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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(fù)習(xí)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(fù)習(xí)重點：帶電粒子在勻強磁場中圓周運動的處理方法
復(fù)習(xí)難點：找圓心、確定半徑的方法
一、前置性補償
（一）情境設(shè)置：若有一段長度為L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，每個自由電荷的電量為q，定向移動的平均速率為v，將這段導(dǎo)線垂直于磁場方向放入磁感應(yīng)強度為B的磁場中。推導(dǎo)洛侖茲力的表達式；
思考：1.這段導(dǎo)線中電流I的微觀表達式是多少？
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(jié)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(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(dǎo)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(xí)、如圖，虛線上方存在磁場(強度為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(jié)：對稱性應(yīng)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(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(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，一個不計重力的帶電粒子（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(zhuǎn)角度均為，請求解電場強度和磁感應(yīng)強度?
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(yīng)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(zhì)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(yīng)強度大小的關(guān)系為B1=2B2.一帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子從O點垂直MN進入磁感應(yīng)強度為B1的磁場,則經(jīng)過多長時間它將向下再一次通過O點 （ ）
A. B.
C. D.
3、一個質(zhì)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(yīng)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．
2022年高考物理 磁場對運動電荷的作用教案 新人教版
