2022年高考物理 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用教案 新人教版

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1、2022年高考物理 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用教案 新人教版 復(fù)習(xí)目標(biāo)：洛侖茲力及方向(Ⅰ級(jí))　洛侖茲力公式(Ⅱ級(jí))　帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(Ⅱ級(jí)) 復(fù)習(xí)重點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的處理方法 復(fù)習(xí)難點(diǎn)：找圓心、確定半徑的方法 一、前置性補(bǔ)償 （一）情境設(shè)置：若有一段長(zhǎng)度為L(zhǎng)的通電導(dǎo)線，橫截面積為S，單位體積中含有的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷的電量為q，定向移動(dòng)的平均速率為v，將這段導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng)方向放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中。推導(dǎo)洛侖茲力的表達(dá)式； 思考：1.這段導(dǎo)線中電流I的微觀表達(dá)式是多少？ 2.這段導(dǎo)體所受的安培力為多大？ 3.這段導(dǎo)體中含有多少自由電荷數(shù)？ 4

2、.每個(gè)自由電荷所受的洛倫茲力大小為多大？ 可推導(dǎo)出：f＝_____________ 若速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向成θ，Ｆ＝_____________ （1）當(dāng)=90°，即v的方向與B的方向垂直時(shí)，f= ，這種情況下洛侖茲力 。 （2）當(dāng)=0°，即v的方向與B的方向平行時(shí)，f= 最小。 （3）當(dāng)v=0，即電荷與磁場(chǎng)無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，f= ，表明了一個(gè)重要結(jié)論：磁場(chǎng)只對(duì)相對(duì)于磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的電荷有作用力，而對(duì)相對(duì)磁場(chǎng)靜止的電荷沒(méi)有作用力。 思考：5.洛侖茲力與安培力的關(guān)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(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 1、如果帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行，則粒子不受磁場(chǎng)的作用力，仍作 2、如果帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向互相垂直，則粒子將在 　　 平面作 運(yùn)動(dòng) 3、試推導(dǎo)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R=？其運(yùn)動(dòng)周期T= ？ 4、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)中的對(duì)稱(chēng)性 練習(xí)、如圖，虛線上方存在磁場(chǎng)(強(qiáng)度為B)，一帶電粒子質(zhì)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(qǐng)你作出上述幾種情況下粒子的軌跡、并求出其在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間？ 小結(jié)：對(duì)稱(chēng)性應(yīng)用 ①?gòu)耐?/p>

4、邊界射入的粒子，從同一邊界射出時(shí)，速度與邊界的夾角相等。 ②在圓形磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，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(yīng)強(qiáng)度B、正電荷速度v和磁場(chǎng)對(duì)電荷的作用力F三者方向的相互關(guān)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(gè)不計(jì)重力的帶電粒子（質(zhì)量為m，電量為-q）兩次以同樣的垂直于場(chǎng)線的初速度v0分別穿越勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，場(chǎng)區(qū)的寬度均為L(zhǎng)，偏轉(zhuǎn)角度均為，請(qǐng)求解電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度? 小結(jié)：（1）分析電偏轉(zhuǎn)和磁偏轉(zhuǎn)的區(qū)別? （2）處理帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)

5、中運(yùn)動(dòng)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(yīng)強(qiáng)度為B，寬 度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí)速度方向與電子原來(lái)入射方向的夾角 是30度，則電子的質(zhì)量多大？穿過(guò)磁場(chǎng)所用的時(shí)間？ 拓展：(1)若保持速度方向不變，則電子穿越磁場(chǎng)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(shí)的入射方向？ ★(3)能實(shí)現(xiàn)電子剛好穿越的最小速度為多大？ 三、形成性檢測(cè) 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(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的分界面,兩磁場(chǎng)的

6、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的關(guān)系為B1=2B2.一帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子從O點(diǎn)垂直MN進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1的磁場(chǎng),則經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間它將向下再一次通過(guò)O點(diǎn) （ ） A. B. C. D. 3、一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為+q的粒子(不計(jì)重力)，從0點(diǎn)處沿十y方向以初速度Vo射入一個(gè)邊界為矩形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)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(yīng)強(qiáng)度B的大小，粒子可從磁場(chǎng)的不同邊界射出， 當(dāng)B滿足條件 時(shí)，粒子將從上邊界射出， 當(dāng)B滿足條件 　 時(shí)，粒子將從左邊界射出， 當(dāng)B滿足條件 時(shí)，粒子將從下邊界射出．