黑龙江省东方红林业局高级中学高中物理 第三章 磁场导学案（无答案）（打包6套）新人教版选修3-1.zip

1磁现象和磁场学 习目 标（1）了解基本的磁现象； （2）了解电流的磁效应；（3）知道磁场及其特征； （4）了解地球的磁场及其应用。教 学重 点难 点电流的磁效应、磁场的定义与基本特征。导 学 流 程学 案 导 案自主学习1、磁 现象天然磁石的主要成分是 ，现使用的磁铁多是用 、 、 等金属或用 制成的。天然磁石和人造磁铁都叫做 ，它们能吸引 的性质叫磁性（。磁体的各部分磁性强弱不同，磁性最 的区域叫磁极。能够自由转动的磁体，静止时指 的磁极叫做南极（S 极） ，指 的磁极叫做北极（N 极） 。2、电流的磁效应（1）自然界中的磁体总存在着 个磁极，同名磁极相互 ，异名磁极相互 。（2）丹麦物理学家奥斯特的贡献是发现了电流的 ，著名的奥斯特实验是把导线沿南北方向放置在指南针上方，通电时 。3、磁场磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间，以及通电导体与通电导体之间的相互作用是通过 发生的。4、磁性的地球地磁南极在地理 极附近，地磁北极 在地理 极附近。2课内探究学案:合作探究交流例 1．如图 1 所示.放在条形磁铁磁场中的软铁棒被磁化后的极性是 ( ) A．C 棒未被磁化 B．A 棒左端为 S 极 C．B 棒左端为 N 极 D．C 棒左端为 S 极 例 2．某同学做奥斯特实验时,把小磁针放在水平的通电直导线的下方,当通电后发现小磁针不动,稍微用手拨动一下小磁针,小磁针转动 180°后静止不动，由此可知,通电直导线产生的 磁场方向是 （ ）A．自东向西 B．自南向北 C．自西向东 D．自北向南 地磁场：地球本身在地面附近空间产生的磁场。⑴地球的周围存在着磁场.地球是一个大磁体,地球的地理两极与地磁两极并不重合,极性和地理极性相反，如图３,其间有一个交角.这就是磁偏 角,磁偏 角的数值在地球上不同地点是不同的。⑵宇宙中许多天体都有磁场。例 3．地球是个大磁场.在地球上,指南针能指南北是因为受到 的作用。人类将在本世纪登上火星。 目前,火星上的磁场情况不明,如果现在登上火星.你认为在火星上的宇航员 依靠指南针来导向吗?(填“能” 、 “不能”或“不知 道”)解答：地球是个大磁场，地理南极在地磁场 N 极附近,所以磁场为南北方向， 放在地球上的指南针引受地磁场作用指南北。因为不知道火星上的磁场分布情况,地理北极与地磁南极地理南极与地磁北极NBACS 图１3所以不知道能否用指南针在火星上导航。磁场的基本性质： 磁场对 处于其中的磁极或电流有力的作用──研究磁场的方法巩固检测1、以下说法中，正确的是（ ）A、磁 极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的B、电流与电流的相互作用是通过电场产生的C、磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁场而共同产生的D、磁场和电场是同一种物质2．判断一段导线中是否有直流电流通过,手边若有几组器材,其中最为可用的是 A．被磁化的缝衣针及细棉线 B．带电的小纸球及 细棉线C．小灯泡及 D．蹄形磁铁及细棉线3．下列所述的情况,哪一种可以肯定钢棒没有磁性 （ ） A．将钢棒的一端接近磁针的北极,两者互相吸引,再将钢棒的这端接近磁针的南极,两者互相排斥B．将钢棒的一端接近磁针的北极,两者互相吸引;再将钢 棒的另一端接近磁针的北极,两者仍互相吸引C．将钢棒的一端接近磁针的北极,两者互相吸引,再将钢棒的另一端接近磁针的南极两者仍互相吸引D．将钢棒的一端接近磁针的北极,两者互相排斥4．下列说法正确的是 （ ） A．地球 磁场的北极与地理南极不完全重合 B．将条形磁铁从中间断开,一段是 N 极,另一段是 S 极 C．改变通电螺线管中电流的方向可使其 N 极与 S 极对调 4D．磁场是客观存在的一种物质 5．下列说法中正确的是（ ） A．磁体上磁性最强的部分叫磁极,任何磁体都有两个磁极B．磁体与磁体间的相互作用是通过磁场而发生的,而磁体与通电导体间以及通电导体与通电导体之间的相互作用不是通过磁场发生的C．地球的周围存在着磁场,地球是一个大磁体,地球的地理两极与地磁两极并不重合,其间有一个交角,这就是磁偏角,磁偏角的数值在地球上不同地方是相同的D．磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量师生后记谈得失收获1磁感应强度学 习目 标（1）理解和掌握磁感应强度的方向和大小、单位。（2）能用磁感应强度的定义式进行有关计算。教 学重 点难 点磁感应强度概念的建立是本节的重点（仍至本章的重点） ，也是本节的难点，通过与电场强度的定义的类比和演示实验来突破难点导 学 流 程学 案 导 案自主学习１．电场强度是通过将一检验电荷放在电场中分析电荷所受的 与检验电荷 的比值来定义的，其定义式为 E＝ 。规定 Fq受的电场力方向为电场方向。２．本节中用 的方法来研究磁场对通电导线的作用力。３．磁场方向规定在磁场中的任意一点小磁针 受力的方向亦即小磁针 时 极所指的方向，就是那一点磁场方向．４．磁感应强度在磁场中 于磁场方向的通电 导线，其受到 的磁场力 F 与电流强度 I 成_________、与导线的长度 L 成__________，所受的力F 跟电流 I 和导线长度 L 的乘积 IL 的比值叫 。公式 B＝ B 与通电导线长度 L 和电流强度 I 都________的物理量在国际单位 制中，磁感应强度的单位是特斯拉，简称特，国际符号是 。1T＝1NA·m磁感应强度 B 是 ，把某点的 定义为该点的磁感应强度的方向。磁感应强度 B 是表示磁场 和 的物理量合作探究交流探究一、对磁感应强度 B 的理解1、关于磁感强度的下列说法中，正确的是（ ）A.由 B=F/IL 知，磁场中某点的磁感应强度的大小与 IL 的乘积成反比，与 F 成正比B.无论 I 的方向如何都可由 B=F/IL 求磁感应强度的大小C.磁场中某处磁感应强度方向与通电导线在该处的安培力的方向相同D.磁场中某点的磁感应强度大小是由 磁场本身因素决定的，与有无检验电流 无关2探究二 、 对 安 培 力 的 理 解1、一根长2m 的直导线，通有1A 的电流，把它放在 B=0.2T 的匀强磁场中，并与磁场方向垂直，导线所受的安培力有多大？巩固检测1．关于地球的磁场，下列说法正确的是( )A．在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地磁场的南极B．地磁场的南极在地理北极附近C．地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平 行的D．地球磁偏角的数值在地球上不同地点是不同的2． (2011 年湛江高二检测)关于磁场，下列说法中正确的是( )A．磁场和电场一样，都是客观存在的特殊 物质B．磁场对处在其中的磁体有磁场力的作用C．磁铁对通电导线不可能有力的作用D．两根通电导线之间不可能有力的作用3．将一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中，图3－1－4 能正确反映各量间关系的是( )图 3－1－44．(2011 年南昌高二检 测)某地的地磁场强度大约是4.0×10－5 T，一根长为 500 m 的导线，通入电流强度为 10 A 的电流，该导线可能受到的磁场力为( )A．0 B．0.1 NC．0.3 N D．0.4 N5．如图所示， A 为电磁铁， C 为胶木秤盘， A 和 C(包括支架)的总质量为 M， B 为铁片，质量为 m，当电磁铁通电， 铁片被吸引上升的过程中，轻绳上拉力 F 的大小 为( )A． F＝ MgB． mg＜ F＜( M＋ m)gC． F＝( M＋ m)gD． F＞( M＋ m)g6.一段通电的直导线平行于匀强磁场放入磁场中，如图所示，导线上的电流由左向右流过．当导线以左端点为轴在竖直平面内转过 90°的过程中，导线所受的安培力( )A．大小不变B．大小由零逐渐增大到最大4C．大小由零先增大后减小D．大小由最大逐渐减小到零7．在磁场中的同一位置，先后引入长度相等的直导线 a 和b， a、 b 导线的方向均与 磁场方向垂直，但两导线中的电流不同，因此所受的力也不同，如图 3－1－7 所示中的几幅图象表示的是导线所受的力 F 与通过导线的电流 I 的关系． a、 b 各自 有一组 F、 I的数据，在图象中各描出一个点．在 A、B、C、D 四幅图中，正确的是( )8．下列关于磁场的说法中正确的是( A．磁场和电场一样，是客观存在的物质B．磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的C．磁极与磁极间是直接发生作用的D．磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产生9．(2011 年长春高二检测)物理实验都需要有一定的控制条件． 奥斯特做电流磁效应实验时，应排除地磁场对实验的影响．关于奥斯特的实验，下列说法中正确的是( )A．该实验必须在地球赤道上进行B．通电直导线应该竖直放置C．通电直导线应该水平东西方向放置D．通电直导线应该水平南北方向放置10．(2011 年长沙高二检测)关于磁感应强度，下列说法中正确的是( )A．若长为 L、电流为 I 的导线在某处受到的磁场力为 F，则该处 的磁感应强度必为FILB．由 B＝ 知， B 与 F 成正比，与 IL 成反比FILC．由 B＝ 知，一小段通电导线在某处不受磁场力，说明该FIL处一定无磁场D．磁感应强度的方向就是小磁针北极所受磁场力的方向11．有一小段通电导线，长为 1 cm，电流强度为 5 A，把它置于磁场中某点，受到的磁场力为 0.1 N，则该点的磁感应强度 B 一定是( )A． B＝2 T B． B≤2 TC． B≥2 T D．以上情况都有可能1师生后记谈得失收获1几种常见的磁场学 习目 标1．知道什么叫磁感线。2．知道几种常见的磁场（条形、蹄形，直线电流、环形电流、通电螺线管）及磁感线分布的情况3．会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向。4．知道安培分子电流假说，并能解释有关现象5．理解匀强磁场的概念，明确两种情形的匀强磁场6．理解磁通量的概念并能进行有关计算教 学重 点难 点1．会用安培定则判定直线电流、环形电流及通 电螺线管的磁场方向.2．正确理解磁通量的概念并能进行有关计算导 学 流 程学 案 导 案自主学习(一)磁感线1．定 义：如果在磁场中画出一些有方向的曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的__ __________的方向一致．2．特点：磁感线的疏密程度表示__ ________，磁场强的地方磁感线密，磁场弱的地方__________．(二)几种常见的磁场1．通电直导线：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与__________一致，弯曲的四指所指的方向就是________环绕的方向．2．通电环形导线和通电螺线管：让右手弯曲的四指与环形电流的方向 一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线________________________磁感线的方向或螺线管__________磁感线的方向．（三）安培分子电流假说1．分子电流假说：在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种____________——分子电流．2．____________，决定了物体对外是否显磁性．(四)匀强磁场1．定义：____________处处相同的磁场．2．磁感线：间隔相同的_________ ___．3．实例：距离很近的两个异名磁极间 的磁场，两平行放置的通电线圈，其中间区域 的磁场都是匀强磁场．(五)磁通量1．定义：匀强磁场磁感应强度 B 与和磁场方向______的平面面积 S 的乘积，即 Φ＝________.2．单位：1________＝1________3．引申：B＝ ，因此磁感应强度 B 又叫________.Φ S2合作探究交流方法探究1.如图所示，放在通电螺线管内部中间处的小磁针，静止时 N极指向右.试判定电源的正负极.解析：小磁针 N 极的指向即为该处的磁场方向，所以在螺线管内部磁感线方向由 a→ b，根据安培定则可判定电流由 c端流出，由 d 端流入，故 c 端为 电源的正极， d 端为负极.2.如图所示，当线圈中通以电流时，小磁针的北极指向读者.学生确定电流方向.