带电粒子在叠加场中的运动

相关主题

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

带电粒子在复合场中的运动

砚山县第三高级中学龙熠

教学目标：

1.知道什么是复合场；会用左手定则判断洛伦兹力、电流和磁场三者的方向关系。

2.会把带点粒子的受力情况和运动情况结合起来一起分析.

3.结合受力分析和运动分析会建构物理运动的模型，并用物理模型解决问题. 教学重点难点：

带电粒子在复合场中的运动的受力分析和运动情况的分析

教学过程：

知识准备：

1.带电：自然界有正负两种电荷

2.粒子：⑴基本粒子，如电子，质子，α粒子，离子等不考虑重力

⑵带电小球、油滴应考虑重力

⑶对未知名的，题中又没有明确交代的带电粒子是否考虑重力，则应根据题给物理过程及隐含条件具体分析后作出符合实际的决定。

3.复合场：是指电场、磁场和重力场并存，或其中某两场并存，或分区域存在．

电场力：（方向）电Eq F =

重力： mg G =

洛伦兹力：（方向）洛qvB F =（左手定则）

4.运动模型: 匀速直线运动平抛运动

直线运动曲线运动匀变速直线运动圆周运动

过度：本节所研究的内容：带电粒子在复合场中的直线运动和匀速圆周运动

一、带电粒子在复合场中的直线运动：

1.带电粒子在重力场和电场共存的场中的受力情况：

重力和电场力不变，所以他们在合力也保持不变

2.带电粒子在垂直于磁场射入复合场中做直线运动时的受力情况分析：

结论：带电粒子在垂直射入磁场的正交的匀强电场、匀强磁场和重力场中做直线运动：一定是匀速直线运动，合力为零

例1：如图，一竖直空间内存在竖直向下匀强电场E，垂直于纸面向内匀强磁场B，一质量为m的带电粒子从右侧水平射入，刚好可以做直线运动，则：

（1）带电粒子带何种电荷？

（2）粒子做什么样的直线运动？

二、带电粒子复合场中的圆周运动时：

1.带电粒子垂直射入磁场中做匀速圆周运动：

F洛总是与v垂直，F洛只改变V的方向，不改变V的大小，所以F洛=qvB大小不变，且F洛提供向心力，使带电粒子做匀速圆周运动

2.带电粒子垂直于磁场射入复合场中做匀速圆周运动时（教师带学生在黑板上分析）：

重力与电场力平衡,洛伦兹力提供向心力

所以：看到“带电微粒在重力场、电场、磁场中做匀速圆周运动”，想到“重力与电场力平衡，洛伦兹力提供向心力”。

例2.质量为m的带电小球在正交的匀强电场、匀强磁场中做匀速圆周运动，轨道平面在竖直平面内，电场方向竖直向下，磁场方向垂直圆周所在平面向里，如图所示，由此可知( )

A.小球带正电，沿顺时针方向运动

B.小球带负电，沿顺时针方向运动

C.小球带正电，沿逆时针方向运动

D.小球带负电，沿逆时针方向运动

小结：带电粒子复合场中的圆周运动：看到“带电微粒在重力场、电场、磁场中做匀速圆周运动

三、课堂练习

1．(2017·全国卷Ⅰ·16)如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上(与纸面平行)，磁场方向垂直于纸面向里，三个带正电的微粒a、b、c电荷量相等，质量分别为m a、m b、m c，已知在该区域内，a在纸面内做匀速圆周运动，b在纸面内向右做匀速直线运动，c在纸面内向左做匀速直线运动.下列选项正确的是( ) A.m a＞m b＞m c B.m b＞m a＞m c

C.m c＞m a＞m b

D.m c＞m b＞m

2．(2016·天津理综·11)如图所示，空间中存在着水平向右

的匀强电场，电场强度大小E＝5 3 N/C，同时存在着垂直纸面向里的匀强磁场，其方向与电场方向垂直，磁感应强度大小B＝0.5 T.有一带正电的小球，质量m＝1×10－6kg，电荷量q＝2×10－6 C，正以速度v在图示的竖直面内做匀速直

线运动，取g＝10 m/s2，求：小球做匀速直线运动的速度v的

大小和方向；

本题小结：

带电粒子在复合场中的直线运动：带电粒子在正交的匀强电场、匀强磁场、和重力场中做直线运动：一定是匀速直线运动，合力为零

四、小结

1.知道什么是复合场；会用左手定则判断洛伦兹力、电流和磁场三者的方向关系。

2.带电粒子垂直于磁场射入三场中做直线运动时：带电粒子做匀速直线运动，三个场力的合力为零。

3.当计重力带电粒子垂直于磁场射入复合场中做匀速圆周运动时：重力与电场力平衡,洛伦兹力提供向心力

4.结合带电粒子的运动情况和受力情况来一起分析；

5.会根据受力情况建立物理模型，进而用已经学过份的物理模型解题。

五.板书