高中物理 8.4.1带电粒子在复合场中的运动教案 新人教版

《高中物理 8.4.1带电粒子在复合场中的运动教案 新人教版》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、§8.4.1带电粒子在复合场中的运动（复习学案）【复习目标】1．掌握复合场及其它们的特点2．掌握带电粒子在复合场中运动的几种情况3．掌握带电粒子在复合场中运动的典型应用4.掌握带电粒子在复合场中运动的一般思路【自主复习】一复合场1．定义：复合场是指______、_______、_________并存，或其中某两种场并存的场．2．三种场的比较 力的特点功和能的特点重力场大小：G＝____方向：________重力做功与路径____重力做功改变物体的重力势能静电场大小：F＝——方向：正电荷受力方向与场强方向______负电荷受力方向

2、与场强方向_____电场力做功与路径______W＝qU电场力做功改变________磁场洛伦兹力F＝qvB方向符合左手定则洛伦兹力不做功，不改变带电粒子的______3.带电粒子在磁场中运动的几种情况(1)当带电粒子所受合力为零时，将处于____或____________状态．(2)当带电粒子做匀速圆周运动时，________提供向心力，其余各力的合力必为零．(3)当带电粒子所受合力大小与方向均变化时，将做非匀变速曲线运动．这类问题一般只能用能量关系来处理．二、带电粒子在复合场中运动的典型应用1．速度选择器(1)平行板中电场强

3、度E和磁感应强度B互相______．这种装置能把具有一定速度的粒子选择出来，所以叫做速度选择器．(2)带电粒子能够匀速沿直线通过速度选择器的条件是，即v＝.2．回旋加速器(1)基本构造：回旋加速器的核心部分是放置在磁场中的两个D形的金属扁盒(如上图右所示)，其基本组成为：①粒子源；②两个D形金属盒；③匀强磁场；④高频电源；⑤粒子引出装置；⑥真空容器．(2)工作原理①电场加速：②磁场约束偏转：③加速条件：高频电源的周期与带电粒子在D形盒中运动的周期______，即T电场＝T回旋＝______.3．磁流体发电机(1)根据左手定则，如

4、下图所示中的B是发电机_______．(2)磁流体发电机两极板间的距离为d，等离子体速度为v，磁场的磁感应强度为B，则两极板间能达到的最大电势差U＝_____.4．电磁流量计工作原理：如上右图所示，圆形导管直径为d，用非磁性材料制成，导电液体在管中向左流动，导电液体中的自由电荷(正、负离子负离子)，在洛伦兹力的作用下横向偏转，a、b间出现电势差，形成电场，当自由电荷所受的________和_________平衡时，a、b间的电势差就保持稳定，即：，所以v＝，因此液体流量Q＝5．质谱仪(1)用途：质谱仪是一种测量带电粒子和的仪器．

5、(2)原理：如下图所示，离子源A产生质量为m、电荷量为q的正离子(所受重力不计)．离子出来时速度很小(可忽略不计)，经过电压为U的电场加速后进入磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动，经过半个周期到达记录它的照相底片D上，测得它在D上的位置到入口处的距离为L，则m？不同质量的同位素从不同处可得到分离，故质谱仪又是分离同位素的重要仪器．6．霍尔效应：在匀强磁场中放置一个矩形截面的载流导体，当__________与电流方向垂直时，导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现了_______，这个现象称为霍尔效应．所产生的电势差称为霍尔

6、电势差，其原理如下图所示．三带电粒子在分离的电场、磁场中的运动1.带电粒子在匀强电场、匀强磁场中可能的运动性质 在场强为E的匀强电场中在磁感应强度为B的匀强磁场中初速度为零初速度平行场线初速度垂直场线特点2．“电偏转”和“磁偏转”的比较 磁偏转电偏转受力特征①v垂直于B时，FB＝qvB②v不垂直于B时，FB＜qvB，FB为变力，只改变v的方向无论v是否与E垂直，F＝qE，F为恒力运动规律圆周运动(v⊥B)类平抛运动偏转情况若没有磁场边界限制，粒子所能偏转的角度不受限制做类平抛运动动能变化动能不变动能发生变化例1(2008年高考天

7、津理综)如下图所示，在平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成θ＝60°角射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场，不计粒子重力，求：(1)M、N两点间的电势差UMN；(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r；(3)粒子从M点运动到P点的总时间t.四带电粒子在复合场中运动的一般思路1．弄清复合场的组成.一般有磁场、电场的复合，磁场、重

8、力场的复合，磁场、电场、重力场三者的复合．2．正确进行受力分析，除重力、弹力、摩擦力外要特别注意静电力和磁场力的分析．3．确定带电粒子的运动状态，注意运动情况和受力情况的结合．4．对于粒子连续通过几个不同情况的场的问题，要分阶段进行处理．5．画出粒子运动轨迹，灵