北京名校名師高三物理電學(xué)復(fù)習(xí)教案6、帶電粒子在洛侖茲力作用下的運(yùn)動(dòng)(存儲(chǔ)版)
【正文】 運(yùn)動(dòng)，所以（1）因?yàn)槿Ｗ铀俾氏嗤?，所以?）因?yàn)槿Ｗ觿?dòng)量相同，所以（3）因?yàn)槿Ｗ映鮿?dòng)能相同，所以通過例題1復(fù)習(xí)基本規(guī)律．由學(xué)生完成，注意公式變換．/二、解題思路及方法圓運(yùn)動(dòng)的圓心的確定：1．利用洛侖茲力的方向永遠(yuǎn)指向圓心的特點(diǎn)，只要找到圓運(yùn)動(dòng)兩個(gè)點(diǎn)上的洛侖茲力的方向，其延長線的交點(diǎn)必為圓心．2．利用圓上弦的中垂線必過圓心的特點(diǎn)找圓心[例2]如圖361所示，abcd為絕緣擋板圍成的正方形區(qū)域，其邊長為L，在這個(gè)區(qū)域內(nèi)存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．正、負(fù)電子分別從ab擋板中點(diǎn)K，沿垂直擋板ab方向射入場(chǎng)中，其質(zhì)量為m，電量為e．若從d、P兩點(diǎn)都有粒子射出，則正、負(fù)電子的入射速度分別為多少？（其中bP=L/4）問題1由老師帶著學(xué)生做．做題過程中要特別注意分析圓心是怎樣確定的，利用哪個(gè)三角形解題．提問：1．怎樣確定圓心？2．利用哪個(gè)三角形求解？學(xué)生自己求解．把學(xué)生的解題過程和草圖在實(shí)物展示臺(tái)上展示、講評(píng)．（1）分析：若為正電子，則初態(tài)洛侖茲力方向?yàn)樨Q直向上，該正電子將向上偏轉(zhuǎn)且由d點(diǎn)射出．Kd線段為圓軌跡上的一條弦，其中垂線與洛侖茲力方向延長線交點(diǎn)必為圓心，設(shè)該點(diǎn)為O1．其軌跡為小于1/4的圓弧．解：如圖362所示，設(shè)圓運(yùn)動(dòng)半徑為R1，則O1K=O1d=R1由Rt△O1da可知：若粒子能通過兩磁場(chǎng)區(qū)，則小結(jié)：1．洛侖茲力永遠(yuǎn)不做功，因此磁場(chǎng)中帶電粒子的動(dòng)能不變．2．仔細(xì)審題，挖掘隱含條件．[例6]在 M、 N兩條長直導(dǎo)線所在的平面內(nèi)，一帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，如圖369所示．已知兩條導(dǎo)線M、N只有一條中有恒定電流，另一條導(dǎo)線中無電流，關(guān)于電流、電流方向和粒子帶電情況及運(yùn)動(dòng)方向，可能是A．M中通有自上而下的恒定電流，帶正電的粒子從b點(diǎn)向a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)．B．M中通有自上而下的恒定電流，帶負(fù)電的粒子從a點(diǎn)向b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)C．N中通有自下而上的恒定電流，帶正電的粒子從b點(diǎn)向a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)D．N中通有自下而上的恒定電流，帶負(fù)電的粒子從a點(diǎn)向b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)讓學(xué)生討論得出結(jié)果．很多學(xué)生會(huì)選擇所有選項(xiàng)，或?qū)ΨQ選擇A、D（或B、C）．前者是因?yàn)闆]有考慮直線電流在周圍產(chǎn)生非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，帶電粒子在其中不做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．后者是在選擇過程中有很強(qiáng)的猜測(cè)成分．分析：兩根直線電流在周圍空間產(chǎn)生的磁場(chǎng)為非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，靠近導(dǎo)線處磁場(chǎng)強(qiáng)，遠(yuǎn)離導(dǎo)線處磁場(chǎng)弱．所以帶電粒子在該磁場(chǎng)中不做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，而是復(fù)雜曲線運(yùn)動(dòng)．因?yàn)閹щ娏?
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