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1、1山东省昌乐二中山东省昌乐二中 2009-2010 高三物理复习学案高三物理复习学案 编制：编制： 审核：审核： 审批：审批： 使用时间：使用时间： 班级班级_ 姓名姓名_组别组别_专题专题 17 磁场对运动电荷的作用磁场对运动电荷的作用 导学案导学案 编号编号 33一、学习目标一、学习目标： 1、知识与技能：掌握洛伦兹力的特点，会分析磁场中电荷的运动。 2、过程与方法：通过小组合作进行自主探究。 3、情感、态度、价值观：体验推理探究的过程，提高分析问题、解决问题的能力。 二、考纲要求二、考纲要求： 1.洛伦兹力、洛伦兹力的方向 2.洛伦兹力公式 三、使用说明三、使用说明 ：认真研读课本，结合
2、学案的预习指导、合作探究，将本部分的主体知识掌握；上课先对预 习的效果进行检查巩固，后进行讨论展示、点评。最后老师进行有针对性的点拨、拓展， 搞好当堂检测，值日班长总结本节的学习和学生各组的表现情况。 四、预习自学：四、预习自学：1磁场对运动电荷的作用力叫做 。当 vB 时， ；当 vB 时， 。2洛伦兹力的方向：用 判定。注意：四指代表 ，不是代表电荷的 。 3由于洛伦兹力 f 始终与速度 v 垂直，因此 f 只改变 而不改变 。当运动电荷垂直磁场方向进入磁场时仅受洛伦兹力作用，因此 。4带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动有一个动力学方程： ，两个基本公式（1）轨道半径公式： ， （2）周期
3、公式： 。 五、合作探究五、合作探究 讨论展示：讨论展示： 类型一：洛伦兹力的大小、方向类型一：洛伦兹力的大小、方向 例 1推导洛伦兹力FqvB练习 1一电子在磁场中的运动情况如图所示试分析电子所受洛伦兹力的方向练习 2、如图所示是用电子射线管演示带电粒子在磁场中受洛仑兹力的实验装置，图中虚 线是带电粒子的运动轨迹，那么下列关于此装置的说法正确的有2A、A 端接的是高压直流电源的正极 B、A 端接的是高压直流电源的负极 C、C 端是蹄形磁铁的 N 极 D、C 端是蹄形磁铁的 S 极 类型二：洛伦兹力的特点类型二：洛伦兹力的特点 例 2带电量为+q 的粒子在匀强磁场中运动，下面说法中正确的是 A
4、只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同 B如果把+q 改为-q，且速度反向大小不变，则洛伦兹力的大小，方向不变 C洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直 D粒子只受到洛伦兹力作用下运动的速度不变 练习 4、如图所示，有四种粒子：电子、质子、中子和 粒子以相同的速度由同 一点垂直于磁力线射入同一匀强磁场中。它们在磁场中形成四条轨迹，其中质子的轨迹为 _。 类型类型三：运动电荷在磁场中的运动三：运动电荷在磁场中的运动 例 3如图所示，一电子沿轴线OO射入通电螺线管，电子在磁场中怎样运动？练习3、如图为一蹄形磁铁，正电荷垂直纸面向外运动，则 。 （填向上偏、向下偏、向左偏、
5、向右偏、或不偏转）例 4如图所示，一束电子（电量为e）以速度v垂直射入磁感应强度为B，宽 度为d的匀强磁场中，穿出磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角是 30。求：1、电子质量是多少？ 2、电子穿过磁场的时间是多少？。练习 4、有一个宽度为 d，磁感应强度为 B 的有界磁场。当带电量为-q，质量为 m 的带电粒 子垂直于磁场方向射入磁场时，求：要使粒子飞出磁场，则速率至少为多少？这时粒子穿 过磁场所用的时间是多少？例 5如图所示，在半径为 R 的范围内有匀强磁场。一个电子从 M 点沿半 径方向以速度 v 垂直于磁力线射入磁场，从 N 点射出时的速度方向偏转了 60。电子从 M 运行到 N 的
