高二年级物理科学案61
周次: 12 时间: 11月8号 主编: 王志飞 审核:
课题:带电粒子在磁场中的偏转
学习目标:1穿过矩形磁场区。
2穿过圆形磁场区。
学习过程:
目标1:穿过矩形磁场区。
解题思路 :要先画好辅助线(半径、速度及延长线)。偏转角由sinθ=L/R求出。侧移由R2=L2-(R-y)2解出。经历时间由得出。
注意,这里射出速度的反向延长线与初速度延长线的交点不再是宽度线段的中点,这点与带电粒子在匀强电场中的偏转结论不同!
⑵穿过圆形磁场区。
解题思路:画好辅助线(半径、速度、轨迹圆的圆心、连心线)。偏角可由求出。经历时间由得出。
注意:由对称性,射出线的反向延长线必过磁场圆的圆心。
导练1 在真空中半径为r=3.0×10-2m的圆形区域内。有磁感应强度B=0.20T,方向垂直于纸面向外的匀强磁场。一带电粒子以速度v0=1.2×106m/s的初速度,从圆的直径ab的一个端点a射入圆形区域。已知该带电粒子的荷质比为q/m=108C/kg,不计重力。则粒子在该圆形区域内运动的时间最长为_____s,与此对应的在a点入射时的速度方向与直径ab的夹角应该是______。
导练2 一个质量为m电荷量为q的带电粒子从x轴上的P(a,0)点以速度v,沿与x正方向成60º的方向射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限。求匀强磁场的磁感应强度B和射出点S的坐标。
导练3 质量为m,电荷量为q的粒子,以初速度v0垂直进入磁感应强度为B、宽度为L的匀强磁场区域,如图2所示。求
(1)带电粒子的运动轨迹及运动性质
(2)带电粒子运动的轨道半径
(3)带电粒子离开磁场电的速率
(4)带电粒子离开磁场时的偏转角θ
(5)带电粒子在磁场中的运动时间t
(6)带电粒子离开磁场时偏转的侧位移
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