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课件网) 梁宁 内蒙古师范大学 第3节：带电粒子在匀强磁场中的运动 人教版(2019年)高中物理选择性必修第二册 第一章 安培力与洛伦兹力 物理也疯狂 目录 带电粒子在匀强磁场中的运动 带电粒子半径，周期，时间 带电粒子运动分析 01. 02. 03. 新课引入 带电粒子在匀强磁场中的运动 01. F=qvB 电荷在磁场中只受洛伦兹力 洛伦兹力的方向始终与运动方向垂直 只改变速度方向 不改变速度大小 洛伦兹力提供向心力 1、粒子的受力分析 2、洛伦兹力的特点 带电粒子在匀强磁场中的运动 01. 如果沿着与磁场不垂直的方向发射一束带电粒子，这束粒子在匀强磁场中的运动径迹又是什么样子呢？ 1、当V平行于B进入磁场： 2、当V与B夹角为θ进入磁场： 等距螺旋运动 匀速直线运动 B y z 带电粒子在匀强磁场中的运动 01. 在方向垂直于纸面向里的匀强磁场的区域中，一垂直于磁场方向射入的带电粒子的运动轨迹如图所示，由于带电粒子运动过程中受到空气阻力的作用，因此带电粒子的动能逐渐减小，下列说法正确的是 ( ) 例题1 D 带电粒子在匀强磁场中的运动 01. 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 D 例题2 带电粒子半径，周期，时间 02. 洛伦兹力提供向心力： 圆周运动的半径： 匀速圆周运动的半径： 带电粒子半径，周期，时间 02. 匀速圆周运动的周期： 圆周运动的周期： 带电粒子半径，周期，时间 02. 圆周运动的时间： 匀速圆周运动的时间： 带电粒子半径，周期，时间 02. 一个质量为1.67×10-27kg、电荷量为1.6×10-19C的带电粒子，以5×105m/s的初速度沿与磁场垂直的方向射入磁感应强度为0.2T的匀强磁场。求： （1）粒子所受的重力和洛伦兹力的大小之比； （2）粒子在磁场中运动的轨道半径； （3）粒子做匀速圆周运动的周期。 带电粒子半径，周期，时间 02. 解：（1）粒子所受重力 重力与洛伦兹力之比 带电粒子在磁场中运动时，洛伦兹力远大于重力，重力作用的影响可以忽略 所受洛伦兹力 （2）洛伦兹力提供向心力，因此 由此得到粒子在磁场中运动的轨道半径 （3）粒子做匀速圆周运动的周期 带电粒子运动分析 03. 3.某些带电体是否考虑重力，要根据题目暗示或运动状态来判定。 1.基本粒子：如电子，质子，α粒子，正负离子等。除非有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力。 2.带电微粒：如带电小球、液滴、尘埃等。除非有说明或明确的暗示以外，一般都考虑重力。 带电粒子在有界磁场中的运动 04. 1.入射角=出射角 2.速偏角 =圆心角=2入射角 3.入射速度，出射速度的垂线交于圆心 三条几何关系 带电粒子在有界磁场中的运动 04. 直线边界模型 带电粒子在有界磁场中的运动 04. 平行边界模型 带电粒子在有界磁场中的运动 04. 圆形边界模型 径向射入径向射出 r＝R/tan θ t＝2θm/qB θ＋α＝90° 带电粒子在有界磁场中的运动 04. 圆形边界模型 径向射入径向射出 带电粒子在有界磁场中的运动 04. 圆形边界模型 不沿径向射入时 出射速度方向与半径的夹角为θ 带电粒子在有界磁场中的运动 04. 圆形边界模型 不沿径向射入时 出射速度方向与半径的夹角为θ 带电粒子在有界磁场中的运动 04. 例题1 请根据圆的知识和几何关系做出带电粒子在磁场中运动的轨迹图，并利用几何关系求出半径(已知PM=L,圆的半径为R)。 1 M· θ θ P · 1 θ P M· 1 P M· · · θ · P M· P M· θ θ 本节内容到此结束! ... ...
