為t,求區(qū)和區(qū)中磁感應強度

6、的大小 (忽略粒子重力),鞏固遷移,解:設粒子的入射速度為v,由題意,畫出粒子在磁場中的運動軌跡,如圖示:,用B1 , B2 , R1 , R2 , T1 , T2 , t1 , t2分別表示在磁場區(qū)和區(qū)中的磁感應強度,軌道半徑和周期及運動時間,設圓形區(qū)域的半徑為r, 已知帶電粒子過圓心且垂直于A2A4進入?yún)^(qū)磁場,連接A1A2 , A1OA2為等邊三角形, A2為帶電粒子在區(qū)磁場中運動軌跡的圓心, 其軌跡半徑 R1= A1A2 =r,A1OA2=60, t1 = T1/6,帶電粒子在區(qū)磁場中運動 軌跡的圓心在OA4的中點,即 R2=r/2 t2 = T2/2,題目,上頁,下頁,由 qvB1=m

7、v2/R1,R1= mv/ qB1 =r,qvB2=mv2/R2,R2= mv/ qB2 =r/2, B2= 2B1,T1 =2R1/v= 2m/qB1,T2 =2R2/v= 2m/qB2,帶電粒子磁場中運動的總時間為t , t1 + t2 = t,即 T1/6 +T2/2 = t m3qB1 + mqB2 = t,題目,上頁,例4、如圖5，長 為間距為 的水平兩極板間，有垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感強度為 ，兩板不帶電，現(xiàn)有質量為 ，電量為 的帶正電粒子（重力不計），從左側兩極板的中心處以不同速率 水平射入，欲使粒子不打在板上，求粒子速率 應滿足什么條件,例2、如圖2，半徑為 的勻強磁場區(qū)域邊界跟軸相切于坐標原點O，磁感強度 ，方向垂直紙面向里在O