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课题:磁场对运动电荷的作用1

作者:佚名 来源: 发布时间:2013年03月09日
 

课题:磁场对运动电荷的作用

主备:丁树兵              第 1 课时  总第 2 课时

【教学目标】1.会计算带电粒子在磁场中运动时受的洛伦兹力,并能判断其方向.

2.掌握带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动,确定其圆心、半径、运动轨迹、运动时间等问题.

【教学重点】会判断洛仑兹力的方向

【教学难点】在匀强磁场中的匀速圆周运动,确定其圆心、半径、运动轨迹、运动时间等问题.

【教    具】

 

【教学过程】

一、洛伦兹力的大小和方向

[基础导引]

在图1所示的各图中,匀强磁场的磁感应强度均为B,带电粒子的速率均为v,带电荷量均为q.试求出图中带电粒子所受洛伦兹力的大小,并指出洛伦兹力的方向.

 

 

图1

[知识梳理]

1.洛伦兹力的定义:磁场对____________的作用力.

2.洛伦兹力的大小

F=____________,θvB的夹角.如图2所示.

(1)当vB时,θ=0�或180�,洛伦兹力F=______.

(2)当vB时,θ=90�,洛伦兹力F=________.

(3)静止电荷不受洛伦兹力作用.                                                         图2

3.洛伦兹力的方向

(1)左手定则

 

(2)方向特点:F垂直于________决定的平面,即F始终与速度方向垂直,故洛伦兹力__________.

二、带电粒子在匀强磁场中的运动

[基础导引]

试画出图3中几种情况下带电粒子的运动轨迹.

 

图3

[知识梳理]

1.若vB,带电粒子不受洛伦兹力,在匀强磁场中做____________运动.

2.若vB,带电粒子仅受洛伦兹力作用,在垂直于磁感线的平面内以入射速度v做____________运动.

(1)向心力由洛伦兹力提供:qvB=__________=__________;

(2)轨道半径公式:R=;

(3)周期:T==(周期T与速度v、轨道半径R无关);

(4)频率:f==;

(5)角速度:ω==__________.

三、带电粒子在匀强磁场中运动的应用

 [知识梳理]

1.质谱仪

(1)构造:如图4所示,由粒子源、____________、__________和照相底片等构成.

 

图4

 (2)原理:粒子由静止被加速电场加速,根据动能定理可得关系式qU=____________.

粒子在磁场中受洛伦兹力作用而偏转,做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律得关系式qvB=____________.

由两式可得出需要研究的物理量,如粒子轨道半径、粒子质量、比荷.r=________,m=________,=____________.

 

【二次备课】

【作业布置】                                                    

 

 

【教学后记】

 

 

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