20xx-20xx學(xué)年滬科版選修3-1學(xué)案：第5章磁場(chǎng)與回旋加速器55探究洛倫茲力學(xué)案含答案-資料下載頁(yè)
2024-12-09 15:36本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)脈絡(luò)。程，會(huì)用左手定則判斷洛倫茲力方向。的方法．(重點(diǎn)). 運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，掌握半徑和周期公。洛倫茲力及其方向、大小。伸直左手，讓大拇指與四指垂直且在同一平面內(nèi)，四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)方向，讓磁感線。穿入手心，大拇指所指的方向就是洛倫茲力的方向，如圖5­5­1所示．對(duì)于負(fù)電荷，四指指。I＝nqSv，導(dǎo)體中的電荷總數(shù)為N＝nLS，所以每個(gè)電荷受到的磁場(chǎng)力為f＝FN＝。1．只要將電荷放入磁場(chǎng)中，電荷就一定受洛倫茲力．。2．洛倫茲力和安培力的關(guān)系。安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，洛倫茲力是安培力的微觀解釋．。洛倫茲力永遠(yuǎn)不做功，但安培力可以做功．。電場(chǎng)力可做正功、負(fù)功或不做。2．軌道半徑：由于洛倫茲力提供向心力，即qvB＝mv. 知道磁場(chǎng)中兩點(diǎn)速度方向，則帶電粒子在兩點(diǎn)所受洛倫茲力作用線的交點(diǎn)即為圓。利用t＝θ2πT求．即：先求周期T，
【正文】 。5173。8 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 【解析】 由左手定則可判斷電子運(yùn)動(dòng)軌跡向下彎曲．又由 r＝ mvqB知， B 減小， r 越來(lái)越大，故電子的徑跡是 B. 【答案】 B 5173。5173。9 所示，在 xy 平面內(nèi)， y≥0 的區(qū)域有垂直于 xy 平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B，一質(zhì)量為 m、帶電量大小為 q的粒子從原點(diǎn) O沿與 x軸正方向成 60176。 角方向以 v0 射入，粒子的重力不計(jì)，求帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和帶電粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的位置． 圖 5173。5173。9 【解析】 當(dāng)帶電粒子帶正電時(shí)，軌跡如圖中 OAC， 對(duì)粒子，由于洛倫茲力提供向心力，則 qv0B＝ mv20R， R＝mv0qB， T＝ 2π mqB 故粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t1＝ 240176。360176。 T＝ 4π m3qB 粒子在 C點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng) OC＝ 2Rsin60176。 ＝ 3mv0qB 故離開(kāi)磁場(chǎng)的位置為 (－ 3mv0qB ， 0) 當(dāng)帶電粒子帶負(fù)電時(shí)，軌跡如圖中 ODE 所示，同理求得粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t2＝ 120176。360176。 T＝2π m3qB 離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的位置為 ( 3mv0qB ， 0) 【答案】 4π m3qB (－ 3mv0qB ， 0)或 2π m3qB ( 3mv0qB ， 0) 帶電粒子在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的解題技巧 畫軌跡：先定圓心，再畫完整圓弧，后補(bǔ)畫磁場(chǎng)邊界最后確定粒子在磁場(chǎng)中的軌跡 部分圓弧 找聯(lián)系： r與 B、 v有關(guān)，如果題目要求計(jì)算速率 v，一般要先計(jì)算 r、 t與角度和周期 T有關(guān)，如果題目要求計(jì)算粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 t，一般要先計(jì)算粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的部分圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角和粒子的周期 . 用規(guī)律：根據(jù)幾何關(guān)系求半徑和圓心角，再根據(jù)半徑和周期公式與 B、 v等聯(lián)系在一起 .
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