2022年高考物理 磁場對運動電荷的作用教案 新人教版

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1、2022年高考物理 磁場對運動電荷的作用教案 新人教版 復習目標：洛侖茲力及方向(Ⅰ級)　洛侖茲力公式(Ⅱ級)　帶電粒子在勻強磁場中的運動(Ⅱ級) 復習重點：帶電粒子在勻強磁場中圓周運動的處理方法 復習難點：找圓心、確定半徑的方法 一、前置性補償 （一）情境設置：若有一段長度為L的通電導線，橫截面積為S，單位體積中含有的自由電荷數為n，每個自由電荷的電量為q，定向移動的平均速率為v，將這段導線垂直于磁場方向放入磁感應強度為B的磁場中。推導洛侖茲力的表達式； 思考：1.這段導線中電流I的微觀表達式是多少？ 2.這段導體所受的安培力為多大？ 3.這段導體中含有多少自由電荷數？ 4

2、.每個自由電荷所受的洛倫茲力大小為多大？ 可推導出：f＝_____________ 若速度方向與磁感應強度的方向成θ，Ｆ＝_____________ （1）當=90°，即v的方向與B的方向垂直時，f= ，這種情況下洛侖茲力 。 （2）當=0°，即v的方向與B的方向平行時，f= 最小。 （3）當v=0，即電荷與磁場無相對運動時，f= ，表明了一個重要結論：磁場只對相對于磁場運動的電荷有作用力，而對相對磁場靜止的電荷沒有作用力。 思考：5.洛侖茲力與安培力的關系如何？ 思考：6.洛侖茲力的方向判定方法是什么？ （二）

3、帶電粒子在勻強磁場中的運動 1、如果帶電粒子的運動方向與磁場方向平行，則粒子不受磁場的作用力，仍作 2、如果帶電粒子的運動方向與磁場方向互相垂直，則粒子將在 　　 平面作 運動 3、試推導帶電粒子在勻強磁場作勻速圓周運動的半徑R=？其運動周期T= ？ 4、帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動中的對稱性 練習、如圖，虛線上方存在磁場(強度為B)，一帶電粒子質量m、電量+q、若它以速度v沿與虛線成300、900、1500、1800角分別射入，請你作出上述幾種情況下粒子的軌跡、并求出其在磁場中運動的時間？ 小結：對稱性應用 ①從同一

4、邊界射入的粒子，從同一邊界射出時，速度與邊界的夾角相等。 ②在圓形磁場區(qū)域內，沿半徑方向射入的粒子，必沿半徑方向射出。 二、典例探究 例1、如圖所示的是磁感應強度B、正電荷速度v和磁場對電荷的作用力F三者方向的相互關系圖（其中B垂直于F與v決定的平面，B、F、v兩兩垂直）。其中正確的是（ ） 例2、如圖所示，一個不計重力的帶電粒子（質量為m，電量為-q）兩次以同樣的垂直于場線的初速度v0分別穿越勻強電場區(qū)和勻強磁場區(qū)，場區(qū)的寬度均為L，偏轉角度均為，請求解電場強度和磁感應強度? 小結：（1）分析電偏轉和磁偏轉的區(qū)別? （2）處理帶電粒子在勻強磁場

5、中運動的基本方法？ 例3、如右圖，一束電子(電量為e)以速度vo垂直射入磁感應強度為B，寬 度為d的勻強磁場中，穿過磁場時速度方向與電子原來入射方向的夾角 是30度，則電子的質量多大？穿過磁場所用的時間？ 拓展：(1)若保持速度方向不變，則電子穿越磁場的最小速度為多大？ (2)若保持速度v大小不變，則電子剛好穿越時的入射方向？ ★(3)能實現(xiàn)電子剛好穿越的最小速度為多大？ 三、形成性檢測 1．如圖所示，帶電粒子所受洛倫茲力方向垂直紙面向外的是 （ ） 2.如圖所示,MN為兩個勻強磁場的分界面,兩磁場的

6、磁感應強度大小的關系為B1=2B2.一帶電荷量為+q、質量為m的粒子從O點垂直MN進入磁感應強度為B1的磁場,則經過多長時間它將向下再一次通過O點 （ ） A. B. C. D. 3、一個質量為m，帶電量為+q的粒子(不計重力)，從0點處沿十y方向以初速度Vo射入一個邊界為矩形的勻強磁場中，磁場方向垂直于xy平面向里，它的邊界分別是y=0，y=a，x=-1.5a，x=1.5a，如右圖所示．改變磁感應強度B的大小，粒子可從磁場的不同邊界射出， 當B滿足條件 時，粒子將從上邊界射出， 當B滿足條件 　 時，粒子將從左邊界射出， 當B滿足條件 時，粒子將從下邊界射出．