1.3 带电粒子在匀强磁场中的运动（学案）-【新课程学案】新教材2022-2023学年高中物理 选择性必修第二册（人教版2019 江苏专用）

新知学习（三）… 二、 [典例]选B设小球第一次通过最低位置时速度大小为，：1，选C由安培定则可以判断出两个线图的 小球从右向左通过最低位置，由左手定则可知，在最低位置 左端是N极，磁感线分布如图所示，再由左 时小球所受洛伦兹力F方向向下，在最低位置，小球受到重 手定则判断出电子束应向下偏转，C正确。 力mg、洛伦兹力F和悬线的拉力F,根据牛顿第二定律有2.提示：(1)由于洛伦兹力和速度方向始终垂 直，所以洛伦兹力只改变带电粒子速度的方 Fr一F-mg=m。小球从最高点运动至最低位置过程 向，不改变带电粒子速度的大小。 中，悬线的拉力、洛伦兹力均不做功，根据动能定理有mg= (2)由于洛伦兹力和速度方向始终垂直，所以洛伦兹力对带 1 电粒子不做功，带电粒子的动能不变。 2mU,又洛伦兹力F=qB,解得Fr=3mg十Bg√2g,B 正确。 第3节 带电粒子在匀强磁场中的运动 [拓展1]选B小球先后两次经过最低点时速度大小相 落实必备知识 等、方向相反，动能相等、动量大小相等但方向相反。由左手 定则可知小球先后两次受到的洛伦兹力大小相等，方向相 [预读教材] 反。小球的加追度为圆周运动的句心加地度，由u=号可1垂直3.匀速圆周 知，小球先后两次通过最低点的向心加速度相同。B正确，！二、 A、C、D错误。 my [拓展2]选D小球第一次通过最低位置后继续向左运 2.3m 动，由于悬线的拉力、洛伦兹力均不做功，因此小球运动到左，[情境创设] 侧最高，点时，悬线水平且与磁感线垂直，之后小球向右摆动，：1.提示：(1)①通电前，电子做匀速直线运动。②通电后，电子 第二次通过最低位置时速度大小仍为，方向从左到右，由左 做匀速圆周运动。 手定则可知此时小球所受洛伦兹力F方向向上，在最低位！ (2)洛伦兹力提供向心力 置，小球受到重力mg、洛伦兹力F和悬线的拉力F',根据牛！2.(1)×(2)/(3)/ 频第二定律有F?'十F-mg=m,又F=B,解得F,' 强化关键能力 3mg-Bg√2gl,D正确 新知学习（一）… 工针对训练] ![任务驱动] 1.选D为使小球对平面无压力，则应使它受到的洛伦兹力刚 提示：一方面磁场在不断增强，另一方面由于大气阻力粒子速 好平衡重力，磁场不动而只增大磁感应强度B,小球在磁场 中不受洛伦兹力，A错误；磁场向上移动相当于小球向下运 度不断减小，根据=B,半径r是不断减小的 动，所受洛伦兹力方向向右，不可能平衡重力；磁场以向右 [典例们选A由洛伦兹力和牛频第二定律可得r?一4甲B meu 移动，等同于小球以速率向左运动，此时所受洛伦兹力方向 向下，也不可能平衡重力，B、C错误；磁场以V向左移动，等同 于小球以速率)向右运动，此时所受洛伦兹力方向向上，当 B,故是=2，且由左手定则对共运动的方向判断可 r =mg时，小缘对绝缘水平面无压力，即一器D正确。 知A正确。 ;[针对训练] 2.选C有磁场时，小球恰好通过最高点，有：mg一qB= 尺，无磁场时，小球拾好通过最高点，有：mg=m紧，由 1速D由周期公式T=沿可知，运动同潮与连度u无关。 两个电子各自经过一个周期又回到原来的出发点，故同时到 两式可知>。根据动能定理，由于洛伦兹力和支持力不！ 达，D正确。 微功，都是只有重力做功，mg(h-2R)=m心2可知，H> 2.选C设带电粒子在P,点时初速度为U1,从Q点穿过铝板 H,C正确。 后速度为vg,则E1=2m心”，Ee=2m2;由题意可知 浸润学科素养和核心价值 B。=2B。申2m=m,则品-。由洛伦兹力捉供 1.解析：根据左手定则可判断出带电粒子所受洛伦兹力的方向 向心力，即4B=mT,得B=”,由题意可知上= 或运动方向。 gr 了，所以 的： D 是兰-号C正扇， B 新知学习（二） ( (b ( 答案：见解析 ![典例]解析：电子在磁场中运动，只受洛伦兹1×× 2.解析：(1)根据左手定则判断，小滑块带负电荷。 力的作用，故其轨迹是圆周的一部分，又因洛 个30 (2)根据题意，小滑块离开斜面的瞬间 伦兹力总是与速度方向垂直，故电子做圆周 quB=mgcos a 运动的圆心在电子射入和穿出磁场时受到的 洛伦兹力作用线的交点上，即过轨迹上两点 解得=mgeos& 0.1×108X10×5 2 作速度的垂线可找到圆心O点，如图所示。 gB 5×10×0.5 m/s≈3.46m/s。 由几何关系可知，孤AC所对的圆心角日=30°，OC为半径， (3)根据牛顿第二定律mgsin a=md 则r d 再根据v=2a.x sin 30=2d 解得：x=1.2m 由eB0=m号，代入=2d,可得m=2dB 答案：(1)负电荷(2)3.46m/s(3)1.2m 3.解析：(1)根据左手定则，正电荷向上偏转，故α点电势