巩固检测1、根据安培假设的思想，认为磁场是由于运动电荷产生的，这种思想如果对地磁场也适用，而目前在地球上并没有发现相对地球定向移动的电荷，那么由此判断，地球应该（ ）A、带负电 B、带正电 C、不带电D、无法确定2、关于磁通量，下列叙述正确的是（ ）A、在匀强磁场中， 穿过一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积B、在 匀 强 磁 场 中 ， a 线 圈 的 面 积 比 b 线 圈 大 ， 则 穿 过 a 线 圈 的 磁 通 量一 定 比 穿 过 b 线 圈 的 磁 通 量 大C、把一个线圈放在 M、 N 两处，若放在 M 处时穿过线圈的磁通量比放在 N 处时大，则 M 处的磁感应强度一定比 N 处大D、同一线圈放在磁感应强度大处，穿过线圈的磁通量不一定大3、把一个面积为 5.0×10-2m2的单匝矩形线圈放在磁感应强度为2.0×10-2T 的匀强磁场中，当线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量是多大？4、如图所示，在条形磁铁外面套一圆环，当圆环从磁铁 的 N 极向下平移到 S 极的过程中，穿过圆环 的磁通量如何变化（ ）A、逐渐增加B、逐渐减少C、先逐渐增加，后逐渐减少D、先逐渐减少，后逐渐增大45．利用安培分子电流假说可以解释下列哪些现象( ) A．永久磁铁的磁场 B．直线电流的磁场C．环形电流的磁场 D．软铁被磁化产生磁性6．磁铁在高温下或者受到敲击时会失去磁性，根据安培的分子电流假说，其原因是 ( )A．分子电流消失 B．分子电流的取向变得大致相同 C．分子电流的取向变得杂乱 D．分子电流的强度减弱7．图 3-3-4 是铁棒甲与铁棒乙内部各分子电流取向的示意图，甲棒内部各分子电流取向是杂乱无章的，乙棒内部各分子电流取向大致相同 ，则下面说法正确的是( ) A、两棒均显磁性B、两棒均不显磁性C、甲棒不显磁性，乙棒显磁性D、甲棒显磁性，乙棒不显磁性8．如图 3-3-5 所示，两个同心放置的共面金属圆环 a 和 b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，用穿过两环的磁通量 φa 和 φb 大小关系为：（ ） A．φaφbC．φa=φbD．无法比较9．一平面线圈用细 杆悬于 P 点，开始时细杆处于 水平 位置，释放后让它在如图 3-3-6 所示的匀强磁场中运动.已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置 B 和位置 C 的过程中，下列对磁通量变化判断正确的是（ ）A．一直变大B．一直变小C．先变大后变小D．先变小后变大图 3-3-4图 3-3-5110．如图 3-3-7 所示,两根平行的直导线,通以大小相等、方向相反的电流，下列说法中正确的 是（ ） (A)两根导线之间不存在磁场(B)两根导线之外不存在磁场(C)两根导线之间存在磁场,方向垂直纸面向里(D)两根导线之间存在磁场,方向垂直纸面向外师生后记谈得失收获图 3-3-71通电导线 在磁场中受到的力学 习目 标1、知道左手定则的内容，会用左手定则熟练地判定安培力方向，并会用它解答有关问题。2、会用安培力公式 F=BIL 解答有关问题。3、了解磁电式电流表的工作原理。教 学重 点难 点1．会用安培定则判定直线电流、环 形电流及通电螺线管的磁场方向.2．正确 理解磁通量的概念并能进行有关计算导 学 流 程学 案 导 案自主学习1、磁场对 的作用力通常称为安培力。2、安培力的方向既跟________方向垂直，又跟__________方向垂直，也就是说，安培力的方向总是垂直于_______________________所在的平面。3、如何判断安培力的方向呢？人们通过大量的实验研究，总结出通电导线受安培力方向和电流方向、磁场方向存在着一个规律一一___________________。左手定则：伸开_____手，使大拇指跟其余四个手指_________，并且跟手掌在________ __内 ，把手放人______场中，让磁感线_________穿入手心，并使伸开的四指指向__________方向，那么，________所指的方向， 就是____________________ ____的方向。4、安培力的大小（1）通电导线（电流为 I、导线长为 L）和磁场（B）方向垂直时，通电导线所受的安培力的大小：______________，此时电流受的安培力___________。（2）通电导线（电流为 I、导线长为 L）和磁场（B）方向平行时，通电导线所受的安培力的大小：_____________。（3）当磁感应强度 B 的方向与导线成 θ 角时，有 F 。可以认为 B 是与 L 的垂直分量或 L 是与 B 的垂直分量。