講課帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的圓周運(yùn)動問題1

1、第十章磁場第十章磁場1、會計(jì)算洛倫茲力的大小，并能判斷其方向.2、掌握帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的勻速圓周運(yùn)動，并能解決確定圓心、半徑、運(yùn)動軌跡、周期、運(yùn)動時間等相關(guān)問題3、學(xué)會處理帶電粒子在有界磁場中的臨界問題.勻速圓周 垂直課課 堂堂 探探 究究探究一探究一圓心和軌跡的確定圓心和軌跡的確定課課 堂堂 探探 究究探究一探究一圓心和軌跡的確定圓心和軌跡的確定 課堂探究課堂探究探究一探究一圓心和軌跡的確定圓心和軌跡的確定(1)已知入射點(diǎn)、出射點(diǎn)、入射方向和出射方向時，可通過入射點(diǎn)和出射點(diǎn)分別作垂直于入射方向和出射方向的直線，兩條直線的交點(diǎn)就是圓弧軌道的圓心(2)已知入射方向、入射點(diǎn)和出射點(diǎn)的位置時，可

2、以通過入射點(diǎn)作入射方向的垂線，連接入射點(diǎn)和出射點(diǎn)，作其中垂線，這兩條垂線的交點(diǎn)就是圓弧軌跡的圓心（3）圓形磁場中粒子的運(yùn)動的規(guī)律1圓心的確定帶電粒子沿指向圓心的方向進(jìn)入磁場，則出磁場時速度矢量的反向延長線一定過圓心，即兩速度矢量相交于圓心。探究一探究一圓心和軌跡的確定圓心和軌跡的確定例2、如圖所示，在x軸上方有勻強(qiáng)磁場B，一個質(zhì)量為m，帶電量為-q的的粒子，以速度v從O點(diǎn)射入磁場，角已知，粒子重力不計(jì)，求： (1)粒子在磁場中的運(yùn)動時間. (2)粒子離開磁場的位置距入射點(diǎn)的距離.作速度的垂線，找圓心，畫軌跡根據(jù) 求周期2mT =q B運(yùn)動時間2 -2t=T2根據(jù) 求半徑mvr=qB距離d=2r

3、sin（1）（2）2探究二探究二半徑和運(yùn)動時間的確定半徑和運(yùn)動時間的確定找到其圓心位置，先定性地確定其大概的軌跡，如圖：（1）根據(jù) 得： r= ，T=圓心角為2-2，所以時間t= （2）離開磁場的位置與入射點(diǎn)的距離即為弦長s=2rsin=2 mqBmvqB2mvsinqB2-mqB （）探究二探究二半徑和運(yùn)動時間的確定半徑和運(yùn)動時間的確定探究二探究二半徑和運(yùn)動時間的確定半徑和運(yùn)動時間的確定1半徑的確定可利用物理學(xué)公式或幾何知識(勾股定理、三角函數(shù)等)求出半徑大小2運(yùn)動時間的確定探究二探究二半徑和運(yùn)動時間的確定半徑和運(yùn)動時間的確定 臨界或極值問題臨界或極值問題探究三探究三例3、一磁場寬度為L，磁

4、感應(yīng)強(qiáng)度為B，如圖所示，一電荷質(zhì)量為m、帶電荷量為q，不計(jì)重力，以某一速度(方向如圖)射入磁場若不使其從右邊界飛出，則電荷的速度應(yīng)為多大？ 臨界或極值問題臨界或極值問題探究三探究三例3、一磁場寬度為L，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，如圖所示，一電荷質(zhì)量為m、帶電荷量為q，不計(jì)重力，以某一速度(方向如圖)射入磁場若不使其從右邊界飛出，則電荷的速度應(yīng)為多大？ 針對訓(xùn)練2：長為l 的水平極板間有如圖所示的勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度為B，板間距離也為l 。現(xiàn)有一質(zhì)量為 m 、帶電量為 +q 的粒子從左邊板間中點(diǎn)處沿垂直于磁場的方向以速度 v0射入磁場，不計(jì)重力。要想使粒子不打在極板上，則粒子進(jìn)入磁場時的速度v0應(yīng)滿足什么條

5、件? 探究三探究三 臨界或極值問題臨界或極值問題幻燈片 16R- l/2Rll v abcd返回返回O 臨界或極值問題臨界或極值問題探究三探究三有界磁場區(qū)域，一般存在臨界問題，處理的方法是： 射出或不射出磁場的臨界狀態(tài)一般是：尋找臨界狀態(tài)，畫出臨界軌跡射出或不射出磁場的臨界狀態(tài)一般是帶電粒子運(yùn)動的軌跡與磁場邊界相切 臨界或極值問題臨界或極值問題探究三探究三【課堂小結(jié)】今天你學(xué)到了什么？帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動的程序解題法(1)畫軌跡即畫出運(yùn)動軌跡，并確定圓心，用幾何方法求半徑(2)找聯(lián)系即軌道半徑與磁感應(yīng)強(qiáng)度、運(yùn)動速度相聯(lián)系，偏轉(zhuǎn)角度與圓心角、運(yùn)動時間相聯(lián)系，在磁場中運(yùn)動的時間與周期相聯(lián)系(3)用規(guī)律即牛頓第二定律和圓周運(yùn)動的規(guī)律，特