6、时间是 A2R/v B2R/（3v） CR/（3v） D3R/（3v）练习 5以坐标圆点 O 为圆心，半径为 r 的圆形区域内，存在磁感应强度大小为 B、方向 垂直于纸面向里的匀强磁场，一个不计重力的带电粒子从磁场边界与 x 轴的交点 A 处以速 度 v 沿-x 方向射入磁场，它恰好从磁场边界与 y 轴的交点 c 处沿+y 方向飞出。AB C DBMN vv o3（1） 判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷q/m; (2) 若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小为 ，该粒子仍从 A 处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时速度B方向相对于入射方向改变了 60角，求磁感应强度多大？此次B
7、粒子在磁场中运动所用时间 t 是多少？（2006 年天津理综）例 6板间距离为 L，长也为 L 的水平极板间，有垂直纸面向内的匀强磁场，如图所示， 磁感强度为 B。现有质量为 m，电量为 q 的带正电粒子(不计重力)，从左边极板间中点处垂 直磁感线以速度 V 水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，可采用的办法是 A使粒子的速度 V5BqL/4m； C使粒子的速度 VBqL/m； D使粒子速度 BqL/4mv2 B、t1T2 D、125如图所示，甲是一个带正电的小物块，乙是一个不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起 置于粗糙的水平地板上，地板上方有水平方向的匀强磁场。现用水平恒力拉乙物块，使甲、 乙无
8、相对滑动地一起水平向左加速运动，在加速运动阶段 ( ) A.乙物块与地之间的摩擦力不断增大BF甲5B.甲、乙两物块间的摩擦力不断增大 C.甲、乙两物块间的摩擦力大小不变 D.甲、乙两物块间的摩擦力不断减小6如图所示，一根长绝缘细杆与水平方向夹角为， 质量为m的带q的小球套在绝缘 杆上，球与杆间的动摩擦因数为整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，求小球 下滑的最大速度7在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，有一倾角为 ，足够长的光滑绝缘斜面，磁感 强度为 B，方向垂直纸面向外，电场方向竖直向上有一质量为 m,带电挝为+q 的小球静止 在斜面顶端，这时小球对斜面的正压力恰好为零，如图所示,若迅速把电
9、场方向反转竖直向 下，小球能在斜面上连续滑行多远？所用时间是多少？8如图所示，在 x 轴上方有匀强磁场 B，一个质量为 m、带电荷量为q的粒子，以速度v 从 O 点射入磁场，角已知，粒子重力不计，求： （1）粒子在磁场中的运动时间 （2）粒子离开磁场的位置9如图所示，一足够长的矩形区域abcd内充满磁感强度为B、方向垂直纸面向里的匀强 磁场，现从矩形区域边的中点O处，垂直磁场射入一速度方向跟ad边夹角为 30O、大小为 v0的带正电粒子。已知粒子质量为m、电量为q，ad边长为L，重力影响忽略不计。试求 （1）粒子能从ab边上射出磁场的v0的大小范围； xOabd cO6（2）粒子在磁场中运动的
10、最长时间是多少？10如图，半径为的匀强磁场区域边界跟轴相切于坐标原点 O，磁感强度cmr10y，方向垂直纸面向里在 O 处有一放射源 S，可向纸面各个方向射出速度为TB332. 0的粒子已知粒子质量，电量smv/102 . 36kgm271064. 6，求出粒子通过磁场空间的最大偏角Cq19102 . 311如图所示，在真空中坐标平面的区域内，有磁感强度xoy0x的匀强磁场，方向与平面垂直，在轴上的点，有一放射源，TB2100 . 1xoyx)0 ,10(p在平面内向各个方向发射速率的带正电的粒子，粒子的质量为xoysmv/100 . 14，电量为，求带电粒子能打到轴上kgm25106 . 1Cq18106 . 1y的范围12如图，真空室内存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度的大小B=0.60T，磁场内有一块平面感光板 ab，板面与磁场方向平行，在距 ab 的距离处，16lcm 有一个点状的放射源 S，它向各个方向发射粒子，粒子的速度都是，已知粒子的电荷与质量之比，现只考虑在图纸63.0 10/vm s75.0 10/qC kgm平面中运动的粒子，求 ab 上被粒子打中的区域的长度。xoy s ocmx/cmy/p a blS 7
