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1、襄陽(yáng)一中 高二年級(jí) 導(dǎo)學(xué)提綱 物理選修3-1 編寫:李少穎 審核:康青 使用時(shí)間 11月第3周 姓名 考號(hào)
第3章 第6節(jié) 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 第1學(xué)時(shí)
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)知道帶電粒子沿著與磁場(chǎng)垂直的方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)會(huì)做圓周
2、運(yùn)動(dòng),圓周運(yùn)動(dòng)的半徑與磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和入射速度的大小有關(guān)。
2.通過(guò)理論分析知道帶電粒子沿著與磁場(chǎng)垂直的方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)會(huì)在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),并能用學(xué)過(guò)的知識(shí)推導(dǎo)出勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式和周期公式。
二、學(xué)法指導(dǎo)
先觀察演示實(shí)驗(yàn)得出定性的結(jié)論,再理論分析與推導(dǎo)得出定量的關(guān)系,使學(xué)生既有豐富的感性認(rèn)識(shí),又有清晰的理論依據(jù),讓學(xué)生體會(huì)理論與實(shí)踐相結(jié)合的研究方法。
三、知識(shí)鏈接
洛倫茲力的特點(diǎn):洛倫茲力總是垂直帶電粒子的速度方向,對(duì)帶電粒子不做功,帶電粒子的動(dòng)能不變,帶電粒子的速度不變,洛倫茲力的大小也不變,所以帶電粒子垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供需要的向心力。
四
3、、自測(cè)試題
(第一部分)
1、洛倫茲力演示儀的構(gòu)造及作用:電子槍用來(lái)產(chǎn)生 ,玻璃泡內(nèi)的稀薄氣體用來(lái)顯示 ,勵(lì)磁線圈可以產(chǎn)生 ,調(diào)節(jié)電子槍的加速電壓可以改變電子的 ,調(diào)節(jié)勵(lì)磁線圈的電流可以改變 。
2、用洛倫茲力演示儀觀察電子束在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),回答下列問(wèn)題:
(1)不加磁場(chǎng)時(shí),電子束的徑跡怎樣?
(2)加垂直紙面向里的磁場(chǎng)時(shí),電子束的徑跡怎樣?
(3)保持出射電子的速度不變,增大或減小磁感應(yīng)強(qiáng)度,電子束的徑跡怎樣?
(4)保持磁感
4、應(yīng)強(qiáng)度不變,增大或減小出射電子的速度,電子束的徑跡怎樣?
3、若帶電粒子質(zhì)量為m,電荷量為q,以初速度垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r,結(jié)合洛倫茲力特點(diǎn)及勻速圓周運(yùn)動(dòng)的有關(guān)公式,推導(dǎo)圓周運(yùn)動(dòng)半徑公式。
我的結(jié)論:帶電粒子垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑與 有關(guān)。
4、結(jié)合勻速圓周運(yùn)動(dòng)的有關(guān)公式,推導(dǎo)圓周運(yùn)動(dòng)的周期公式。
我的結(jié)論:帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期與 有關(guān),與 和 無(wú)關(guān)。
(第二部分)
1.電子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
5、.下列說(shuō)法正確的是( )
A.速率越大,周期越大 B.速率越小,周期越大
C.速度方向與磁場(chǎng)方向平行 D.速度方向與磁場(chǎng)方向垂直
2.在圖中,水平導(dǎo)線中有電流I通過(guò),導(dǎo)線正下方的電子初速度的方向與電流I的方向相同,則電子將( )
A.沿路徑a運(yùn)動(dòng),軌跡是圓
B.沿路徑a運(yùn)動(dòng),軌跡半徑越來(lái)越大
C.沿路徑a運(yùn)動(dòng),軌跡半徑越來(lái)越小
D.沿路徑b運(yùn)動(dòng),軌跡半徑越來(lái)越小
3.教材P102問(wèn)題與練習(xí)1:電子以1.6106m/s的速度沿著與磁場(chǎng)垂直的方向射入B=2.010-4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。求電子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑和周期(電子的電量e=1.610-
6、19C,電子的質(zhì)量取⒐110-31Kg)
問(wèn)題記錄:___________________________________________________________________________
五、當(dāng)堂檢測(cè)
1.一個(gè)氘核和一個(gè)α粒子以不同的速度V1 V2垂直射入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,關(guān)于這兩個(gè)粒子的說(shuō)法正確的是( )
A.他們的軌跡半徑相等 B.他們的軌跡半徑不相等
C.他們的周期相等 D.他們的周期不相等
2.教材P102問(wèn)題與練習(xí)2:已知氚核的質(zhì)量約為質(zhì)子的3倍,帶正電荷,電荷量為一個(gè)元電荷;α粒子即
7、氦原子核,質(zhì)量約為質(zhì)子的4倍,帶正電荷,電荷量為元電荷的2倍?,F(xiàn)在質(zhì)子、氚核和α粒子在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。求以下情況下它們運(yùn)動(dòng)半徑之比:⑴它們的速度大小相等;(2)它們的動(dòng)能相等;(3)它們由靜止經(jīng)過(guò)相同的加速電場(chǎng)加速后進(jìn)入磁場(chǎng)。
六、知識(shí)清單
1.熟記半徑公式,知道它與磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和入射速度的大小的關(guān)系。
2.熟記周期公式,知道它與軌道半徑的大小和入射速度的大小無(wú)關(guān)。
七、日清反思
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