带电粒子在磁场中的运动示文稿1

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1、§3.6带电粒子在匀强磁场中的运动教学目标：（1）理解洛伦兹力对粒子不做功。（2）理解带电粒子的初速度与磁感应强度的方向垂直时，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动。（3）会推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径、周期公式，知道它们与哪些因素有关。复习：1、洛伦兹力的大小和方向如何确定？2、洛伦兹力有什么特点？射入匀强磁场中的带电粒子将做怎样的运动呢？思考：一、带电粒子在匀强磁场中的运动带电粒子平行射入匀强磁场的运动状态，？（重力不计）问题1：匀速直线运动1、理论推导-vBf=0f=qvB2、猜想：匀速圆周运动。+v×××××××××××××××××××××××××B问题2

2、：带电粒子垂直射入匀强磁场的运动状态？（重力不计）fv+fv+fv+洛伦兹力总与速度方向垂直，不改变带电粒子的速度大小，所以洛伦兹力不对带电粒子做功。由于粒子速度的大小不变，所以洛伦兹力大小也不改变，加之洛伦兹力总与速度方向垂直，正好起到了向心力的作用。理论探究问题3：粒子运动方向与磁场有一夹角（大于0度小于90度）轨迹为螺线实验验证如果带电粒子射入匀强磁场时,初速度方向与磁场方向垂直,粒子仅在洛伦兹力的作用下将作什么运动?亥姆霍兹线圈电子枪磁场强弱选择挡加速电压选择挡2、实验验证（1）洛伦兹力演示仪①电子枪：射出电子②加速电场：作用是改变电子束出射的速度③励磁线圈（亥姆霍

3、兹线圈）：作用是能在两线圈之间产生平行于两线圈中心的连线的匀强磁场（2）实验演示a、不加磁场时观察电子束的径迹b、给励磁线圈通电，观察电子束的径迹c、保持初射电子的速度不变，改变磁感应强度，观察电子束径迹的变化d、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环形线圈电子射线管洛伦兹力演示仪VVff线圈未通电时，B=0线圈通电时，B≠0方向垂直线圈平面向里实验演示（3）实验结论①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。②磁场强度不变，粒子射入的速度增加，轨道半径也增大。③粒子射入速度不变，磁场强度增大，轨道半径减小。二.带电粒子在磁

4、场中做匀速圆周运动的半径和周期1、圆周运动的半径a、磁场强度不变，粒子射入的速度增加，轨道半径将。r=mv/qB∝vb、粒子射入速度不变，磁场强度增大，轨道半径将。r=mv/qB∝1/B增大减少影响R大小的因素2、圆周运动的周期思考：周期与速度、半径什么关系？带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期和运动速率无关。练一练【1】电子、质子、氘核、氚核以同样的速度垂直射入同一匀强磁场做匀速圆周运动，其中轨道半径最大的是（）A．电子B．质子C．氘核D．氚核分析：根据，由于四个粒子的电量是相等的，而氚核的质量最大，所以半径最大。D【2】同一种带电粒子以不同的速度垂直射入匀强磁场中，其运

5、动轨迹如图所示，则可知（1）带电粒子进入磁场的速度值有几个？（2）这些速度的大小关系为．（3）三束粒子从O点出发分别到达1、2、3点所用时间关系为．V1233个V3>V2>V1t1=t2=t3通过格雷塞尔气泡室显示的带电粒子在匀强磁场中的运动径迹带电粒子在汽泡室运动径迹的照片。有的粒子运动过程中能量降低，速度减小，径迹就呈螺旋形。小结、带电粒子在匀强磁场中的运动：(1)、向心力公式：(2)、半径公式：(3)、周期公式：1、当v平行于B时：F=0匀速直线运动2、当v垂直于B时：粒子将做匀速圆周运动。洛仑兹力F起向心力作用：再见