5、通过实验可得出，平行通电直导线之间 有相互作用力，同向电流 ，异向电流 。6、磁电式电流表的组成：永久磁铁、铁芯、线圈、螺旋弹簧、指针、刻度盘（最基本的是_________和____________） 。磁电式仪表的优点是 ，可以测出很弱的电流；缺点是 ，允许通过的电流很弱(几十微安到几毫安)． 7、电流表的工作原理是____________________________________。2合作探究交流1、对安培力的理解：1、如图，在匀强磁场中放有下列各种形状的通电导线，电流强度为 I，磁感应强度为 B，求各导线所受到的安培力。2、下列说法正确的是： （ ）A、F⊥I，F⊥B，F 垂直 B 和 I 决定的平面，但 B 与 I 不一定垂直。B、公式 IL是根据放置于给定磁场中的给定点上的检验电流(电流元)受力情况，来确定这一位置的磁场的性质，它对一切磁场都是适用的，与 IF物理意义不同。C、公式 BL则是在已知磁场性质的基础上，确定在给定位置上给定的一小段通电直导线的受力情况。在中学阶段，它只适用于匀强磁场。D、若已知 B、I 方向，F 方向惟一确定，但已知 B(或 I)、F 方向，I(或 B)方向不惟一。3、如图所示，通电直导线 A 与圆形通电导线环 B 固定放置在同一水平面上，通有如图所示的电流时，通电直 导线 A 受到水平向________的安培力作用，当 A、B 中电流大小保持不变，但同时改变方向时，通电直导线 A 所受的安培力方向水平向________。3巩固检测1、关于安培力的说法中正确的是（ ）A、通电导线在磁场中一定受安培力的作用B、安培力的大小与磁感应强度成正比，与电流成正比，而与其他量无关C、安培力的方向总是垂直 于磁场和通电导线所构成的平面D、安培力的方向不一定垂直于通电 直导线2、一根长直导线穿过载流金属环中 心且垂直与金属环的平面，导线和环中 的电流方向如图所示，那么金属环受的 力 （ ）A、等于零 B、沿着环半径向外C、向左 D、向右3、如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则（ ）A、磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用B、磁铁对桌面压力减小，受到桌面的摩擦力作用C、磁铁对桌面 压力增大，不受桌面的摩擦力作用D、磁铁对桌面压力增大，受到桌面的摩擦力作用4、如图所示，长为 L的导线 AB 放在相互平行的金属导轨上，导轨宽度为 d，通过的电流为 I，导线 AB 与导轨的夹角为 ，垂直于纸 面的匀强磁场的磁感应强度为 ， 则 AB 所受的磁场力的 大小为（ ）A、 BI B、 cosC、dID、 sin5、如图所示，固定螺线管 M 右侧有一正方形线框 abcd，线框内通有恒定电流，其流向为 abcd，当闭合开 关 S 后，线框运动情况应为 （ ）A、 ab向外， cd向里转动且向 靠拢B、 向里， 向外转动且远离C、 向外， 向里转动且向 靠拢D、 向里， 向外转动 且远离 4师生后记谈得失收获1运动电荷在磁场中受到的力学 习目 标1、知道什么是洛伦兹力，掌握洛伦兹力大小的推理过程。2、利用左手定则会判断洛伦兹力的方向。3、掌握垂直进入磁场方向的带电粒子，受到洛伦兹力大小的计算。4、了解电视机显像管 的工作原理。教 学重 点难 点学习重点：会计算洛伦兹力的大小。会用左手定则会判断洛伦兹力的方向学习难点：垂直进入磁场方向的带电粒 子，受到洛伦兹力大小的计算和方向判断。导 学 流 程学 案 导 案自主学习一、洛伦兹力1．定义：______________在磁场中所受的力．2．与安培力的关系：通电导线在磁场中所受的安培力是洛伦兹力的______________，而洛伦兹力是安培力的微观本质．二、洛伦兹力的方向和大小1．洛伦兹力的方向(1)左手 定则伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内．让______________从掌心进入，并使四指指向________________，这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受______________的方向．负电荷受力的 方向与正电荷受力的方向______．(2)特点：洛伦兹 力的方向与电荷运动方向和磁场方向都______________，洛伦兹力只改变带电粒子的运动方向，不改变速度大小，对电荷不做功． 