高中物理 電磁感應(yīng)習(xí)題課1課件 新人教版

1、 知識(shí)回顧 1 1、帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)受到的洛侖茲力f= 2 2、帶電粒子垂直進(jìn)入磁場(chǎng)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由什么來提供？其軌道半徑r和周期T如何計(jì)算？qvB新課教學(xué)一、解題方法指導(dǎo)1 1、關(guān)于v、T的處理方法根據(jù)牛頓第二定律rTmrvmqvB222qBmvrqBmT22、圓心圓心O、半徑、半徑r的確定方法的確定方法 （1）由于f洛指向圓心，故找出軌跡中任意兩點(diǎn)的f洛的指向，其延長(zhǎng)線的交點(diǎn)即為圓心 （2）圓軌跡上任意一點(diǎn)的速度方向的垂線與任意一條弦的中垂線的交點(diǎn)即為圓心 （3）求半徑的方法：通過作圖，用幾何知識(shí)求半徑3、求時(shí)間、求時(shí)間t的方法的方法 找出運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的圓心角，用t=(/3600)

2、 求周期新課教學(xué)新課教學(xué) 二、例題講解二、例題講解 例例1如圖所示，一束電子（電量為如圖所示，一束電子（電量為e)以速度以速度V垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、寬度為寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，穿透磁場(chǎng)時(shí)的速度與電子原來的入射方向的夾角為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，穿透磁場(chǎng)時(shí)的速度與電子原來的入射方向的夾角為300。求求 : (1) 電子的質(zhì)量電子的質(zhì)量m=? (2) 電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=?dBevO 【分析】過入射點(diǎn)和出射點(diǎn)粗略畫出電子的【分析】過入射點(diǎn)和出射點(diǎn)粗略畫出電子的軌跡軌跡 作入射點(diǎn)和出射點(diǎn)的速度垂線交于一點(diǎn)作入射點(diǎn)和出射點(diǎn)的速度垂線交于一點(diǎn)O即即為圓心為圓心 過出

3、射點(diǎn)作磁場(chǎng)左邊界的垂線過出射點(diǎn)作磁場(chǎng)左邊界的垂線由幾何知識(shí)求半徑：由幾何知識(shí)求半徑：r=d/sin 結(jié)合牛頓第二定律結(jié)合牛頓第二定律qvB=mv2/r得得m=2deB/v電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 t=( /3600)T=(1/3)(2 m/qB)= d/3v新課教學(xué)新課教學(xué)二、例題講解二、例題講解 例例2長(zhǎng)為長(zhǎng)為L(zhǎng)的水平極板間，有垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁的水平極板間，有垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所示，磁場(chǎng)強(qiáng)度為場(chǎng)，如圖所示，磁場(chǎng)強(qiáng)度為B，板間距離也為，板間距離也為L(zhǎng)，板不帶電，板不帶電，現(xiàn)有質(zhì)量為現(xiàn)有質(zhì)量為m，電量為，電量為q的帶正電粒子（不計(jì)重力），從左的帶正電粒子（不

4、計(jì)重力），從左邊極板間中點(diǎn)處垂直磁場(chǎng)以速度邊極板間中點(diǎn)處垂直磁場(chǎng)以速度v平行極板射入磁場(chǎng)，欲使平行極板射入磁場(chǎng)，欲使粒子打在極板上，則粒子入射速度粒子打在極板上，則粒子入射速度v應(yīng)滿足什么條件？應(yīng)滿足什么條件？+qmvLLBaboRR-L/2L解：經(jīng)分析得，粒子打在解：經(jīng)分析得，粒子打在b b點(diǎn)時(shí)有點(diǎn)時(shí)有最大速度最大速度v vmaxmax，打在，打在a a點(diǎn)時(shí)有最小速點(diǎn)時(shí)有最小速度度v vminmin。當(dāng)粒子打在當(dāng)粒子打在b點(diǎn)時(shí)，設(shè)對(duì)應(yīng)的半徑為點(diǎn)時(shí)，設(shè)對(duì)應(yīng)的半徑為R如圖所示作輔助線。如圖所示作輔助線。則由幾何知識(shí)可得：則由幾何知識(shí)可得：2222RLLR解得：解得：45LR 所以最大速度所以最大

5、速度vmax為為mLqBvqBmvR45maxmax當(dāng)粒子打在當(dāng)粒子打在a點(diǎn)時(shí)，設(shè)對(duì)應(yīng)的半徑為點(diǎn)時(shí)，設(shè)對(duì)應(yīng)的半徑為r則由幾何知識(shí)可得則由幾何知識(shí)可得4Lr mLqBvqBmvr4minmin所以最小速度為所以最小速度為故粒子的速度應(yīng)滿足故粒子的速度應(yīng)滿足mLqBvmLqB454三三.在圓形磁場(chǎng)區(qū)中的運(yùn)動(dòng)在圓形磁場(chǎng)區(qū)中的運(yùn)動(dòng)例題例題 1.如圖所示，紙面內(nèi)存在著一半徑為如圖所示，紙面內(nèi)存在著一半徑為R的圓形勻強(qiáng)的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一質(zhì)量為，一質(zhì)量為m、帶電量為、帶電量為q的負(fù)的負(fù)粒子從粒子從A點(diǎn)正對(duì)著圓心點(diǎn)正對(duì)著圓心O以速度以速度v垂直磁場(chǎng)射入，已知垂直磁場(chǎng)射入，已知

