3 带电粒子在匀强磁场中的运动 [物理观念] (1)一定 (2)匀速圆周 由于洛伦兹力始终与速度方向垂直,不改变速度的大小,只改变速度的方向,因此洛伦兹力起到向心力的作用,粒子做匀速圆周运动. 例1 C [解析] 质子在磁场中若受到洛伦兹力的作用,因洛伦兹力的方向始终与速度方向垂直,改变速度方向,因而同时也改变洛伦兹力的方向,故洛伦兹力是变力,质子不可能做匀变速运动,故A、B错误;质子在匀强磁场中运动时所受的洛伦兹力跟速度方向与磁场方向的夹角有关,当速度方向与磁场方向平行时,它不受洛伦兹力作用,又不受其他力作用,这时它将做匀速直线运动,故C正确,D错误. [科学探究] (1)一条直线 (2)一个圆 (3)变小 变大 例2 C [解析] 因洛伦兹力对粒子不做功,故粒子的速率不变;当磁感应强度减半后,由R=可知,轨迹半径变为原来的2倍;由T=可知,粒子的周期变为原来的2倍,故C正确,A、B、D错误. 变式1 D [解析] 由于洛伦兹力不做功,所以粒子在两个磁场中运动的速度大小不变,即粒子在区域Ⅰ和区域Ⅱ中运动的速率之比为1∶1,A错误;根据t=,由于v相同,则时间之比等于通过的弧长之比,即粒子通过圆弧ap、pb的时间之比为2∶1,B错误;圆心角θ=,r=,由于磁场的磁感应强度之比不知,故半径之比无法确定,转过的圆心角之比也无法确定,C错误;根据曲线运动的条件可知,洛伦兹力的方向指向曲线的凹测,由左手定则可知,两个磁场的磁感应强度方向相反,D正确. 例3 C [解析] 根据左手定则可知,粒子c带正电,粒子a、b带负电,故A错误;粒子在磁场中做匀速圆周运动时,由洛伦兹力提供向心力得qvB=m,解得v=,由图知粒子a的轨迹半径最小,所以射入磁场时粒子a的速率最小,故B错误;根据T=可知,粒子在磁场中做圆周运动的周期相同,粒子在磁场中运动的时间为t=T=,由于m、q、B都相同,粒子a的轨迹对应的圆心角θ最大,所以粒子a在磁场中运动的时间最长,故C正确;若匀强磁场的磁感应强度增大,其他条件不变,由洛伦兹力提供向心力得qvB=m,解得R=,则粒子a的轨迹半径会变小,粒子a仍从PQ边离开磁场,粒子a的轨迹对应的圆心角不变,由t=T=可知,粒子a在磁场中运动的时间会变短,故D错误. 随堂巩固 1.BC [解析] 由左手定则可知,微粒a、微粒b均带正电荷,电中性的微粒分裂的过程中,总的电荷量应保持不变,则微粒c应带负电荷,A错误,B、C正确;微粒在磁场中做匀速圆周运动时,洛伦兹力提供向心力,即qvB=m,解得R=,由于微粒a与微粒b所带电荷量的大小关系未知,故微粒a与微粒b的动量大小关系不确定,D错误. 2.AC [解析] 设电子的质量为m,速率为v,电荷量为q,B2=B,B1=kB,由洛伦兹力提供向心力得qvB=m,T=,解得R=,T=,所以=k,=k,根据a=,ω=,可知=,=,选项A、C正确,选项B、D错误. 3.B [解析] 根据qvB=m,解得r=,带电粒子(不计重力)在匀强磁场中运动并穿过金属板后速率变小,则粒子的轨迹半径将减小,故粒子应是从下向上穿过金属板,故粒子的运动方向为edcba,根据左手定则可知,粒子应带负电,A、C错误,B正确;粒子在磁场中做圆周运动的周期T=,粒子运动过程中质量m、电荷量q与磁感应强度B都不变,则粒子做圆周运动的周期不变,粒子在上半周与下半周运动时间都是半个周期,运动时间相等,D错误.3 带电粒子在匀强磁场中的运动 学习任务一 带电粒子在匀强磁场中的运动 [物理观念] 如果沿着与磁场垂直的方向发射一带电粒子(带电粒子的重力忽略不计),则: (1)粒子 (选填“一定”或“不一定”)在与磁场垂直的平面内运动. (2)粒子在磁场中做 运动,判断的依据是什么 例1 [2023·天津一中月考] 一质子在匀强磁场中运动,不考虑他重力作用,下列说法正确的是( ) A.可能做匀变速直线运动 B.可能做匀变速曲线运动 C.可能做匀速直线运动 D.只能做匀速圆周运动 【要点总结】 1.若v∥B,则带电粒子以速度v做匀速直线运 ... ...
~~ 您好，已阅读到文档的结尾了 ~~