2．洛伦兹力的大小(1)一般公式：F＝qvB sin θ，其中 θ 为________方向与________方向的夹角．(2)当________时，F＝qvB.(3)当________时，F＝0.三 、电视显像管的工作原理21．电视显像管应用了电子束___ _____的原理．2．扫描：电子束打在荧光屏上的位置 在______________的控制下一行一行的不断移动．3．偏转线圈：产生使电子束偏转的____________.合作探究交流1、洛伦兹力的方向和大小2、[问题情境]太阳发射出的带电粒子以 300～1 000 km/s 的速度扫过太阳系，形成“太阳风”(如图 1 所示)．这种巨大的辐射经过地球时，为 什么不能直射地球？为什么会在地球两极形成绚丽多彩如同梦幻般的极光？1．通过课本中的演示实验，我们得出 什么结 论？ 2．用左手定则判断洛伦兹力方向和用左手定则判断安培力方向时，左手的用法相同吗？3．洛伦兹力的大小如何 确定？ 4．洛伦兹力和安培力的关系是怎样的？巩固检测1．关于带电粒子所受洛伦兹力 F、 磁感应强度 B 和粒子速度v 三者方向之间的 关系，下列说法正确的是( )A．F、B、v 三者必定均保持垂直B．F 必定垂直于 B、v，但 B 不一定垂直于 vC．B 必定垂直于 F，但 F 不一定垂直于 vD．v 必定垂直于 F、B，但 F 不一定垂直于 B2．下列说法正确的是( )A．运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力的作用B．运动电荷在某处不受洛伦兹力的作用，则该处的磁感应强度一定为零C．洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能，也不能改变带电粒子的速度D．洛伦兹力对带电粒子不做功3．初速度为 v0的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图 7 所示，则( 4) A．电子将向右偏转，速率不变B．电子将向左偏转，速率改变C．电子 将向左偏转，速率不变 D．电子将向右偏转，速率改变 图 7 4. 图 2 中各图已标出磁场方向、电荷运动方向、电荷所受洛伦兹力方向三者中的两个，试标出另一个的方向．图 25. 如图 3 所示，将水平导线置于真空中，并通以恒定电流I.导线的正下方有一质子初速度方向与电流 方向相同，则质子的运动情况可能是( )图 3A．沿路径 a 运动 B．沿路径 b 运动C．沿路径 c 运动 D．沿路径 d 运动6.下 列关于带电荷量为＋q 的粒子在匀强磁场中运动的说法，正确的是( )A．只 要速度的大小相同，所受洛伦兹力的大小就相同B．如果把＋q 改为－q，且速度反向而大小不变，则洛伦兹力的大小、方向都不变C．洛伦兹力方向一定与电荷运动的速度方向垂直，磁场方向也一定与电荷的运动方向垂直D．当粒子只受洛伦兹力作用时，动能不变7. 如图所示，摆球带负电荷的单摆，在一匀强磁场中摆动．匀强磁场的 方向垂直于纸面向里．摆球在 A、B 间摆动 过程中，由 A 摆到最低点 C 时 ，摆线拉力大小为 F1，摆球加速度大小为 a1；由 B 摆到最低点 C 时，摆线拉力大小为 F2，摆1球加速度大小为 a2，则( )A．F 1＞F 2，a 1＝a 2 B．F 1＜F 2，a 1＝a 2C．F 1＞F 2，a 1＞a 2 D．F 1＜F 2，a 1＜a 2师生后记谈得失收获1带电粒子在匀强磁场中的运动学 习目 标1、理解洛伦兹力对粒子不做功。2、理解带电粒子的初速度方向与磁感应强度的方向垂直时，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动。3、会推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径、周期公式，知道它们与哪些因素有关。4、了解回旋加速器的工作原理。教 学重 点难 点带电粒子在匀强磁场中的受力分析及运动径迹导 学 流 程学 案 导 案自主学习1. 洛伦兹力的方向的判断方法：伸开 ，使拇指与其余四个手指 ，都与 在同一平面内；让 从掌心进入，并使四指指向 的方向，这时 所指的方向就是运动的 在磁场中所受洛伦 兹力的方向。2.洛伦兹力的大小（1）当 v⊥B 时， F 洛 = 。 （2）当 v∥B 时， F 洛 = 。（3）当 v 与 B 的夹角为 时， 洛 3.