第2课时 磁场对运动电荷的作用 导学目标 1.会计算带电粒子在磁场中运动时受的洛伦兹力,并能判断其方向.2.掌握带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动,确定其圆心、半径、运动轨迹、运动时间等问题. 考点一 洛伦兹力与电场力的比较
例1 在如图1所示宽度范围内,用场强为E的匀强电场可使初速
度是v0的某种正粒子偏转θ角.在同样宽度范围内,若改用方
向垂直于纸面向外的匀强磁场,使该粒子穿过该区域,并使偏转
角也为θ(不计粒子的重力),问:
(1)匀强磁场的磁感应强度是多大?
(2)粒子穿过电场和磁场的时间之比是多大?
跟踪训练1 一个带正电的小球沿光滑绝缘的桌面向右运动,速度方向垂直于一个垂直纸面向里的匀强磁场,如图2所示,小球飞离桌面后落到地板上,设飞行时间为t1,水平射程为s1,着地速度为v1.撤去磁场,其余的条件不变,小球飞行时间为t2,水平射程为s2,着地速度为v2.则下列论述正确的是()
A.s1>s2
B.t1>t2 D.v1和v2方向相同
图
2 图
1 C.v1和v2大小相等 考点二 带电粒子在匀强磁场中的运动
1.带电粒子在直线边界磁场中的运动问题
例2 如图3所示,在一底边长为2a,θ=30°的等腰三角形区域内(D在底边中点),有垂直纸面向外的匀强磁场.现有一质量为m,电荷量为q的带正电的粒子从静止开始经过电势差 为U的电场加速后,从D点垂直于EF进入磁场,不计重力与空气阻力的影响.
(1)若粒子恰好垂直于EC边射出磁场,求磁场的磁感应强度B为多少?
(2)改变磁感应强度的大小,粒子进入磁场偏转后能打到ED板,求粒子从进入磁场到第一次打到ED板的最长时间是多少?
跟踪训练2 利用如图4所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子.图中板MN上方是磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,板上有两条宽度分别为2d和d的缝,两缝近端相距为L.一群质量为m、电荷量为q,具有不同速度的粒子从宽度为2d的缝垂直于板MN进入磁场,对于能够从宽度为d的缝射出的粒子,下列说法正确的是(
)1 图3
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