磁場對運動電荷的作用教法建議(編輯修改稿)
2024-07-20 03:13 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 多少？“準(zhǔn)備活動”（解題所需的知識與技能）：1．本題先后敘述了兩種狀態(tài)——先是電子只在電場力作用下偏轉(zhuǎn)；后是電子在電場和磁場共同存在的空間里偏轉(zhuǎn)。2．電子（負(fù)電荷）由a到c的偏轉(zhuǎn)是電場力做功（正功）的過程，它使電子的動能增加。3．電子由a到d的偏轉(zhuǎn)是克服電場力做功（負(fù)功）的過程，它使電子的動能減少。4．電子在磁場中所受的洛倫茲力與電子運動方向垂直，所以不做功。5．由于本題中電子做較復(fù)雜的曲線運動，所以采用“動能定理”解題比較方便?！绑w操表演”（解題的過程）：設(shè)電子由a到c電場力做的功為WE；電子由a到d克服電場力做的功為W162。E；電子通過d點時的速度為v162。(欲求之動能為) ① ②∵c、d兩點的位置對于中線ab是對稱的（題文中的已知條件）∴ W162。E=WE ③①、②兩式入③式∴ 答案：從d點射出時每個電子的動能等于?！罢磉\動”（解題后的思考）：1．你對W162。E=WE是怎樣理解的？2．通過解答本題，你對“運動定理”有何體會？（解題的范圍、運用的方法、……）三、智能顯示心中有數(shù) （一）磁場對運動電荷的作用 1．洛倫茲力的方向：用左手定則判定 （1）讓磁感線穿過左手的手心，四指指向正電荷的運動方向（或負(fù)電荷運動的相反方向），則拇指指的方向就是洛倫茲力的方向。 （2）洛倫茲力的方向既垂直于磁感應(yīng)強度方向，同時也垂直于電荷運動的方向。 （3）洛倫茲力永遠(yuǎn)與電荷速度方向垂直，故洛倫茲力對電荷永遠(yuǎn)不做功。 2．洛倫茲力的大小；（1）當(dāng)電荷運動速度v的方向與磁感應(yīng)強度B的方向垂直時，f=qvB。（2）當(dāng)電荷運動速度v的方向與孩感應(yīng)強度B的方向平行時，f=0。 （3）當(dāng)電荷相對磁場靜止時，f＝0 （二）帶電粒子的圓周運動 1．若帶電粒子以一定的速度與磁場方向垂直進(jìn)人勻強磁場，洛倫茲力f充當(dāng)向心力，它一定做勻速圓周運動。 2．軌道半徑 （l）由qvB=mv2/R(=mw2R=m(2pm/T)2R)得軌迢半徑為： R=mv/Qb (w=qB/m,T=2pm/q B) （2）由運動軌跡確定軌道半徑的方法；帶電粒子在射入和射出勻強磁場兩處所受洛倫茲力的延長線一定交于圓心，由圓心和軌跡運用幾何知識來確定半徑。 （3）運動周期T=2pmR/v=2pm/qB 帶電粒子的運動周期跟粒子的質(zhì)荷比m/q句成正比，跟茲感應(yīng)強度B成反比，與粒子運動的速率和軌道半徑無關(guān)。動因動手 （一）選擇題 1．關(guān)于洛倫茲力的下列說法中正確的是 A洛倫茲力的方向總是垂直于磁場方向和電荷運動方向所在的平面。 B．洛倫茲力的方向總是垂直于電荷速度方向，所以它對電荷永遠(yuǎn)不做功。 C．在磁場中，靜止的電荷不受洛倫茲力，運動的電荷一定受洛倫茲力。 D運動電行在某處不受洛倫茲力，則該處的磁感應(yīng)強度一定為零。圖 7272．如圖7－27所示，有一磁感應(yīng)強度為B，方向豎直向上的勻強磁場，一束電子流以速度V從水平方向射入，為了使電子流經(jīng)過磁場時不發(fā)生偏轉(zhuǎn)（不計重力），則磁場區(qū)域內(nèi)必須同時存在一個勻強電場，這個電場的場強大小和方向是A．B/v，豎直向上 B．B/v，水平向左C．B/v，垂直紙面向里 D．Bv，垂直紙面向外3．一帶電粒子（不計重力）以初速度v0。垂直進(jìn)入勻強磁場中，則 A磁場對帶電粒子的作用力是恒力 B．磁場對帶電粒子的作用力不做功 C．帶電粒子的動能不變化 D．帶電粒子的動量不發(fā)生變化 4．在長直螺線管中，通以交流電，一個電子沿螺線管的軸線方向以初速度v射入長螺線管中，電子在螺線管中的運動情況是 A．做勻速直線運動 B. 沿螺線管軸線做勻加速直線運動 C．沿螺線管軸線做往復(fù)運動 D．可能沿螺線管軸線做勻減速運動 5電子、質(zhì)子、氘核、氚核以相同的速度垂直射入同一勻強磁場中，它們都做勻速圓周運動，則軌道半徑最大的粒子是 A電子 B．質(zhì)子 C．氘核 D．氚核 6．兩個粒子，帶電量相等，在同一勻強磁場中只受洛倫茲力而做勻速圓周運動 A．若兩個位子的速率相等，則半徑必相等 B．若兩個粒子的質(zhì)量相等，則周期必相等 C．若兩個粒子的動量大小相等，則半徑必相等 D．若兩個粒子的動能相等，則周期必相等 7．質(zhì)子和a粒子由靜止開始經(jīng)同一加速電場加速后，沿垂直磁感線方向進(jìn)人同一勻強磁場，則它們在磁場中運動的A．速率之比為 B. 軌道半徑之比為 C．周期之比為1:2 D. 角速度之比為1:1 －28所示，兩相切圓表示一個靜止的原子核發(fā)生衰變后生成物在勻強磁場中的運動軌跡，由此可以推知 A．原子核發(fā)生了a衰變 B．原子核發(fā)生了β衰變 C．原子核同時發(fā)生了a衰變和β衰變 D．該原子核做出一個中子 9．如圖7－29所示，正方形容器處在勻強磁場中，一束電子從a孔垂直于磁場射入容器中，其中一部分從C孔射出，一部分從d孔射出，則A．從
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