Методическая разработка урока в 11-м классе "Движение электрически заряженной частицы в электрическом и магнитном полях"

Разделы: Физика


Основные цели и задачи урока:

Образовательные:

  • Систематизировать знания учащихся по данным темам.
  • Дальнейшее развитие умений и навыков сопоставлять, анализировать и практически разрешать конкретную физическую ситуацию.

Воспитательные:

  • Воспитание чувства коммуникабельности, доброжелательности, умения слушать и слышать друг друга.

План урока:

  • Постановка цели и задачи урока.
  • Вводный контроль.

Протон влетает в однородное электрическое поле с начальной скоростью V0 и движется вдоль линии напряженности, увеличивая свою скорость. Начальная скорость протона была направлена

1. ^

2.

3. >

4. vр Е

В каком случае положительный точечный заряд движется вдоль линии напряженности электрического поля (на него действуют только силы поля)?

  • всегда;
  • если линии напряженности прямые;
  • если линии напряженности прямые и начальная скорость заряда параллельна им или равна нулю;
  • если начальная скорость заряда перпендикулярна линиям напряженности.

Частица с зарядом +q и массой m, находящаяся в точке электрического поля с напряженностью Е и потенциалом q, имеет ускорение.

  1. q?/m
  2. m?/q
  3. qE/m
  4. mE/q

В вакууме существуют магнитное и электрическое поля, вектора Е и В которых параллельны. Влетавший под некоторым углом к направлению этих полей электрон движется:

 

  •  по окружности;
  • прямолинейно с ускорением; Е
  • по винтовой лестнице с увеличивающимся V0
  • шагом винта;
  • по винтовой лестнице с уменьшающимся В
  • шагом винта;
  • по сложной траектории, зависящей от значения Е и В.

Электрон влетает в однородное магнитное поле перпендикулярно силовым линиям, направленным от нас, перпендикулярно плоскости рисунка, и движется по окружности. Определите направление силы Лоренца, действующей на электрон.

1. ^

2.

3. > 4.

v + + + +

V0

+ + + + + + В

Решение типовых задач.

Электрон, ускоренный разностью потенциалов U=6кВ, влетает в однородное магнитное поле под углом ?=300 к направлению поля и начинает двигаться по спирали. Индукция магнитного поля 0,013Тл. Найти: радиус витка спирали и шаг спирали.

Определите, с какой скоростью ядро трития 1Н3 влетает в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Если к тому моменту, когда вектор скорости его повернулся на 30, частица прошла путь 2мм. Индукция магнитного поля 0,05Тл.

Кальциевый фотокатод(работы выхода А=4,42х10-19Дж) освещается светом с частотой 1х1015Гц. Вылетевшие из катода электроны попадают в однородное магнитное поле с индукцией В=8,3х10-4Тл перпендикулярно линиям индукции этого поля. Чему равен максимальный радиус окружности, по которой движутся электроны?

Контроль на выходе.

Данное задание состоит из трех уровней. При правильном выполнении только

I-го уровня вы получаете - 3 балла.
I-го и II-го уровня - 4 балла.
I-го, II-го и III-го уровня - 5 баллов.

I уровень. Электрон влетает в однородное электрическое поле напряженностью 2кВ/м перпендикулярно силовым линиям поля со скоростью 400км/с. Определите, с каким ускорением движется электрон в электрическом поле.

II уровень. Определите, какую скорость приобрел электрон через 1,7нс, когда вектор его скорости повернулся на 900?

III уровень. В тот момент, когда вектор скорости повернулся на 900, электрон влетает в область однородного магнитного поля с индукцией 0,0002Тл, перпендикулярно силовым линиям поля. Определите радиус кривизны траектории электрона.

Рефлексия. Подведение итогов урока.

Домашнее задание:

Протон влетает в область однородных сонаправленных полей -электрического и магнитного- со скоростью 500 км/с перпендикулярно силовым линиям полей. Напряженность электрического поля 20В/см. Индукция магнитного поля 0,01Тл. На какое расстояние протон переместится вдоль силовых линий за время своего первого витка?

(4,1м)

Электрон влетает в область однородных противоположно направленных полей -электрического и магнитного- со скоростью 500 м/с перпендикулярно силовым линиям полей. Напряженность электрического поля 300В/см. Индукция магнитного поля 0,002Тл. На какое расстояние переместится электрон вдоль силовых линий за время своего первого витка?

(84см)