《带电粒子在有界磁场中运动的临界问题》教学设计
“带电粒子在磁场中的运动”是历年高考中的一个重要考点，而“带电粒子在有界磁场中的运动”则是此考点中的一个难点．其难点在于带电粒子进入设定的有界磁场后只运动一段圆弧就飞出磁场边界，其轨迹不是完整的圆，它要求考生根据带电粒子运动的几何图形去寻找几何关系，然后应用数学工具和相应物理规律分析解决问题．这节课主要从两个方面举例谈谈带电粒子在有界磁场中运动的一些临界问题．三维目标：1知道带电粒子在有界磁场中做圆周运动的求解方法2知道带电粒子在有界磁场中运动的几种常见题型3会寻找常见动态圆中的临界圆4学生会用数学工具来分析物理问题5让学生体会圆周运动中的对称美教学重点：带点粒子在有界磁场中的做圆周运动教学难点：如何寻找临界圆教学器材：多媒体，课件，圆规教学内容：
一、复习
1、微观的带电粒子以初速度V垂直进入匀强磁场中（不计重力），粒子将做怎样的运动？2带电粒子在磁场中运动的分析方法：定圆心、找半径、画轨迹、求时间简要复习一下如何定圆心，如何求半径，如何求时间
二、带电粒子在有界磁场中运动的临界问题的常见题型类型一：给定有界磁场，研究带电粒子运动情况
情景1：带正电粒子入射速度方向确定，而大小变化，垂直进入无界磁场后所有可能的运动轨迹，这些轨迹有什么共同点
学生总结：（1）圆心在过入射点跟速度方向垂直的直线上（2）轨迹都是圆（3）运动时间相等拓展一：给磁场添加一个左边界，情况又如何拓展二：再给磁场添加一个右边界，分析粒子可能的运动情况
f归纳总结粒子速度方向一定，大小变化的一般分析方法：先找圆心集合，再从小到大画圆，找临界圆（一般与边界相切）应用1如图所示，一足够长的矩形区域abcd内充满方向垂直纸面向里的、磁感应强度为B的匀强磁场，在ad边中点O方向垂直磁场射入一速度方向跟ad边夹0角θ30、大小为v0的带正电粒子，已知粒子质量为m、电量为q，ab边足够长，ad边长为L，粒子的重力不计。求：⑴粒子能从ab边上射出磁场的v0大小范围。⑵如果带电粒子不受上述v0大小范围的限制，求粒子在磁场中运动的最长时间。
思考：当速率满足什么条件时，从ad边射出？当速率满足什么条件时，从cd边射出？打在abcd边的长度为多少？情景2：带电量为q的粒子以相同的速率v从同一点O沿位于纸面内的各个方向垂直射入无限大的磁场区域则粒子所有可能的运动轨迹，这些轨迹有什么共同r