五项技能达标讲课稿

1、带电粒子在磁场中的运动（习题课）铜川市景丰中学 宋拴盈一、教学的内容上海科技教育出版社普通高中课程标准实验教科书，物理选修31第五章磁场与回旋加速器的第五节探究洛仑兹力。二、教学背景在学习了洛伦兹力后，同学们知道了洛伦兹力方向的判断和大小的计算，记住半径公式和周期公式。但对于一些题目仍无从下手，不会解题。特此开辟本节课以求从方法和解题技巧上给予同学帮助。三、教学的重难点1、重点：会判断洛仑兹力的方向，会计算洛伦兹力的大小，知道半径公式和周期公式2、难点：洛仑兹力的大小、方向的规律总结和运用，以及圆周运动轨迹的确定。四、课程设置复习课（1课时）五、教学过程上节课我们处理了带电粒子在磁场中运动的课

2、后习题，有些同学反映：老师一讲就觉得题目不难，可是自己做时就是不会。在此，我们以B组第一题为例讲解一下这类题的做题方法，希望给同学们在学习方法上带来一些启示：例题： 已知MN为一有界匀强磁场的边界，O为MN上一孔，在O点处有可向磁场各个方向释放质量是m，带电量是+q的离子源，求释放的粒子的轨迹组成的图像分析：原题是以选择题的形式出现的，我们用0°以及90°入射的特殊情况可以轻松的选取正确答案为A。下面我们分析其他几个特殊角度（30°，60°，120°，150°）看能不能得出一些规律。以30°为例，我们研究粒子的射程及在磁场中

3、的运动时间。首先，我们根据左手定则判断出粒子入射时的受力方向是向左，则粒子进入磁场后作一个与原速度方向相切的圆周运动（或者圆周运动的部分）。如果能做出圆的图像，那么问题就简单了，关键是要确定圆心的位置。圆心位置的确定无外乎以下几种情况：1 已知入射方向和出射方向时，可通过入射点和出射点分别做垂直于出射方向和入射方向的直线，两条直线的交点就是圆弧轨道的圆心。2 已知入射方向和出射点的位置时，可以通过入射点作入射方向的垂线，连接入射点和出射点，作其中垂线，这两条垂线的交点就是圆弧轨道的圆心。3 已知入射点和入射方向以及轨道的半径，过入射点做入射方向的垂线，以入射点为圆心，以半径画圆，圆与垂线的交点

4、就是圆心，再以半径画圆，便可知其运动轨迹。题目中显然是第三种情况，我们以上面的方法作出其图像，如图。由图知：BON=30°，POOB,所以POA=60°，又因为POA为等腰三角形，所以入射距离L=OA=R。OPA=60°，即粒子运动轨迹所对应的圆心角为（360°60°），即粒子在磁场中的运动时间我们在用同样的方法来研究其他角度，看能不能找出其中的规律。（研究过程略，结果如下：）入射角度半径R射出时与入射点的距离L在磁场中的运动时间t0°R0T30°RR5T/660°RR2T/390°R2RT/2120&#

5、176;RRT/3150°RRT/6180°R00规律：（1）入射角度虽然不同，但是半径是相同的。 （2）互补角度射出的距离相等。 （3）互补角度射出的粒子在磁场中运动的时间之和等于周期T。甚至我们可以总结出，我们把各个圆心连接起来，它们所组成的图像是一个以入射点为圆心，以R为半径的半圆。（见最后图）这也算是一条规律，希望同学们在做题过程中能多动脑，勤思考，善总结。这道题还可以变成这样：若以MN和垂直于MN且过O点的直线为坐标系，要求：射入第一象限的粒子经过磁场以后，速度方向都变成了水平向左，求磁场的最小面积。 解：S=(3R2 /4)+R2+R2/2 =R2+R2/2 下

6、面同学们来练习一道题： 练习： 虚线MN是垂直于纸面的平面与纸面的交线，在平面右侧的半空间存在一个磁感应强度为B，方向垂直于直面向外的磁场。O是MN上一点，从O点可向磁场中的各个方向发射电荷量是+q，质量是m，速率为v的粒子。已知先后入射的两个粒子恰好在P点相遇，P到O的距离为L，不计重力和粒子间的相互作用力。（1）求考察粒子在磁场中的轨道半径。（2）求这两个粒子从O点入射的时间间隔。分析：（1）直接利用半径公式即可（2）题目问的时间差肯定是一个大半个圆和小半个圆的时间差，题目的关键是轨迹的确定，我们设如图方向满足题目中的条件，根据上面的知识，我们做出右图。 Sin=(L/2)/R,则有=arc(L/2)/R)如图，大半个圆所对的圆心角等于（2-2）,所以运动时间t1=（2-2）*T/2小半个圆所对的圆心角等于2,则其运动时间t2=2*T/2T=t1-t2=（-2）*T/，（其中=arc(L/2)/R)） 所以，今天带给大家的启示是，做题不一定看谁做的多，而是看谁