第1章 3 带电粒子在匀强磁场中的运动-【优化探究】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册同步导学案配套PPT课件（人教版，江苏）

人教物理选择性必修第二册 返回导航 上页下页 3带电粒子在匀强磁场中的运动 人教物理选择性必修第二册 返回导航 上页 下页 学习目标要求 核心素养和关键能力 1.知道带电粒子初速度方向和磁 场方向垂直时，带电粒子在匀 1.核心素养 强磁场中做匀速圆周运动。 应用动力学方法推导半径公式和 2.会应用动力学方法推导半径公 周期公式。 式和周期公式。 2.关键能力 3.会分析带电粒子在匀强磁场中 画轨迹图的能力和推理能力。 运动的基本问题。 人教物理选择性必修第二册 返回导航 上页 下页 必备知识自主学习 关键能力合作探究 课堂检测巩固演练 课时作业素养达标 人教物理选择性必修第二册 返回导航 上页 下页 必备知识 自主学习 一带电粒子在匀强磁场中的运动 带电粒子（不计重力）以一定的速度进入磁感应强度为B的匀强磁场中： 1.若v∥B,带电粒子做平行于磁感线的匀速直线运动。 2.若)⊥B,带电粒子在垂直于磁场方向的平面内以入射速度做匀速 圆周运动。 3.若v与B的夹角为0(0≠0°、90°、180)，带电粒子将做等螺距的螺旋 线运动。 人教物理选择性必修第二册 返回导航 上页 下页 二带电粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期 1.运动特点：沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子，在匀强磁 场中做 勻圆周 运动。 公式：9mB 2 1r 2.半径和周期公式周期：T= 2πm qB 半径：r= o qB 人教物理选择性必修第二册 返回导航 上页 下页 自主评价 1.判断正误 ()带电粒子做匀速圆周运动的半径与带电粒子进入磁场时速度的大小 有关，而周期与速度、半径都无关。（√） (2)电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，速率越大，周期越大。(×) (③)带电粒子进入匀强磁场中一定做匀速圆周运动。（义） (④)带电粒子以一定的速度垂直射入匀强磁场，若只考虑洛伦兹力，则 粒子的加速度不变。(X)》 人教物理选择性必修第二册 返回导航 上页 下页 2.一个质量为m、电荷量为g的粒子，在磁感应强度为B的匀强磁场中 做匀速圆周运动，则下列说法正确的是(D) A.它所受的洛伦兹力是恒定不变的 B.它的速度是恒定不变的 C.它的速度与磁感应强度B成正比 D.它的运动周期与速度的大小无关 人教物理选择性必修第二册 返回导航 上页 下页 解析：粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时洛伦兹力提供向心力，洛伦 兹力的大小不变，方向始终指向圆心，速度的大小不变，方向不断改变。 由于粒子进入磁场后洛伦兹力不做功，因此粒子的速度大小不改变，粒 子速度大小始终等于其进入磁场时的值，与磁感应强度B无关。由运动 2πm 周期公式T= qB可知，T与速度0的大小无关。 人教物理选择性必修第二册 返回导航 上页 下页 3.如图所示，一个带负电的油滴以水平向右的速度进入一个方向垂 直于纸面向外的匀强磁场B后，保持原速度做匀速直线运动。如果使匀 强磁场发生变化，则下列判断不正确的是(C) A.磁场B减小，油滴动能增加 B.磁场B增大，油滴机械能不变 C.使磁场方向反向，油滴动能减小 D.使磁场方向反向后再减小，油滴重力势能减小 人教物理选择性必修第二册 返回导航 上页 下页 解析：带负电的油滴在匀强磁场B中做匀速直线运动，受竖直向下的重 力和竖直向上的洛伦兹力而平衡，当B减小时，由F=)B可知洛伦兹 力减小，重力大于洛伦兹力，重力做正功，故油滴动能增加；B增 大，洛伦兹力大于重力，重力做负功，而洛伦兹力不做功，故机械能 不变；磁场反向，洛伦兹力竖直向下，重力做正功，动能增加，重力 势能减小。