高三一轮复习2

2009届高三一轮复习带电粒子在磁场中的圆周运动教学目标：1、知识与技能：通过复习使学生能知道带电粒子在磁场中的圆周运动的基本类型；能掌握带电粒子做匀速圆周运动的分析方法；能掌握带电粒子在有界磁场中运动的基本解题方法；2、过程与方法：经历知识形成过程；学会运用物理模型解决物理问题的方法以及逐步形成分析、归纳、概括等思维方法。3、情感、态度和价值观：通过各教学环节的设置，使学生感受到探索的魅力并不断体验“成功”，激发学生的求知欲，充分体现学生的主体地位使学生能进一步体会到带电粒子在磁场中运动的轨迹美，培养学生对物理的热爱。教学重点： 熟练运用草图描绘带电粒子运动的轨迹，掌握求解此类问题的基本方法，教学难点：依据题意正确描绘带电粒子运动轨迹并由几何关系求解教学方法：多媒体辅助教学教学过程：一、带电粒子在磁场中的圆周运动的基本规律：当带电粒子速度方向与匀强磁场方向垂直时，带电粒子在垂直于磁感应线的平面内做匀速圆周运动1、带电粒子在匀强磁场中仅受洛仑兹力而做匀速圆周运动时基本公式：洛仑兹力充当向心力： ：圆周运动的周期 2、粒子在磁场中做匀速圆周运动的三个推导式：轨道半径： 周期：动能：二、带电粒子在磁场中的圆周运动基本类型：1.带电粒子在半无界磁场中的运动(1)垂直进入 (2)有角度进入OBSB例1.如图所示，在y0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面并指向纸面向里，磁感强度为B.一带负电的粒子（质量为m、电荷量为q）以速度v0从O点射入磁场，入射方向在xy平面内，与x轴正向的夹角为.求：(1)该粒子射出磁场的位置(2)该粒子在磁场中运动的 时间.(粒子所受重力不计)OBvLR yEO1F2、带电粒子在矩形磁场中的偏转穿过矩形磁场区。要先画好辅助线（半径、速度及延长线）。偏转角由sin=L/R求出。侧移由 R2=L2 + (R-y)2 解出。经历时间由 得出。思考： o1为线段EF的中点吗？比较学习： 与带电粒子在匀强电场中的偏转结论一样吗？你的结论是什么？你能证明吗？课后试一试！例2.如图所示，AB为水平放置的足够长的平行板，板间距离d=1.0102m，A板中央有一电子源P，在纸面内沿PQ方向发射速度在0-3.2107m/s范围内的电子，Q为P点正上方B板上的一点，若板间加一垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=9.1103T，已知电子的质量m=9.11031kg，电子电量e=1.61019C，不计电子的重力和电子间的相互作用，且电子打到板上均被吸收，并转移到大地。求电子击中AB板上的范围，并画出电子经过相应范围边界的运动轨迹图。BAPvQ题后思考：解题的关键是什么？O vvROr3.带电粒子在圆形磁场中的运动 穿过圆形磁场区。画好辅助线（半径、速度、轨迹圆的圆心、连心线）。偏角可由 得出 ； 经历时间由 得出注意:由对称性,射出线的反向延长线必过磁场圆的圆心。 例3如图所示，虚线所围区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。一束电子沿圆形区域的直径方向以速度v射入磁场，电子束经过磁场区后，其运动的方向与原入射方向成角。设电子质量为m，电荷量为e，不计电子之间的相互作用力及所受的重力。求：BOvvr （1）电子在磁场中运动轨迹的半径R； （2）电子在磁场中运动的时间t； （3）圆形磁场区域的半径r。变式考题： 例.如图所示，一个带电量为正的粒子，从A点正对着圆心O以速度v射入半径为R的绝缘圆筒中。圆筒内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为B。要使带电粒子与圆筒内壁碰撞多次并绕筒一圈后仍从A点射出，求正离子在磁场中运动的时间t.设粒子与圆筒内壁碰撞时无能量和电量损失，不计粒子的重力。OABv再变：若将上题中的“并绕筒一圈”五字去掉呢？ 还能变吗？ 三、总结规律，提炼方法： 321PMN四、跟踪练习：题1如图所示，在一匀强磁场中有三个带电粒子，其中1和2为质子、3为粒子的径迹它们在同一平面内沿逆时针方向作匀速圆周运动，三者轨道半径r1r2r3，并相切于P点设T、v、a、t分别表示它们作圆周运动的周期、线速度、向心加速度以及各自从经过P点算起到第一次通过图中虚线MN所经历的时间，则（ ）aObA B C D 题2如图是某离子速度选择器的原理示意图，在一半径为R=10cm的圆形筒内有B= 110-4 T 的匀强磁场,方向平行于轴线。在圆柱形筒上某一直径两端开有小孔a、b分别作为入射孔和出射孔。现有一束比荷为q/m=2 1011 C/kg的正离子，以不同角度入射，最后有不同速度的离子束射出，其中入射角 =30,且不经碰撞而直接从出射孔射出的离子的速度v大小是 （ ）A4105 m/sB 2105 m/sC 4106 m/s D 2106 m/s题3如图所示，纸平面内一带电粒子以某一速度做直线运动，一段时间后进入一垂直于纸面向里的圆形匀强磁场区域(图中未画出磁场区域)，粒子飞出磁场后从上板边缘平行于板面进入两面平行的金属板间，两金属板带等量异种电荷，粒子在两板间经偏转后恰从下板右边缘飞出已知带电粒子的质量为m，电量为q，其重力不计，粒子进入磁场前的速度方向与带电板成60角匀强磁场的磁感应强度为B，带电板板长为l，板距为d，板间电压为U试解答：(1)上金属板带什么电?(2)粒子刚进入金属板时速度为多大?(3)圆形磁场区域的最小面积为多大?题4边长为100cm的正三角形光滑且绝缘的刚性框架ABC固定在光滑的水平面上，如下图内有垂直于框架平面B=05T的匀强磁场一质量为 m=210-4kg,带电量为q=410-3C小球，从BC边的中点小孔P处以某一速度垂直于BC边射入磁场，设小球与框架相碰后不损失动能求 （1）为使小球在最短时间内从P点出来，小球的入射速度v1是多少？ ABCP (2) 若小球以v2=1m/s的速度入射，则需多少时间才能由P点出来五、教学反思：