6、當(dāng)粒子射出磁場(chǎng)時(shí)，速度方向偏轉(zhuǎn)了當(dāng)粒子射出磁場(chǎng)時(shí)，速度方向偏轉(zhuǎn)了。求粒子在磁。求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r。（不計(jì)重力）。（不計(jì)重力）O ORAO ORAO1解：如圖所示做輔助線，解：如圖所示做輔助線，連接兩圓圓心連接兩圓圓心因?yàn)樗俣确较蚱D(zhuǎn)了因?yàn)樗俣确较蚱D(zhuǎn)了所以圓所以圓O1中的圓心角為中的圓心角為在在 OAO1中由幾何知識(shí)可得：中由幾何知識(shí)可得：2cot2tanRrrR特點(diǎn)：當(dāng)速度沿著半徑方向進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，粒子一定沿著特點(diǎn)：當(dāng)速度沿著半徑方向進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，粒子一定沿著半徑方向射出。進(jìn)入磁場(chǎng)的速度越大，速度偏轉(zhuǎn)方向偏半徑方向射出。進(jìn)入磁場(chǎng)的速度越大，速度偏轉(zhuǎn)方向偏轉(zhuǎn)越小，運(yùn)動(dòng)

7、時(shí)間越短。轉(zhuǎn)越小，運(yùn)動(dòng)時(shí)間越短。課堂訓(xùn)練 2、如圖所示，寬度為、如圖所示，寬度為d、有理想邊界、有理想邊界的磁場(chǎng)的磁場(chǎng)B垂直與紙面向里，有不同速度的離垂直與紙面向里，有不同速度的離子從磁場(chǎng)左側(cè)子從磁場(chǎng)左側(cè)A點(diǎn)都以點(diǎn)都以 =300的方向射入磁的方向射入磁場(chǎng)，所有離子的質(zhì)量都為場(chǎng)，所有離子的質(zhì)量都為m，電量都為，電量都為+q.問速度至少多大的離子才能從右邊界射出？問速度至少多大的離子才能從右邊界射出？A Bvd課堂小結(jié) 求帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的問題的方法是： 先大致畫出粒子的軌跡，然后用幾何知識(shí)找出軌道半徑，并結(jié)合牛頓第二定律求解；涉及到粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間，用圓心角除以周角，再乘以周期。新

8、課教學(xué)新課教學(xué) 二、例題講解二、例題講解 例例3X軸上方有場(chǎng)強(qiáng)為軸上方有場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，的勻強(qiáng)電場(chǎng)，x軸下方有勻強(qiáng)磁場(chǎng)軸下方有勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，方向，方向如圖所示。在如圖所示。在X軸上有一點(diǎn)軸上有一點(diǎn)C，離，離O點(diǎn)的距離點(diǎn)的距離L，現(xiàn)有一帶正電的離子，現(xiàn)有一帶正電的離子+q在在y軸上的軸上的A點(diǎn)由靜止釋放后，恰好經(jīng)過點(diǎn)由靜止釋放后，恰好經(jīng)過C點(diǎn)。問點(diǎn)。問A點(diǎn)的坐標(biāo)應(yīng)滿足什么條件？點(diǎn)的坐標(biāo)應(yīng)滿足什么條件？ 【解答解答】離子從離子從A點(diǎn)釋放后，在電場(chǎng)力的作用下點(diǎn)釋放后，在電場(chǎng)力的作用下加速運(yùn)動(dòng)，然后以一定的速度加速運(yùn)動(dòng)，然后以一定的速度V進(jìn)入磁場(chǎng)，在洛侖茲力進(jìn)入磁場(chǎng)，在洛侖茲力作用下做半個(gè)圓運(yùn)動(dòng)，又進(jìn)入電場(chǎng)做減速運(yùn)動(dòng)，速度作用下做半個(gè)圓運(yùn)動(dòng)，又進(jìn)入電場(chǎng)做減速運(yùn)動(dòng)，速度減為零后又加速運(yùn)動(dòng)。，如此往復(fù)。減為零后又加速運(yùn)動(dòng)。，如此往復(fù)。yOCAx+qEBLy 要使離子經(jīng)過要使離子經(jīng)過C點(diǎn)，點(diǎn)，O、C的距離應(yīng)等于離子圓的距離應(yīng)等于離子圓運(yùn)動(dòng)軌跡直徑的整數(shù)倍，即運(yùn)動(dòng)軌跡直徑的整數(shù)倍，即 L=n(2r