洛伦兹力的方向：（1）洛伦兹力的 方向总与磁场方向 ，洛伦兹力的方向总与速度方向 ，总与速度方向和磁场方向所决定的平面 。但磁场方向与速度方向 。（2）由于洛伦兹力方向与速度方向总 ，因此洛伦兹力不会对运动电荷 。基础知识梳理1．当带电粒子以平行于磁场的速度方向进入匀强磁场时，洛伦兹力为 ，则粒子做 。2．当带电粒子以垂直于磁场的速度方向进入匀强磁场时，粒子做 。3．带电粒子以垂直于磁场的速度方向进入匀强磁场，则：（1）向心力（由 提供） F= ，（2）半径：由  ，可得轨道半径 r ，（3）周期： T = ，总结：由上述式可知，粒子速度越大，轨迹半径 ， ；磁场越强，2轨迹半径 ，这些可以用演示实验观察。4. 带电粒子的运动方向 与磁场方向成 θ 角：粒子在垂直于磁场方向作 运动，在平行磁场方向作 运动。粒子的合运动为等距螺旋线运动。5.质谱仪是一种十分精密的仪器，是测量带电粒子的 和分析 的重要工具。6．回旋加速器：(1)使带电粒子加速的方法有：经过多次 直线加速；利用电场 和磁场的 作用，回旋 速。(2) 回旋加速器是利用电场对电荷的加速作用和磁场对运动电荷的偏转作用，来获得 的装置。(3)为了保证每次带电粒子经过狭缝时均被加 速，使之能量不断提高，要在狭缝处加一个 电压，产生交变电场的周期跟粒子运动的周期 。⑷带电粒子获得的最大能量与 D 形盒 有关。合作探究交流知识点一、带电粒子在匀强磁场中的运动观察书本演示实验，洛伦兹力演示仪。讨论下面问题请同学们预测下电子束的运动情况。（1）不加磁场时，电子束的径迹；（2）加垂直纸面向外的磁场时，电子束的 径迹；（3）保持出射电 子的速度不变，增大或减小磁感应强度，电子束的径迹；（4）保持磁感应强度不变，增大或减小出射电子的速度，电子束的径迹。知识点二、回旋加速器（1）直线加速器（2）回旋加速器巩固检测1．电子在匀强磁场中做匀速圆周运 动．下列说法正确的是( )A．速率越大，周期越大B．速率越小，周期越大C．速度方向与磁场方向平行D．速度方向与磁场方向垂直2．(2011 年厦门高二检测)1998 年发射的“月球勘探者号”空间探测器，运用最新科技手段对月球进行近距离勘探，在研究月球磁场分布方面取得了新的成果．月球上的磁场极其微弱，探测器通过测量电子在月球磁场中的轨迹来推算磁场强弱的分布，图3－6－19 中是探测器通过月球 A、B、C、D 四个位置时，电子运动的轨迹照片．设电子速率相同，且与磁场方向垂直，其中磁场最强的位置是( )a图 3－6－194w w w .x k b 1.c o m3.图 3－6－20如图 3－6－20 所示， a 和 b 带电荷量相同，以相同动能从 A 点射入磁场 ，在匀强磁场中做圆周运动的半径 ra＝2 rb，则可知( 重力不计)( )A．两粒子都带正电，质量比 ma/mb＝4B．两粒子都带负电， 质量比 ma/mb＝4C．两粒子都带正电，质量比 ma/mb＝1/4D．两粒子都带负电，质量比 ma/mb＝1/44．(2009 年高考广东单科卷)图 3－6－21 是质谱议的工作原理示意图．带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为 B 和 E.平板 S上有可让粒子通过的狭缝 P 和记录粒子位置的胶片 A1A2.平板 S 下方有强度为 B0的匀强磁场．下列表述正确的是( ) X k b 1 . c o m图 3－6－21A．质谱仪是分析同位素的重要工具B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C．能通过狭缝 P 的带电粒子的速率等于 E/BD．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝 P，粒子的荷质比越小5.图 3－6－26一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射 入一匀 强磁场．粒子的一段径迹如图 3－6－26 所示．径迹上的每一小段都可近似看成圆弧．由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小(带电量不变)．从图中情况可以确定( ) A．粒子从 a 到 b，带正电B．粒子从 a 到 b，带负电C．粒子从 b 到 a，带正电D．粒子从 b 到 a，带负电1师生后记谈得失收获