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1、3.6 帶電粒子在勻強磁場中的運動（一）
【學習目標】
1、理解帶電粒子的初速度方向與磁感應強度的方向垂直時在勻強磁場中做勻速圓周運動的原因。
2、帶電粒子的初速度方向與磁感應強度的方向垂直時，粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑和周期。
【重點難點】帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑和周期公式，并能用來分析有關(guān)問題。
【要點導學】
1、帶電粒子在磁場中是否一定受洛倫茲力？
2、洛倫茲力的計算公式為___________________，θ為________________方向與_______方向的夾角，當θ=90°時，F(xiàn)=_________；當θ=0°時，F(xiàn)=_____
2、__。
3、當帶電粒子的初速度方向與磁場方向垂直時，粒子在勻強磁場中做_____________運動。
軌道半徑r =___________，
周期T =____________。
4、沿著與磁場垂直的方向射入磁場的帶電粒子，所受洛倫茲力_______做功，它的速率________（選填變大、變小或不變），同時洛倫茲力的大小也__________（選填變大、變小或不變）。
【典型例題】
1、如圖，MN為勻強磁場左邊界，右邊無界，已知粒子q＝-2×10-2C，B＝4T，θ＝300，vo＝100m/s,m＝2g,求粒子射出磁場時離射入點的距離d和在磁場中的運動時間t。若粒子電量為q＝+
3、2×10-2C，同樣條件下求上問中的d和t。
2、如圖，已知q＝-4×10-2C，B＝2T，θ1＝600，θ2＝300,m＝2×10-2kg,粒子在磁場中經(jīng)過P點，OP＝2m，求（1）vo；（2）粒子在磁場中運動的時間。
3、如圖直線MN和PQ間勻強磁場寬度為L=2m，磁感應強度為B=5T，方向垂直紙面向里，質(zhì)量為m=1kg帶電量為q=+2×10-2C的粒子以圖示方向與MN成角射入，若要使粒子從PQ邊射出，粒子的速度至少是多少？
【針對練習】
1、質(zhì)子（）
4、和α粒子（）從靜止開始經(jīng)相同的電壓加速后垂直進入同一勻強磁場做圓周運動，則這兩粒子的動能之比Ek1：Ek2＝ ，軌道半徑之比r1：r2＝ ，周期之比T1：T2＝ 。
2、6.如圖所示，ab是一彎管，其中心線是半徑為R的一段圓弧，將它置于一給定的勻強磁場中，磁場方向垂直于圓弧所在平面且指向紙外.有一束粒子對準a端射入彎管，粒子有不同的質(zhì)量、不同的速度.但都是一價正離子，則( ).
(A)只有速度大小一定的粒子可以沿中心線通過彎管
(B)只有質(zhì)量大小一定的粒子可以沿中心線通過彎管
(C)只有動量大小一定的粒子可以沿中心線通過彎管
(D)只有動能大小一定的粒子
5、可以沿中心線通過彎管
3. 如圖所示，一電子從a點以速度v垂直進入長為d=m、寬為h=1m的矩形磁場區(qū)域，沿曲線ab運動，通過b點離開磁場.已知電子質(zhì)量為m=2kg，電量為q＝－0.5C，磁場的磁感應強度為B=2T，ab的弧長為s，則該電子在磁場中運動的時間為多少？
4. 如圖所示，在y＜0的區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場，磁場方向垂直于xOy平面并指向紙面外，磁感臆強度為B，一帶正電的粒子以速度v0從O點射入磁場，入射方向在xOy平面內(nèi)，與x軸正向的夾角為θ.若粒子射出磁場的位置與O點距離為1，求該粒子的電量和質(zhì)量之比q/m.(全國高考試題)
5、如圖所示，足夠長的矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿磁感應強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場，現(xiàn)從ad邊的中心O點處，垂直磁場方向射入一速度為v0的帶正電粒子，v0與ad邊的夾角為30°.已知粒子質(zhì)量為m，帶電量為q，ad邊長為L，不計粒子的重力.
(1)求要使粒子能從ab邊射出磁場，v0的大小范圍.
(2)粒子在磁場中運動的最長時間是多少?在這種情況下，粒子將從什么范圍射出磁場?
高中物理：第三章 6 帶電粒子在勻強磁場中的運動學案 新人教版選修3-1
