第一章 安培力与洛伦兹力 课时3　带电粒子在匀强磁场中的运动（课件 讲义）高中物理 人教版（2019）选择性必修 第二册

课时3　带电粒子在匀强磁场中的运动 核心 目标 1. 知道带电粒子垂直射入时，会在匀强磁场中做匀速圆周运动，能推导出半径公式和周期公式，解决有关问题． 2. 知道周期与速度无关，能用洛伦兹力分析带电粒子在匀强磁场中的圆周运动，分析、解决有关问题． 要点梳理 要点1　带电粒子在匀强磁场中的运动 用洛伦兹力演示仪直观可见：不加磁场时，电子束的径迹是一条直线，加磁场后电子束的径迹是一个__ __(如图所示). 要点2　带电粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期 1. 半径和周期公式：质量为m、带电荷量为q、速率为v的带电粒子，在磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力． (1) 半径：由qvB＝m 得r＝__ __． (2) 周期：由T＝ 得T＝__ __． 2. 特点 (1) 带电粒子的轨迹半径跟质量和速度大小成正比；跟匀强磁场的磁感应强度和粒子所带电荷量成反比． (2) 带电粒子的运动周期跟粒子的质量成正比，与电荷量和磁感应强度成反比，而跟速率v和半径r__ __． 即学即用 1. 易错辨析 (1) 带电粒子做匀速圆周运动的半径与带电粒子进入磁场时速度的大小有关，而周期与速度、半径都无关．(　 　) (2) 电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，速率越大，周期越大．(　 　) (3) 带电粒子进入匀强磁场中一定做匀速圆周运动．(　 　) (4) 带电粒子以一定速度垂直射入匀强磁场，若只考虑洛伦兹力，则粒子的加速度不变. (　 　) 2. 洛伦兹力使带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列各图中均标有带正电荷粒子的运动速度、洛伦兹力及磁场B的方向，实线圆表示粒子的轨迹，其中可能正确的是(　 　) 　　　　　　 　　　　　　　　A　　　　　　　B　　　　　　 C　　　　　　 D 考向1　带电粒子及其在匀强磁场中的运动 1. 带电粒子与带电微粒 (1) 带电粒子：一般指电子、质子、α粒子、正负离子等．这些粒子所受重力和洛伦兹力相比小得多，除非有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力(但并不能忽略质量). (2) 带电微粒：如带电小球、液滴、尘埃等．除非有说明或明确暗示以外，一般都考虑重力． 2. 带电粒子在匀强磁场中运动形态、求解方法 (1) 运动形态 ①沿磁场方向射入时，带电粒子做匀速直线运动． ②垂直磁场方向射入时，带电粒子做匀速圆周运动． ③不垂直射入磁场方向时，带电粒子一边沿磁场方向做匀速运动，一边做匀速圆周运动，如下图： (2) 求解方法 ①画出轨迹示意图，找出圆心的位置． ②根据几何图形，找出运动时间、速度、偏转角的关系． ③根据速度的变化确定偏转角的变化，进一步求出运动时其他物理量的变化． 　(2025·广东省名校联盟)正电子是电子的反粒子，正电子与电子的质量相等，带的电荷量也相等，与电子不同的是正电子带正电．在云室中有垂直于纸面的匀强磁场(方向未画出)，从P点先后发出两个电子和一个正电子，三个粒子的运动轨迹如图中1、2、3所示．下列说法中正确的是(　 　) A. 轨迹1对应的粒子初速度最大 B. 磁场方向垂直于纸面向里 C. 轨迹3对应的粒子运动速度越来越大 D. 轨迹2对应的粒子做匀速圆周运动的周期最大 　如图所示，O点有一粒子发射源，能沿纸面所在的平面发射质量均为m、电荷量均为＋q、速度大小均为v的粒子．MN为过O点的水平放置的足够大的感光照相底片，照相底片上方有匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场方向垂直于纸面向里，不计粒子所受的重力及粒子间的相互作用，则感光照相底片上的感光长度为(　 　) A. B. C. D. 考向2　带电粒子在匀强磁场中的简单运动问题 1. 两种确定轨迹圆心的方法 (1) 已知粒子运动轨迹上两点的速度方向时，作这两点速度方向的垂线，交点即为圆心，如图甲所示． (2) 已知粒子轨迹上的两点和其中一点的速度方向时，画出粒子轨迹上的两点连线(即过这两点的 ... ...