磁偏转与电偏转 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/4 1:17:53星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

后塍高中高三物理备课组

课题:电偏转与磁偏转

张家港市后塍高中 孙文胜

教学目标:

1.理解带电粒子在电场中和磁场中偏转的特点。

2.掌握带电粒子在电场中和磁场中偏转问题的解决方法。

3.能从实际问题中获取并处理信息,把实际问题转化成物理问题。 教学重点:

带电粒子在电场中和磁场中偏转的研究方法。 教学过程:

(新课引入:提问如何使运动的带电粒子改变方向,进而引入本节课题)

一、知识要点

磁偏转与电偏转分别是利用磁场和电场对运动电荷施加力的作用,进而改变其运动方向。(设带电粒子垂直场强方向进入) 1. 受力特征

在磁偏转中,所受力为 ;(明确受力特点和运动规律,进而掌握 在电偏转中,所受力为 。 研究在磁场中和电场中的研究方法) 2. 运动规律 在磁偏转中,粒子做 ; 在电偏转中,粒子做 。 二、例题分析

例1、半径为R的圆形区域内有一匀强磁场B,质量为m电子沿半径方向打入磁场,经过偏转后从a点离开磁场,而后将圆形区域内的匀强磁场换为竖直方向的匀强电场E,让电子以同样的速度正对圆心打入后,仍然从a点离开,a点到入射点的水平距离为s。 求:1)通过圆形磁场区域的时间t1及偏转角φ1; 2)通过圆形电场区域的时间t2及偏转角φ2;

B E

a a

(限定一定的条件定点进定点出让学生自己推导, 使其明确运动时间与偏转角度与哪些量有管,并 掌握在电场和磁场中的运动轨迹的画法,进一步 深化基本的研究方法)

后塍高中高三物理备课组

思考1:试比较t1和t2及φ1和φ2关系?

(思考1的设置主要让学生回顾两点结论就是在磁场中对心射入的带电粒子出磁场时速度的反向延长线通过圆心,

带电粒子在电场中运动时出电场时速度的反向延长线通过水平位移的中点,从而比较偏转角度的关系;时间比较可以抓住带电粒子在磁场和电场中的特点用两种方法比较:其一、磁场中沿弧线方向匀速运动,电场中沿初速度方向匀速运动;其二、由于两者水平位移相同所以比较在初速度方向的运动,磁场中是速度v在水平方向的分速度,进而得出时间的关系)

思考2:若电子最后打在距a点水平距离为L的屏上,则带电粒子将打到什么位置?

(此题的引入为了学生对电视机显像管和示波器的理解打下一定的基础并熟练利用相似三角形解决物理问题,使之明确在电场和磁场中经常应用构建三角形来解决相关问题)

例2、如图所示为电视机显像管及其磁偏转线圈L的示意图. (1)磁环上的偏转线圈通以图示方向的电流时,沿轴线向纸外射出的电子束的偏转方向是( ) A.向上 B.向下 C.向左 D.不偏转 (2)如果发现电视画面的幅度比正常时偏小,可能是下列哪些原因引起的?( )

A.电子枪发射能力减弱,电子数减少 B.加速电场的电压过高,电子速率偏大

C.偏转线圈匝间短路,线圈匝数减少 D.偏转线圈的电流过小,偏转磁场减弱 思考3:结合例1分析,可否将偏转线圈用电场替代,哪种更好?

(例2中(1)学生容易错选,原因就是对直导线和螺线管产生的磁场理解不是很深刻造成的,如果时间允许还可以

讲解图中两个电源的作用因为在原子物理中还要出现阴极射线管,(2)题考察学生对偏转角度的理解,思考3希望学生能通过自己的推导加之(2)中的选项能够使思维得到跨越,达到从简单做题上升到自己总结一定的结论)

例3、如图,xoy平面内的圆O与y轴相切于坐标原点O。在该圆形区域内,有与y轴平行的匀强

电场和垂直于圆面的的匀强磁场。一个带电粒子(不计重力)从原点O沿x轴进入场区,恰好做匀速运动,穿过场区的时间为T0。若撤去磁场,只保留电场,其他条件不变,该带电粒子穿过场区的时间为T0/2。若撤去电场,只保留磁场,其他条件不变,求该带电粒子穿过场区的时间。

(本题对计算要求较高,因为题目中给出的已知条件较少 而且最终结果不是特殊值,由于学生基础的原因,解决这 一类问题不是很有方法,所以想通过学生相互间的讨论, 来分析解决)