高二物理选择性必修2优质课公开课导学案1.3洛伦兹力的应用（第二课时）.doc

高二物理学案（鲁科版选择性必修二）班级：___________姓名：___________学号：___________

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1.3洛伦兹力的应用（第二课时）

【知识梳理】

垂直电场线进入匀强电场(不计重力)

垂直磁感线进入匀强磁场(不计重力)

受力情况

电场力F＝qE，其大小、方向不变，与速度v无关，F是恒力

洛伦兹力F洛＝qvB，其大小不变，方向随v而改变，F洛是变力

轨迹

抛物线

圆或圆的一部分

运动轨迹

求解方法

利用类似平抛运动的规律求解：

vx＝v0，x＝v0t

vy＝eq\f(qE,m)·t，

y＝eq\f(1,2)·eq\f(qE,m)·t2

偏转角φ：

tanφ＝eq\f(vy,vx)＝eq\f(qEt,mv0)

半径：r＝eq\f(mv,qB)

周期：T＝eq\f(2πm,qB)

偏移距离y和偏转角φ要结合圆的几何关系利用圆周运动规律讨论求解

运动时间

t＝eq\f(L,v0)

t＝eq\f(φ,2π)T＝eq\f(φm,qB)

动能

变化

不变

【典型例练】

例题1．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，如图所示。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。

例2.如图所示，在平面坐标系xoy内，第Ⅱ、Ⅲ象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，第Ⅰ、Ⅳ象限内存在半径为L的圆形磁场，磁场圆心在M（L，0）点，磁场方向垂直于坐标平面向外。一带正电粒子从第Ⅲ象限中的Q（－2L，－L）点以速度沿x轴正方向射出，恰好从坐标原点O进入磁场，从P（2L，0）点射出磁场。不计粒子重力，求：

⑴电场强度与磁感应强度大小之比；

⑵粒子在磁场与电场中运动时间之比。

例题3．如图所示，在xoy坐标平面的第一象限内有一沿y轴负方向的匀强电场，在第四象限内有一垂直于平面向里的匀强磁场．现有一质量为m、电量为+q的粒子（重力不计）从坐标原点O射入磁场，其入射方向与y轴的负方向成45°角．当粒子第一次进入电场后，运动到电场中坐标为（3L，L）的P点处时，测得其速度大小为v0，方向与x轴正方向相同．求：

（1）粒子从o点射入磁场时的速度执v。

（2）匀强电场的电场强度E和匀强磁场的磁感应强度B．

（3）粒子从O点运动到P点所用的时间t。

例题4．如图所示，在平面内轴与MN边界之间有沿轴负方向的匀强电场，轴左侧和MN边界右侧的空间有垂直纸面向里、磁感应强度大小相等的匀强磁场，MN边界与轴平行且间距保持不变．t=0时刻，一质量为m、电荷量为－q的粒子以速度v0从坐标原点O沿轴负方向射入磁场，每次经过磁场的时间均为t0，粒子重力不计。

求：(1)求磁感应强度的大小B；

(2)若t＝5t0时粒子回到原点O，求电场区域的宽度d和此时的电场强度E0；

(3)若带电粒子能够回到原点O，则电场强度E的大小应满足什么条件？

例题5．如图所示xoy平面内，在y0，0xa的区域有垂直于纸面向里的匀强磁场，在y0，xa的区域有垂直纸面向外的匀强磁场，两区域内的磁感应强度大小相等。在O点处有一小孔，一束质量为m，带电量+q的粒子以某一速度沿x轴经小孔射入磁场，测得粒子在磁场中运动的周期为T，且粒子在0xa的区域中运动的时间与在xa的区域中运动的时间分别为、。粒子重力不计，求：

(1)磁场的磁感应强度的大小；

(2)粒子的运动速度的大小；

(3)粒子打在x轴上的位置离原点O的距离。

例题6．如图所示，在x轴上方有垂直于xy平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B；在x轴下方有沿y轴负方向的匀强电场，场强为E；一质量为m、电荷量为-q的粒子从坐标原点O沿着y轴正方向射出，射出之后，第三次到达x轴时，它与原点O的距离为L，求此粒子运动的总路程（重力不计）.

【巩固练习】

1、如图所示的平面直角坐标系xOy，在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y正方向；在第Ⅳ象限的正三角形abc区域内有匀强磁场，方向垂直于xOy平面向里，正三角形边长为L，且ab边与y轴平行．一质量为m、电荷量为q的粒子，从y轴上的P（0，h）点，以大小为v