1.3 带电粒子在匀强磁场中的运动 课件（共35张PPT）2024-2025学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

(课件网) 第一章 安培力与洛伦兹力 1.3 带电粒子在匀强磁场中的运动 ———选修2——— 学习目标 1、知道带电粒子沿着与磁场垂直的方向射入匀强磁场会在磁场中做匀速圆周运动，能推导相关公式。 2、经历实验验证带电粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动以及其运动半径与磁感应强度的大小和入射速度大小有关的过程。 3.了解带电粒子在匀强磁场中偏转及应用 情景引入 在现代科学技术中，常常要研究带电粒子在磁场中的运动。 如果沿着与磁场垂直的方向发射一束带电粒子，请猜想这束粒子在匀强磁场中的运动轨迹？ 你猜想的依据是什么 + v B 一、带电粒子在匀强磁场中的运动 + v 2、洛伦兹力的方向总是与速度方向垂直，洛伦兹力只会改变粒子速度的方向，不会改变其大小。 1、由于是匀强磁场，洛伦兹力大小保持不变 F=qvB + 一、带电粒子在匀强磁场中的运动 所以，沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子，在匀强磁场中做匀速圆周运动 一、带电粒子在匀强磁场中的运动 思考与讨论 垂直射入磁场的带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动。 圆周的半径可能与哪些因素有关？ 周期可能与哪些因素有关？ 二、带电粒子在匀强磁场中运动的半径和周期 匀强磁场中带电粒子运动轨迹的半径与哪些因素有关？ 思路: 带电粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力。 可见r与速度v、磁感应强度B、粒子的比荷有关 二、带电粒子在匀强磁场中运动的半径和周期 实验演示 洛伦兹演示仪 二、带电粒子在匀强磁场中运动的半径和周期 电子枪发射电子束 玻璃泡内充有稀薄的气体，在电子束通过时能显示电子轨迹。 励兹线圈能够在两个线圈之间产生匀强磁场，磁场的方向与两个线圈中心的连线平行 二、带电粒子在匀强磁场中运动的半径和周期 探究不同情况下带电粒子的运动轨迹 1、不加磁场 2、在玻璃泡中产生沿两线圈中心连线方向，由纸内指向读者的磁场 3、保持出射电子的速度不变，改变磁感应强度 4、保持磁感应强度不变，改变出射电子的速度 二、带电粒子在匀强磁场中运动的半径和周期 1.不加磁场时观察电子束的径迹。 2.给励磁线圈通电，在玻璃泡中产生沿两线圈中心连线方向，由纸内指向读者的磁场，观察电子束的径迹。 二、带电粒子在匀强磁场中运动的半径和周期 3.保持磁感应强度不变，改变出射电子的速度，观察电子束径迹的变化。 4.保持出射电子的速度不变，改变磁感应强度，观察电子束径迹的变化。 二、带电粒子在匀强磁场中运动的半径和周期 小结 2.给励磁线圈通电，在玻璃泡中产生沿两线圈中心连线方向，由纸内指向读者的磁场，观察电子束的径迹。 1.不加磁场时观察电子束的径迹。 直线 圆周 二、带电粒子在匀强磁场中运动的半径和周期 3.保持磁感应强度不变，改变出射电子的速度，观察电子束径迹的变化。 小结 速度增大时，圆周运动的半径增大；反之半径减小。 二、带电粒子在匀强磁场中运动的半径和周期 小结 4.保持出射电子的速度不变，改变磁感应强度，观察电子束径迹的变化。 B增大时，圆周运动的半径减小；反之半径增大。 二、带电粒子在匀强磁场中运动的半径和周期 带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时周期有何特征？ 同一个粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期与速度无关 二、带电粒子在匀强磁场中运动的半径和周期 一个质量为 1.67×10-27 kg、电荷量为 1.6×10-19 C 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 0.2 T 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。 例题1 二、带电粒子在匀强磁场中运动的半径和周期 解: 可见，带电粒子在磁场中运动时，洛伦兹力远大 ... ...